इंडक्टर कपलिंग

पिछले ट्यूटोरियल में, हमने एक इंडक्टर को समझना शुरू किया और यह कार्य कर रहा है, अब इंडक्टर्स के विभिन्न संयोजनों का पता लगाने का समय आ गया है। इलेक्ट्रॉनिक्स में, कैपेसिटर और रेसिस्टर्स के बाद इंडक्टर्स सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले घटक हैं, जिनका उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए विभिन्न संयोजनों में किया जाता है। हमने मेटल डिटेक्टरों के निर्माण के लिए प्रारंभ करनेवाला का भी उपयोग किया है और विभिन्न तकनीकों का उपयोग करके प्रारंभ करनेवाला के मूल्य को मापा है, सभी लिंक नीचे दिए गए हैं:

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युग्मित सर्किट क्या है?

युग्मित सर्किट बनाने के लिए घटकों के संयोजन एक साथ हैं। युग्मित सर्किट का अर्थ यह है कि ऊर्जा हस्तांतरण एक से दूसरे में तब होता है जब दोनों में से कोई भी ऊर्जा सक्रिय होती है। इलेक्ट्रॉनिक्स सर्किट में प्रमुख घटक या तो चालकता या विद्युत चुम्बकीय रूप से युग्मित होते हैं।

हालांकि, इस ट्यूटोरियल में, विद्युत चुम्बकीय युग्मन और संरेखण के संयोजन, जैसे श्रृंखला या समानांतर संयोजनों में शामिल किया जाएगा।

आपसी अधिष्ठापन

पिछले लेख में, हमने एक प्रारंभकर्ता के स्व-अधिष्ठापन और इसके पैरामीटर पर चर्चा की। स्व-प्रेरण संबंधी ऑपरेशन के दौरान, कोई पारस्परिक प्रेरण नहीं हुआ।

जब वर्तमान परिवर्तन की दर होती है, तो एक कॉइल के अंदर एक वोल्टेज प्रेरित होता है। जिसे नीचे सूत्र का उपयोग करके आगे प्रदर्शित किया जा सकता है, जहां,

वी (टी) कुंडली के अंदर प्रेरित वोल्टेज है, मैं वर्तमान तार के माध्यम से बह रहा है, और कुंडली के प्रेरण एल है

V (t) = L {di (t) / dt}

उपर्युक्त स्थिति केवल स्व-प्रेरण संबंधी सर्किट तत्व के लिए सही है जहां दो टर्मिनल मौजूद हैं। इस तरह के मामले में, किसी भी प्रकार के आपसी निरीक्षण को आदेश में नहीं लिया जाता है।

अब, उसी परिदृश्य में, यदि दो कॉइल एक निकट दूरी पर स्थित हैं, तो प्रेरक युग्मन होगा।

उपरोक्त छवि में, दो कॉइल दिखाए गए हैं। ये दोनों कॉइल एक-दूसरे के बहुत करीब हैं। कॉयल L1 के माध्यम से बहने वाले वर्तमान i1 के कारण, चुंबकीय प्रवाह प्रेरित होता है जो बाद में अन्य कॉइल L2 में स्थानांतरित हो जाएगा।

उपरोक्त छवि में, एक ही सर्किट अब कसकर एक कोर सामग्री में लपेटा जाता है ताकि कॉइल स्थानांतरित न हो सकें। चूंकि सामग्री एक चुंबकीय कोर है, इसमें पारगम्यता है । दो अलग कॉइल अब चुंबकीय रूप से युग्मित हैं। अब, दिलचस्प बात यह है कि यदि कॉइल में से एक वर्तमान परिवर्तन की दर का सामना करता है, तो दूसरा कॉइल एक वोल्टेज को प्रेरित करेगा जो दूसरे कॉइल में वर्तमान परिवर्तन की दर के लिए आनुपातिक है।

