पोटेंशियोमीटर एक उपकरण है जो एक अज्ञात वोल्टेज को एक ज्ञात वोल्टेज के साथ बैलेंस करके मापता है। ज्ञात स्रोत डीसी या एसी हो सकता है। डीसी पोटेंशियोमीटर और एसी पोटेंशियोमीटर का कार्य फीनोमेनन एक ही होता है। लेकिन उनके मापों के बीच एक प्रमुख अंतर है, डीसी पोटेंशियोमीटर केवल अज्ञात वोल्टेज के परिमाण को मापता है। जबकि एक एसी पोटेंशियोमीटर एक ज्ञात संदर्भ के साथ तुलना करके अज्ञात वोल्टेज के परिमाण और दिशा दोनों को मापता है। एसी पोटेंशियोमीटर के दो प्रकार होते हैं:
ध्रुवीय प्रकार का पोटेंशियोमीटर।
निर्देशांक प्रकार का पोटेंशियोमीटर।
इस प्रकार के उपकरणों में, अज्ञात इ.म.फ. के किसी संदर्भ पर परिमाण और दिशा को मापने के लिए दो अलग-अलग स्केल उपयोग किए जाते हैं। स्केल पर ऐसा प्रावधान होता है कि यह 3600 तक दिशा को पढ़ सके। इसमें डीसी पोटेंशियोमीटर और दिशा-बदलने वाले ट्रांसफार्मर के साथ इलेक्ट्रोडाइनामोमीटर प्रकार का एमीटर होता है जो एक फेज सप्लाई से संचालित होता है।
दिशा-बदलने वाले ट्रांसफार्मर में, दो अंगूठी-आकार के लेमिनेट स्टेटर होते हैं जो एक दूसरे के लंबवत जुड़े होते हैं, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। एक सीधे पावर सप्लाई से जुड़ा होता है और दूसरा चर रोध और कैपेसिटर के सीरीज में जुड़ा होता है। सीरीज घटकों का कार्य पोटेंशियोमीटर में निरंतर एसी सप्लाई बनाए रखना होता है उसमें छोटी सी समायोजन करके।
स्टेटरों के बीच, एक लेमिनेट रोटर होता है जिसमें स्लॉट और वाइंडिंग होती है जो पोटेंशियोमीटर की स्लाइड-वायर सर्किट को वोल्टेज आपूर्ति करती है। जब स्टेटर से धारा बहना शुरू होती है, तो रोटर के चारों ओर घूर्णन क्षेत्र विकसित होता है जो रोटर वाइंडिंग में एक इ.म.फ. उत्पन्न करता है।
रोटर इ.म.फ. का दिशा-विस्थापन रोटर के अपने मूल स्थिति से आंदोलन कोण के बराबर होता है और यह स्टेटर सप्लाइ वोल्टेज से संबंधित होता है। वाइंडिंग का पूरा व्यवस्थापन इस तरह किया जाता है कि रोटर में उत्पन्न इ.म.फ. का परिमाण बदल सकता है लेकिन यह दिशा कोण को प्रभावित नहीं करता और इसे उपकरण के ऊपर लगे स्केल पर पढ़ा जा सकता है।
स्टेटर वाइंडिंग 1 द्वारा रोटर वाइंडिंग में उत्पन्न इ.म.फ. को निम्न प्रकार से व्यक्त किया जा सकता है
स्टेटर वाइंडिंग 2 द्वारा रोटर वाइंडिंग में उत्पन्न इ.म.फ.,
समीकरण (1) और (2) से, हम प्राप्त करते हैं
इसलिए, दो स्टेटर वाइंडिंग के कारण रोटर वाइंडिंग में उत्पन्न परिणामी इ.म.फ.
जहाँ, Ø दिशा कोण देता है। आप इसके समान प्रश्नों का अध्ययन हमारे इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग MCQs में कर सकते हैं।
निर्देशांक एसी पोटेंशियोमीटर में, दो अलग-अलग पोटेंशियोमीटर एक सर्किट में एक साथ रखे जाते हैं, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। पहला इन-फेज पोटेंशियोमीटर कहलाता है जो अज्ञात इ.म.फ. के इन-फेज घटक को मापने के लिए उपयोग किया जाता है और दूसरा क्वाड्रेचर पोटेंशियोमीटर कहलाता है जो अज्ञात इ.म.फ. के क्वाड्रेचर घटक को मापता है। इन-फेज पोटेंशियोमीटर में स्लाइडिंग संपर्क AA' और क्वाड्रेचर पोटेंशियोमीटर में BB' सर्किट में वांछित धारा प्राप्त करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। रिहिस्टर R और R' और स्लाइडिंग संपर्कों को समायोजित करके, क्वाड्रेचर पोटेंशियोमीटर में धारा इन-फेज पोटेंशियोमीटर में धारा के बराबर हो जाती है और एक चर गैल्वेनोमीटर शून्य मान दिखाता है। S1 और S2 पोलारिटी बदलने वाले स्विच हैं जो यदि आवश्यक हो तो पोटेंशियोमीटर को संतुलित करने के लिए परीक्षण वोल्टेज की ध्रुवता बदलने के लिए उपयोग किए जाते हैं। T1 और T2 नामक दो स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर होते हैं जो पोटेंशियोमीटर को लाइन से अलग करते हैं और वाइंडिंग के बीच एक ग्राउंड स्क्रीन प्रोटेक्शन देते हैं। यह भी पोटेंशियोमीटर को 6 वोल्ट आपूर्ति करते हैं।
अब अज्ञात इ.म.फ. को मापने के लिए इसके टर्मिनलों को सिलेक्टर स्विच S3 का उपयोग करके स्लाइडिंग संपर्क AA' पर जोड़ा जाता है। स्लाइडिंग संपर्क और रिहिस्टर में कुछ समायोजन करके, पूरा सर्किट संतुलित हो जाता है और गैल्वेनोमीटर संतुलित स्थिति पर शून्य पढ़ता है। अब अज्ञात इ.म.फ. का इन-फेज घटक VA इन-फेज पोटेंशियोमीटर से और क्वाड्रेचर घटक VB क्वाड्रेचर पोटेंशियोमीटर से प्राप्त होता है।
इस प्रकार, निर्देशांक एसी पोटेंशियोमीटर का परिणामी वोल्टेज है
और दिशा कोण निम्न प्रकार से दिया जाता है
