श्रेणीय विद्युत परिपथमा वोल्टेज

श्रेणीबद्ध वोल्टेज क्या है?

एक श्रेणी परिपथ या श्रेणी संयोजन तब होता है जब दो या अधिक विद्युत घटक एक परिपथ में श्रृंखला-जैसे व्यवस्थित होते हैं। इस प्रकार के परिपथ में, आवेश के लिए परिपथ में गुजरने का केवल एक रास्ता होता है। विद्युत परिपथ में दो बिंदुओं पर आवेश के भार में संभावित परिवर्तन को वोल्टेज कहा जाता है। इस लेख में, हम श्रेणी परिपथ में वोल्टेज के बारे में विस्तार से चर्चा करेंगे।

परिपथ का बैटरी आवेश को बैटरी से गुजरने और बाहरी परिपथ के सिरों पर एक संभावित अंतर बनाने के लिए ऊर्जा प्रदान करती है। अब, यदि हम 2 वोल्ट की एक सेल का मान लेते हैं, तो यह बाहरी परिपथ पर 2 वोल्ट का वोल्टेज अंतर उत्पन्न करेगी।

धनात्मक टर्मिनल पर विद्युत संभावित मान 2 वोल्ट अधिक होता है नकारात्मक टर्मिनल की तुलना में। तो, जब आवेश धनात्मक से नकारात्मक टर्मिनल तक प्रवाहित होता है, तो यह विद्युत संभावित में 2 वोल्ट की हानि का कारण बनता है।

इसे वोल्टेज ड्रॉप कहा जाता है। यह तब होता है जब आवेश की विद्युत ऊर्जा को किसी अन्य रूप (यांत्रिक, ऊष्मा, प्रकाश आदि) में परिवर्तित किया जाता है जब यह घटकों (प्रतिरोधक या लोड) से गुजरता है।

यदि हम एक परिपथ को ध्यान में रखें जिसमें एक से अधिक प्रतिरोधक श्रेणीबद्ध रूप से जुड़े हों और 2V सेल से चालित हों, तो विद्युत संभावित की कुल हानि 2V होगी। अर्थात, प्रत्येक जुड़े हुए प्रतिरोधक में एक निश्चित वोल्टेज ड्रॉप होगा। लेकिन हम देख सकते हैं कि सभी घटकों के वोल्टेज ड्रॉप का योग 2V होगा जो शक्ति स्रोत के वोल्टेज रेटिंग के समान होगा।

गणितीय रूप से, हम इसे निम्न प्रकार से व्यक्त कर सकते हैं

ओम के नियम का उपयोग करके व्यक्तिगत वोल्टेज ड्रॉप की गणना की जा सकती है

अब, हम एक श्रेणी परिपथ को ध्यान में रख सकते हैं जिसमें 3 प्रतिरोधक हैं और 9V ऊर्जा स्रोत से चालित है। यहाँ, हम श्रेणी परिपथ में धारा के प्रवाह के दौरान विभिन्न स्थानों पर संभावित अंतर ज्ञात करने जा रहे हैं।

नीचे दिए गए परिपथ में लाल रंग से चिह्नित स्थान हैं। हम जानते हैं कि धारा स्रोत के धनात्मक टर्मिनल से नकारात्मक टर्मिनल की ओर गुजरती है। वोल्टेज या संभावित अंतर का नकारात्मक चिह्न प्रतिरोधक के कारण संभावित में हानि को दर्शाता है।

परिपथ में विभिन्न बिंदुओं पर विद्युत संभावित अंतर को नीचे दिए गए आरेख, विद्युत संभावित आरेख, की मदद से दर्शाया जा सकता है।

इस उदाहरण में, A पर विद्युत संभावित = 9V क्योंकि यह उच्च संभावित टर्मिनल है। H पर विद्युत संभावित = 0V क्योंकि यह नकारात्मक टर्मिनल है। जब धारा 9V ऊर्जा स्रोत से गुजरती है, तो आवेश 9V का विद्युत संभावित प्राप्त करता है, जो H से A तक है। जब धारा बाहरी परिपथ में गुजरती है, तो आवेश इस 9V को पूरी तरह से खो देता है।

यहाँ, यह तीन चरणों में होता है। जब धारा प्रतिरोधक से गुजरती है, तो वोल्टेज ड्रॉप होता है, लेकिन जब धारा शुद्ध तार से गुजरती है, तो कोई वोल्टेज ड्रॉप नहीं होता। इसलिए, हम देख सकते हैं कि AB, CD, EF और GH बिंदुओं के बीच कोई वोल्टेज ड्रॉप नहीं है। लेकिन B और C बिंदुओं के बीच 2V का वोल्टेज ड्रॉप है।

यानी स्रोत वोल्टेज 9V 7V हो जाता है। अगले, D और E बिंदुओं के बीच, वोल्टेज ड्रॉप 4V है। इस बिंदु पर, वोल्टेज 7V 3V हो जाता है। अंत में, F और G बिंदुओं के बीच, वोल्टेज ड्रॉप 3V है। इस बिंदु पर, वोल्टेज 3V 0V हो जाता है।

G और H बिंदुओं के बीच परिपथ के भाग में आवेश के लिए कोई ऊर्जा नहीं है। इसलिए, फिर से बाहरी परिपथ में गुजरने के लिए इसे ऊर्जा की आवश्यकता होती है। यह ऊर्जा स्रोत द्वारा प्रदान की जाती है जब आवेश H से A तक गुजरता है।

श्रेणीबद्ध वोल्टेज स्रोतों को एक वोल्टेज स्रोत द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है जिसमें सभी वोल्टेज स्रोतों का कुल योग लिया जाता है। लेकिन हमें नीचे दिखाए गए जैसे ध्रुवता को ध्यान में रखना होगा।

श्रेणीबद्ध AC वोल्टेज स्रोत