इसलिए, जब एक वोल्टेज स्रोत V1 का तार L1 में लगाया जाता है, तो वर्तमान I1 L1 के माध्यम से प्रवाह करना शुरू कर देगा। वर्तमान परिवर्तन की दर एक प्रवाह उत्पन्न करती है जो चुंबकीय कोर से बहती है और कुंडल L2 में एक वोल्टेज पैदा करती है। L1 में वर्तमान परिवर्तन की दर भी प्रवाह को बदल देती है जो L2 में प्रेरित वोल्टेज को और अधिक हेरफेर कर सकती है।

एल 2 में प्रेरित वोल्टेज formula- नीचे में गणना की जा सकती

V ₂ = M {di ₁ (t) / dt}

उपरोक्त समीकरण में, एक अज्ञात इकाई है। वह M है । ऐसा इसलिए है, क्योंकि दो स्वतंत्र सर्किटों में पारस्परिक रूप से प्रेरित वोल्टेज के लिए आपसी प्रेरण जिम्मेदार हैं। यह एम, आपसी प्रेरण गुणांक आनुपातिकता है ।

पहले कॉइल L1 के लिए समान, पहले कॉइल के लिए पारस्परिक प्रेरण के कारण पारस्परिक रूप से प्रेरित वोल्टेज हो सकता है -

V ₂ = M {di ₂ (t) / dt}

प्रेरण की तरह ही, हेनरी में भी पारस्परिक प्रेरण को मापा जाता है। आपसी अधिष्ठापन का अधिकतम मूल्य valueL ₁ L ₂ हो सकता है । जैसा कि वर्तमान परिवर्तन की दर के साथ अधिष्ठापन वोल्टेज को प्रेरित करता है, वैसे ही आपसी अधिष्ठापन भी एक वोल्टेज को प्रेरित करता है, जिसे पारस्परिक वोल्टेज M (di / dt) कहा जाता है। यह पारस्परिक वोल्टेज सकारात्मक या नकारात्मक हो सकता है जो कॉइल के भौतिक निर्माण और वर्तमान की दिशा पर अत्यधिक निर्भर है।

डॉट कन्वेंशन

डॉट कन्वेंशन परस्पर प्रेरित वोल्टेज के polarity निर्धारित करने के लिए एक अनिवार्य उपकरण है। जैसा कि नाम से पता चलता है, डॉट मार्क जो एक गोलाकार आकृति में होता है, एक विशेष प्रतीक होता है, जिसका उपयोग पारस्परिक रूप से युग्मित सर्किट में दो कॉइल के अंत में किया जाता है। यह डॉट अपने चुंबकीय कोर के आसपास घुमावदार निर्माण की जानकारी भी प्रदान करता है।

उपरोक्त सर्किट में, दो पारस्परिक रूप से युग्मित प्रेरक दिखाए गए हैं। इन दो प्रेरकों में L1 और L2 के स्व-प्रेरण हैं।

Voltages V1 और V2 को इंडक्टर्स में विकसित किया जाता है, जो डॉटेड टर्मिनलों पर इंडक्टर्स में प्रवेश करने के करंट का परिणाम है। यह मानकर कि उन दो प्रेरकों का आपसी जुड़ाव M है, नीचे दिए गए सूत्र का उपयोग करके प्रेरित वोल्टेज की गणना की जा सकती है,

पहले प्रारंभ करनेवाला L1 के लिए, प्रेरित वोल्टेज होगा -

V ₁ = L ₁ (di ₁ / dt) di M (di ₂ / dt)

उसी सूत्र का उपयोग दूसरे इंडक्टर के प्रेरित वोल्टेज की गणना के लिए किया जा सकता है, V ₂ = L ₂ (di ₂ / dt) di M (di ₁ / dt)

