एसी पोटेन्शियोमिटर

परिभाषा

एक पोटेंशियोमीटर जो एक अज्ञात विद्युत संयोजक बल (emf) के चरण और मात्रा को एक ज्ञात emf के साथ तुलना करके मापता है, AC पोटेंशियोमीटर कहलाता है। AC पोटेंशियोमीटर का कार्य सिद्धांत DC पोटेंशियोमीटर के समान होता है, यानी अज्ञात वोल्टेज को एक ज्ञात वोल्टेज के साथ तुलना करके निर्धारित किया जाता है। जब दोनों बराबर होते हैं, तो गैल्वेनोमीटर शून्य बिंदु इंगित करता है, और इस प्रकार अज्ञात emf का मान प्राप्त होता है।

DC पोटेंशियोमीटर की तुलना में AC पोटेंशियोमीटर का संचालन अधिक जटिल होता है। इसके संचालन के लिए निम्नलिखित महत्वपूर्ण कारकों को ध्यान में रखना आवश्यक है:

• AC पोटेंशियोमीटर में, विद्युत धारा की आवृत्ति और तरंग रूप उस वोल्टेज के समान होनी चाहिए जिसे मापा जा रहा है। इसलिए, AC पोटेंशियोमीटर में, पोटेंशियल उसी स्रोत से लिया जाता है जिससे धारा या वोल्टेज मापी जा रही है।

• AC पोटेंशियोमीटर के स्लाइडिंग वायर और प्रतिरोध कुंडली को बनाने के लिए गैर-इंडक्टिव तत्वों का उपयोग किया जाता है, जो पठन त्रुटियों को कम करता है।

• AC पोटेंशियोमीटर के पठन बाहरी चुंबकीय क्षेत्रों से प्रभावित होते हैं, इसलिए माप के दौरान इन क्षेत्रों को निकाल दिया जाता है।

• पावर सप्लाई स्रोत साइनसोइडल होना चाहिए और हार्मोनिक्स से मुक्त होना चाहिए, क्योंकि हार्मोनिक्स की उपस्थिति संतुलन प्राप्त करने में कठिनाई पैदा करती है।

AC पोटेंशियोमीटर के प्रकार

AC पोटेंशियोमीटर को उनके डायल और स्केल द्वारा मापे गए मानों के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है। AC पोटेंशियोमीटर को निम्नलिखित रूप से व्यापक रूप से वर्गीकृत किया जा सकता है:

पोलर प्रकार का पोटेंशियोमीटर

निर्देशांक प्रकार का पोटेंशियोमीटर

निर्देशांक प्रकार का पोटेंशियोमीटर दो स्केलों से सुसज्जित होता है, जिनका उपयोग अज्ञात वोल्टेज V के एक चरण में घटक \(V_1\) और लंबवत घटक \(V_2\) को पढ़ने के लिए किया जाता है। ये दो वोल्टेज 90° एक दूसरे से अलग होते हैं। पोटेंशियोमीटर ऐसा डिजाइन किया गया है कि यह \(V_1\) और \(V_2\) के धनात्मक और ऋणात्मक मान दोनों पढ़ सकता है, और यह 360° तक सभी कोणों को कवर कर सकता है।

पोटेंशियोमीटर के अनुप्रयोग

AC पोटेंशियोमीटर का विभिन्न क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसके कुछ प्रमुख अनुप्रयोग निम्नलिखित रूप से विस्तार से विवरित किए गए हैं:

1. वोल्टमीटर कैलिब्रेशन

AC पोटेंशियोमीटर 1.5V तक की निम्न वोल्टेज को सीधे मापने में सक्षम है। उच्च वोल्टेज मापने के लिए, यह एक वोल्ट बॉक्स अनुपात का उपयोग कर सकता है या पोटेंशियोमीटर के साथ श्रृंखला में दो कैपेसिटर का उपयोग कर सकता है।

2. अमीटर कैलिब्रेशन

प्रत्यावर्ती धारा की माप गैर-इंडक्टिव मानक प्रतिरोधक के साथ पोटेंशियोमीटर का उपयोग करके की जा सकती है।

3. वाटमीटर और ऊर्जा मीटर परीक्षण

वाटमीटर और ऊर्जा मीटर के परीक्षण सर्किट डीसी मापन में उपयोग किए जाने वाले सर्किटों के समान होते हैं। पोटेंशियोमीटर के साथ एक फेज शिफ्टिंग ट्रांसफार्मर को जोड़ा जाता है ताकि वोल्टेज को धारा के सापेक्ष फेज बदला जा सके। इस प्रकार, वोल्टेज और धारा को विभिन्न शक्ति कारकों पर बदला जा सकता है।

4. कुंडली के स्व-रिएक्टेंस का मापन

उस कुंडली के साथ एक मानक रिएक्टेंस को श्रृंखला में रखा जाता है जिसका स्व-रिएक्टेंस मापा जाना है।

5. अन्य अनुप्रयोग

AC पोटेंशियोमीटर इंजीनियरिंग मापन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है जहाँ 0.5% से 1% तक की सटीकता आवश्यक होती है। यह उन परिस्थितियों में भी उपयोग किया जाता है जहाँ एक वोल्टेज को दो घटकों में विघटित किया जाना होता है। यह उपकरण चुंबकीय परीक्षण और उपकरण ट्रांसफार्मरों के सटीक कैलिब्रेशन में उच्च रूप से सटीक परिणाम देता है, जिससे यह इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के इन विशेष क्षेत्रों में एक आवश्यक उपकरण बन जाता है।

इस प्रकार के पोटेंशियोमीटर में, अज्ञात वोल्टेज का मान एक स्केल से मापा जाता है, और इसका चरण कोण एक दूसरे स्केल से सीधे पढ़ा जाता है। यह सेटअप 360° तक के चरण कोणों को पढ़ने की अनुमति देता है। वोल्टेज V∠θ के रूप में पढ़ा जाता है।