गर्म तार यंत्र

परिभाषा

गर्म तार उपकरण को एक मापन यंत्र के रूप में परिभाषित किया गया है जो विद्युत धारा के गर्मी प्रभाव का उपयोग करके उस धारा की तीव्रता का निर्धारण करता है। इसका संचालन इस सिद्धांत पर आधारित है कि जब विद्युत धारा एक तार से गुजरती है, तो उत्पन्न होने वाली गर्मी से तार फैल जाता है, जिससे उसकी लंबाई बढ़ जाती है। यह बहुमुखी यंत्र वैद्युत धारा (AC) और सीधी धारा (DC) दोनों को मापने में सक्षम है, जिससे इसे विभिन्न विद्युत अनुप्रयोगों में मूल्यवान बनाता है।

गर्म तार उपकरण का निर्माण

गर्म तार उपकरण का निर्माण नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है। इसके कार्य के केंद्र में, जिस धारा की तीव्रता का मापन किया जाना होता है, उसे प्लैटिनम-इरिडियम तार से गुजराया जाता है। यह तार उच्च पिघलने के बिंदु और अच्छी विद्युत चालकता के कारण एक महत्वपूर्ण घटक है, जो धारा के गर्मी प्रभाव के तहत विश्वसनीय प्रदर्शन की सुनिश्चितता प्रदान करता है। गर्म तार उपकरण आमतौर पर दो-तार व्यवस्था का उपयोग करता है।

गर्म तार उपकरण का निर्माण

एक तार को दो टर्मिनलों के बीच मजबूती से जोड़ा जाता है, जबकि दूसरा तार पहले तार और तीसरे टर्मिनल के बीच जोड़ा जाता है, जैसा कि ऊपर दिए गए चित्र में दिखाया गया है। एक धागा एक पुली पर रफ्तार से जाकर एक स्प्रिंग से जुड़ा होता है। यह स्प्रिंग एक बल लगाता है जो प्लैटिनम-इरिडियम तार को तनाव में रखता है, जिससे उसकी प्रारंभिक स्थिति बनी रहती है।

गर्म तार उपकरणों का कार्य सिद्धांत

जब विद्युत धारा प्लैटिनम-इरिडियम तार से गुजरती है, तो तार जूल गर्मी प्रभाव के कारण गर्म हो जाता है और फिर फैल जाता है। जैसे-जैसे तार गर्म होता है, उसका झुकाव बढ़ता है। हालांकि, तार स्प्रिंग की मदद से अपनी मूल स्थिति में वापस आ जाता है। तार का बार-बार फैलना और संकुचित होना पुली को घूमने का कारण बनता है, जो फिर उपकरण के प्रदर्शन पर इंगित करता है। ध्यान दें, तार के फैलने की मात्रा उस धारा के वर्गमूल-माध्य-वर्ग (RMS) मान के वर्ग के अनुक्रमानुपाती होती है, जो गुजर रही है, जिससे धारा का सटीक मापन संभव होता है।

गर्म तार उपकरण के लाभ

गर्म तार उपकरण कई महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है:

• विविध मापन क्षमता: इसका उपयोग वैद्युत धारा (AC) और सीधी धारा (DC) दोनों को मापने के लिए किया जा सकता है, जिससे यह विभिन्न विद्युत अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त होता है।

• कलिब्रेशन की संगतता: यह एक प्रस्थान-प्रकार का उपकरण है, जिसकी कलिब्रेशन AC और DC मापन दोनों के लिए समान रहती है। यह कलिब्रेशन प्रक्रिया को सरल बनाता है और विभिन्न धारा प्रकारों पर विश्वसनीय और संगत परिणामों की सुनिश्चितता प्रदान करता है।

• चुंबकीय क्षेत्र की प्रतिरोधक्षमता: गर्म तार उपकरण अनियमित चुंबकीय क्षेत्रों से प्रतिरोधक्षम है। यह विशेषता इसे अंतर्गत विद्युत विकीर्णता के महत्वपूर्ण होने पर भी सटीक मापन प्रदान करने में सक्षम बनाती है।

• सरल और क्रयशील डिजाइन: इसका निर्माण अपेक्षाकृत सरल और सस्ता है, जिससे यह विभिन्न उपयोगकर्ताओं, शौकियों से लेकर बजट में काम कर रहे पेशेवरों तक के लिए एक सुलभ विकल्प बन जाता है।

गर्म तार उपकरण के दोष

उसके लाभों के बावजूद, गर्म तार उपकरण कई सीमाएं हैं:

• धीमा प्रतिक्रिया समय: इसका एक प्रमुख दोष इसका धीमा प्रतिक्रिया समय है। तार को गर्म होने, फैलने, और इंगित करने के लिए लगने वाला समय यह संकेत करता है कि यह तेजी से बदलते धारा मानों के मापन की आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त नहीं हो सकता है।

• तार के फैलने के कारण अस्थिरता: समय के साथ, बार-बार गर्मी और ठंडे होने के चक्र तार को फैलने का कारण बन सकते हैं, जिससे उपकरण के पाठ्य में अस्थिरता पैदा हो सकती है। यह फैलाव धीरे-धीरे मापन की सटीकता को प्रभावित कर सकता है और तार की अक्सर कलिब्रेशन या प्रतिस्थापन की आवश्यकता पड़ सकती है।

• उच्च शक्ति उपभोग: गर्म तार उपकरण अन्य कुछ मापन उपकरणों की तुलना में अधिक शक्ति उपभोग करता है। यह उच्च शक्ति उपयोग विशेष रूप से उन अनुप्रयोगों में एक चिंता का कारण हो सकता है जहाँ शक्ति की दक्षता महत्वपूर्ण है।

• ओवरलोड और यांत्रिक झटके के लिए असंवेदनशीलता: यह ओवरलोड स्थितियों और यांत्रिक झटकों को अच्छी तरह से सहन करने में असमर्थ है। भले ही थोड़ी देर के लिए अतिरिक्त धारा या एक अचानक झटका भी तार और अन्य घटकों को क्षतिग्रस्त कर सकता है, जिससे उपकरण अक्षम या असटीक हो सकता है।

उपरोक्त दोषों के कारण, गर्म तार उपकरण अधिकांश आधुनिक अनुप्रयोगों में अधिक उन्नत थर्मोइलेक्ट्रिक उपकरणों द्वारा बदल दिए गए हैं।