DC और AC सर्किट के लिए श्रृंखला और समानांतर में दो स्रोतों को जोड़ने में क्या अंतर है

विद्युत अभियांत्रिकी में, पावर सोर्स को कैसे जोड़ा जाता है, इससे सर्किट के व्यवहार पर बहुत निर्भर करता है। पावर सोर्स को श्रृंखला या समानांतर तरीके से जोड़ा जा सकता है, और प्रत्येक तरीका विभिन्न एप्लिकेशनों के लिए उपयुक्त होता है। नीचे दिए गए अनुच्छेद में श्रृंखला और समानांतर कनेक्शन के बीच के अंतर दिखाए गए हैं, जो डायरेक्ट करंट (DC) और एल्टरनेटिंग करंट (AC) सर्किट दोनों के लिए लागू होते हैं।

डायरेक्ट करंट (DC) सोर्स

श्रृंखला कनेक्शन (Series Connection)

• वोल्टेज समाहार (Voltage Summation): जब दो या अधिक DC सोर्स श्रृंखला में जोड़े जाते हैं, तो एक सोर्स का पॉजिटिव टर्मिनल अगले सोर्स के नेगेटिव टर्मिनल से जोड़ा जाता है। इस प्रकार, कुल आउटपुट वोल्टेज प्रत्येक व्यक्तिगत सोर्स के वोल्टेज का योग होता है। उदाहरण के लिए, अगर दो 12-वोल्ट बैटरी श्रृंखला में जोड़ी जाती हैं, तो कुल आउटपुट वोल्टेज 24 वोल्ट होगा।

• समान करंट (Equal Current): आदर्श रूप से, पूरे सर्किट में फ़्लो कर रहा करंट, श्रृंखला में जोड़े गए सोर्सों की संख्या के बावजूद, एक ही रहता है। हालांकि, यह महत्वपूर्ण है कि सभी श्रृंखला-संबद्ध सोर्सों को समान करंट क्षमता होनी चाहिए ताकि ओवरलोड या क्षति से बचा जा सके।

समानांतर कनेक्शन (Parallel Connection)

• समान वोल्टेज (Equal Voltage): जब दो या अधिक DC सोर्स समानांतर में जोड़े जाते हैं, तो सभी पॉजिटिव टर्मिनल एक साथ जोड़े जाते हैं, और सभी नेगेटिव टर्मिनल एक साथ जोड़े जाते हैं। इस प्रकार, कुल आउटपुट वोल्टेज एक व्यक्तिगत सोर्स के वोल्टेज के बराबर होता है। उदाहरण के लिए, अगर दो 12-वोल्ट बैटरी समानांतर में जोड़ी जाती हैं, तो कुल आउटपुट वोल्टेज 12 वोल्ट रहता है।

• करंट योग (Current Addition): समानांतर कनेक्शन में, कुल करंट क्षमता प्रत्येक व्यक्तिगत सोर्स की करंट क्षमताओं का योग होता है। उदाहरण के लिए, अगर दो समान 12-वोल्ट, 5-एम्प-घंटा बैटरी समानांतर में जोड़ी जाती हैं, तो कुल करंट क्षमता 10 एम्प-घंटा होगी। समानांतर कनेक्शन का उपयोग प्रणाली के करंट आउटपुट को बढ़ाने या रिडंडेंसी प्रदान करने के लिए किया जा सकता है।

एल्टरनेटिंग करंट (AC) सोर्स

श्रृंखला कनेक्शन (Series Connection)

• वोल्टेज योग (Voltage Addition): DC सोर्स की तरह, AC सोर्स श्रृंखला में जोड़े जाने पर अपने वोल्टेज को जोड़ते हैं। हालांकि, AC वोल्टेज को चोटी या RMS मानों पर मापा जाता है, इसलिए फेज अंतरों को ध्यान में रखना जरूरी है। अगर दो AC सोर्स फेज में हैं, तो उनके वोल्टेज सिर्फ जुड़ जाते हैं। अगर वे फेज में नहीं हैं (180 डिग्री), तो वोल्टेज एक दूसरे को रद्द कर सकते हैं।

• करंट संबंध (Current Relationship): एक श्रृंखला सर्किट में, प्रत्येक घटक में फ़्लो कर रहा करंट एक ही रहता है। हालांकि, यह महत्वपूर्ण है कि AC सोर्स की इम्पीडेंस (जिसमें प्रतिरोध, इंडक्टेंस और कैपेसिटेंस शामिल है) करंट पर प्रभाव डालती है।

समानांतर कनेक्शन (Parallel Connection)

• समान वोल्टेज (Equal Voltage): जब AC सोर्स समानांतर में जोड़े जाते हैं, तो उनके आउटपुट वोल्टेज समान होते हैं। समानांतर कनेक्शन मुख्य रूप से सिंक्रोनस जनरेटर या अन्य पावर सोर्स को बढ़ाने के लिए या रिडंडेंसी प्रदान करने के लिए उपयोग किया जाता है।

• करंट योग (Current Addition): समानांतर कनेक्शन में, कुल करंट प्रत्येक व्यक्तिगत सोर्स के करंट का वेक्टर योग होता है। यह फेज अंतर को ध्यान में रखने की आवश्यकता होती है, क्योंकि फेज अंतर कुल करंट पर प्रभाव डालता है। अगर AC सोर्स सिंक्रोनाइज़ हैं और फेज में हैं, तो उनके करंट सिर्फ जुड़ जा सकते हैं।

सारांश

DC सोर्स के लिए

• श्रृंखला कनेक्शन: कुल वोल्टेज बढ़ाता है।

• समानांतर कनेक्शन: कुल करंट क्षमता बढ़ाता है।

AC सोर्स के लिए

• श्रृंखला कनेक्शन: कुल वोल्टेज बढ़ाता है (फेज संबंध पर निर्भर)।

• समानांतर कनेक्शन: कुल उपलब्ध शक्ति बढ़ाता है (सिंक्रोनाइज़ेशन और फेज अंतर की विचार आवश्यक है)।

व्यावहारिक एप्लिकेशनों में, चाहे DC या AC सोर्स के साथ काम किया जा रहा हो, कनेक्शन तरीके पर सर्किट पर प्रभाव को समझना आवश्यक है और सुनिश्चित करना चाहिए कि सर्किट डिजाइन सुरक्षा मानकों के अनुसार हो और आवश्यक प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा करे।