इसलिए, सर्किट में दो प्रकार के प्रेरित वोल्टेज होते हैं, स्व-प्रेरण के कारण प्रेरित वोल्टेज और पारस्परिक प्रेरण के कारण पारस्परिक रूप से प्रेरित वोल्टेज। स्व-अधिष्ठापन के आधार पर प्रेरित वोल्टेज की गणना सूत्र V = L (di / dt) का उपयोग करके की जाती है, जो सकारात्मक है, लेकिन पारस्परिक रूप से प्रेरित वोल्टेज घुमावदार या वर्तमान के प्रवाह के आधार पर नकारात्मक या सकारात्मक हो सकता है। इस पारस्परिक रूप से प्रेरित वोल्टेज की ध्रुवता निर्धारित करने के लिए डॉट का उपयोग एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है।

एक युग्मित सर्किट में जहां दो टर्मिनलों में दो अलग-अलग कॉइल होते हैं और पहचान के साथ डॉट्स के साथ चिह्नित होते हैं, तो वर्तमान की उसी दिशा के लिए जो टर्मिनलों की तरह सापेक्ष होती है, प्रत्येक कॉइल में स्वयं और आपसी प्रेरण का चुंबकीय प्रवाह एक साथ जोड़ देगा।

युग्मन का गुणांक

प्रारंभ करनेवाला युग्मन का गुणांक युग्मित सर्किट के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है, जो कि युग्मित युग्मित कॉइल के बीच युग्मन की मात्रा निर्धारित करता है। युग्मन के गुणांक पत्र लालकृष्ण द्वारा व्यक्त किया जाता है

युग्मन के गुणांक का सूत्र K = M / 1L ₁ + L _{2 है} जहां L1 पहले कुंडल का स्व-अधिष्ठापन है और L2 दूसरे कुंडल का स्व अधिष्ठापन है।

चुंबकीय प्रवाह का उपयोग करके दो प्रेरक युग्मित सर्किट जुड़े हुए हैं। यदि एक प्रारंभ करनेवाला के पूरे प्रवाह को युग्मित किया जाता है या अन्य प्रारंभ करनेवाला को जोड़ा जाता है, तो इसे सही युग्मन कहा जाता है। इस स्थिति के दौरान, K को 1 के रूप में व्यक्त किया जा सकता है जो 100% युग्मन का संक्षिप्त रूप है। युग्मन का गुणांक हमेशा एकता से कम होगा और युग्मन के गुणांक का अधिकतम मूल्य 1 या 100% हो सकता है।

दो प्रेरणात्मक युग्मित कुंडल सर्किट के बीच युग्मन के गुणांक पर आपसी अधिष्ठापन अत्यधिक भरोसेमंद है। यदि युग्मन का गुणांक अधिक है, तो आपसी अधिष्ठापन अधिक होगा, दूसरी तरफ, यदि युग्मन का गुणांक कम राशि पर है, तो युग्मन सर्किट में पारस्परिक अधिष्ठापन में अत्यधिक कमी आएगी। युग्मन गुणांक एक ऋणात्मक संख्या नहीं हो सकती है और इसकी कुंडलियों के भीतर धारा की दिशा पर कोई निर्भरता नहीं होती है। युग्मन गुणांक मुख्य सामग्रियों पर निर्भर करता है। लोहे या फेराइट कोर सामग्रियों में युग्मन गुणांक 0.99 की तरह बहुत अधिक हो सकता है और वायु कोर के लिए, यह दो कुंडलों के बीच की जगह के आधार पर 0.4 से 0.8 तक कम हो सकता है।

श्रृंखला संयोजन में प्रेरक

श्रृंखला में इंडक्टर्स को एक साथ जोड़ा जा सकता है। श्रृंखला में प्रेरकों को जोड़ने के दो तरीके हैं, सहायता विधि का उपयोग करके या विपक्ष विधि का उपयोग करके ।

उपरोक्त छवि में, दो प्रकार के श्रृंखला कनेक्शन दिखाए जाते हैं। बाईं ओर पहले एक के लिए, एयर्सिंग सीरीज़ द्वारा सहायक विधि से जुड़े हुए हैं । इस विधि में, दो प्रेरकों के माध्यम से प्रवाहित धारा एक ही दिशा में होती है। एक ही दिशा में बहने वाली धारा के रूप में, स्वयं और आपसी प्रेरण के चुंबकीय प्रवाह एक दूसरे के साथ जुड़ने और एक साथ जोड़ने का काम करेंगे।

इसलिए, नीचे दिए गए सूत्र का उपयोग करके कुल अधिष्ठापन की गणना की जा सकती है-

एल _eq = एल ₁ + एल ₂ + 2 एम

जहाँ, L _eq कुल समतुल्य उपपादन है और M आपसी अनुरेखण है।

सही छवि के लिए, विपक्षी कनेक्शन दिखाया गया है । ऐसे मामले में, प्रेरकों के माध्यम से वर्तमान प्रवाह विपरीत दिशा में है। इसलिए, नीचे दिए गए सूत्र का उपयोग करके कुल अधिष्ठापन की गणना की जा सकती है, एल _eq = एल ₁ + एल ₂ - 2 एम

जहां, L _eq कुल समतुल्य उपपादन है और M परस्पर संकेतन है।

समानांतर संयोजन में संकेतक

श्रृंखला प्रारंभ करनेवाला संयोजन के रूप में ही, दो प्रेरकों के समानांतर संयोजन दो प्रकार के हो सकते हैं, सहायता पद्धति का उपयोग करके और विपक्षी विधि का उपयोग करके ।

के लिए सहायता विधि, के रूप में, बाईं छवि पर देखा डॉट सम्मेलन स्पष्ट रूप से पता चलता है कि प्रेरक के माध्यम से वर्तमान प्रवाह एक ही दिशा में है। कुल अधिष्ठापन की गणना करने के लिए, नीचे सूत्र बहुत मददगार हो सकते हैं। ऐसे मामले में, दो कॉइल में स्व-प्रेरित विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र पारस्परिक रूप से प्रेरित ईएमएफ की अनुमति देता है।

L _eq = (L ₁ L ₂ - M ²) / (L ₁ + L ₂ + 2M)

के लिए विपक्ष विधि, प्रेरक एक दूसरे के विपरीत दिशा के साथ समानांतर में जुड़े हुए हैं। ऐसे मामले में, पारस्परिक प्रेरण एक वोल्टेज बनाता है जो स्व-प्रेरित ईएमएफ का विरोध करता है। समानांतर परिपथ के समतुल्य समावेश की गणना निम्न सूत्र के उपयोग से की जा सकती है-

L _eq = (L ₁ L ₂ - M ²) / (L ₁ + L ₂ + 2M)

इंडक्टर का अनुप्रयोग

ट्रांसफार्मर के निर्माण में युग्मित प्रेरकों का सबसे अच्छा उपयोग है । एक ट्रांसफार्मर लोहे या फेराइट कोर के चारों ओर लिपटे युग्मित प्रेरकों का उपयोग करता है। एक आदर्श ट्रांसफार्मर में शून्य हानि और सौ प्रतिशत युग्मन गुणांक होते हैं । ट्रांसफार्मर के अलावा, युग्मित प्रेरकों का उपयोग सेपिक या फ्लाईबैक कनवर्टर में भी किया जाता है । युग्मित प्रारंभ करनेवाला या ट्रांसफार्मर का उपयोग करके बिजली की आपूर्ति के माध्यमिक आउटपुट के साथ प्राथमिक इनपुट को अलग करने के लिए यह एक उत्कृष्ट विकल्प है ।

इसके अलावा युग्मित प्रेरकों का उपयोग रेडियो संचारण या सर्किट प्राप्त करने में सिंगल या डबल ट्यून सर्किट बनाने के लिए भी किया जाता है