व्यवहार में, विभिन्न कनेक्शन विधियों के लिए कंडक्टरों और प्रतिरोधों के प्रतिरोध को खोजने की समस्या का पता लगाना असामान्य नहीं है। लेख चर्चा करता है कि जब कंडक्टर समानांतर और कुछ अन्य तकनीकी मुद्दों में जुड़े होते हैं तो प्रतिरोध की गणना कैसे की जाती है।
कंडक्टर प्रतिरोध
सभी कंडक्टरों में विद्युत प्रवाह के प्रवाह को रोकने की क्षमता होती है, इसे आमतौर पर विद्युत प्रतिरोध आर कहा जाता है, इसे ओम में मापा जाता है। यह प्रवाहकीय सामग्री का मूल गुण है।
विद्युत गणना करने के लिए प्रतिरोधकता का उपयोग किया जाता है - ओम·एम/मिमी2। सभी धातुएं अच्छे संवाहक हैं, तांबा और एल्यूमीनियम का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है, और लोहे का उपयोग बहुत कम बार किया जाता है। सबसे अच्छा कंडक्टर चांदी है, इसका उपयोग विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक उद्योगों में किया जाता है। उच्च प्रतिरोध मिश्र धातुओं का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
प्रतिरोध की गणना करते समय, स्कूल भौतिकी पाठ्यक्रम से ज्ञात सूत्र का उपयोग किया जाता है:
R=· l/S, S - अनुभागीय क्षेत्र; एल - लंबाई।
यदि हम दो चालक लें, तो उनका प्रतिरोधकुल क्रॉस सेक्शन में वृद्धि के कारण समानांतर कनेक्शन छोटा हो जाएगा।
वर्तमान घनत्व और कंडक्टर हीटिंग
कंडक्टरों के ऑपरेटिंग मोड की व्यावहारिक गणना के लिए, वर्तमान घनत्व की अवधारणा का उपयोग किया जाता है - δ ए/मिमी2, इसकी गणना सूत्र द्वारा की जाती है:
δ=आई/एस, आई-करंट, एस-सेक्शन।
धारा, चालक से होकर गुजरती है, उसे गर्म करती है। जितना बड़ा होगा, कंडक्टर उतना ही अधिक गर्म होगा। तारों और केबलों के लिए, अनुमेय घनत्व के मानदंड विकसित किए गए हैं, जो PUE (विद्युत प्रतिष्ठानों के निर्माण के लिए नियम) में दिए गए हैं। ताप उपकरणों के संवाहकों के लिए, वर्तमान घनत्व मानक हैं।
यदि घनत्व δ अनुमेय से अधिक है, तो कंडक्टर नष्ट हो सकता है, उदाहरण के लिए, जब केबल अधिक गरम हो जाती है, तो इसका इन्सुलेशन नष्ट हो जाता है।
नियम हीटिंग के लिए कंडक्टरों की गणना को नियंत्रित करते हैं।
कंडक्टरों को जोड़ने के तरीके
कोई भी कंडक्टर आरेख पर विद्युत प्रतिरोध R के रूप में चित्रित करने के लिए अधिक सुविधाजनक होता है, फिर उन्हें पढ़ना और विश्लेषण करना आसान होता है। प्रतिरोधों को जोड़ने के केवल तीन तरीके हैं। पहला तरीका सबसे आसान है - सीरियल कनेक्शन।
फोटो से पता चलता है कि प्रतिबाधा है: R=R1 + R2 + R3.
दूसरा तरीका अधिक जटिल है - समानांतर कनेक्शन। समानांतर कनेक्शन में प्रतिरोध की गणना चरणों में की जाती है। कुल चालकता G=1/R की गणना की जाती है, और फिर कुलप्रतिरोध आर=1/जी.
आप इसे अलग तरीके से कर सकते हैं, पहले कुल प्रतिरोध की गणना करें जब प्रतिरोधक R1 और R2 समानांतर में जुड़े हुए हैं, फिर ऑपरेशन दोहराएं और R खोजें।
तीसरी कनेक्शन विधि सबसे जटिल है - एक मिश्रित कनेक्शन, यानी सभी विचार किए गए विकल्प मौजूद हैं। चित्र में चित्र दिखाया गया है।
इस सर्किट की गणना करने के लिए, इसे सरल बनाया जाना चाहिए, ऐसा करने के लिए, प्रतिरोधों R2 और R3 को एक R2, 3 से बदलें। यह एक साधारण सर्किट निकला।
अब आप समानांतर कनेक्शन में प्रतिरोध की गणना कर सकते हैं, जिसका सूत्र है:
R2, 3, 4=R2, 3 R4/(R2, 3 + R4)।
सर्किट और भी सरल हो जाता है, इसमें अभी भी श्रृंखला से जुड़े प्रतिरोधक होते हैं। अधिक जटिल स्थितियों में, उसी रूपांतरण पद्धति का उपयोग किया जाता है।
कंडक्टर के प्रकार
इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग में, मुद्रित सर्किट बोर्ड के उत्पादन में, कंडक्टर तांबे की पन्नी की पतली स्ट्रिप्स होते हैं। उनकी कम लंबाई के कारण, उनका प्रतिरोध नगण्य है, और कई मामलों में इसे उपेक्षित किया जा सकता है। इन कंडक्टरों के लिए, क्रॉस सेक्शन में वृद्धि के कारण समानांतर कनेक्शन में प्रतिरोध कम हो जाता है।
कंडक्टरों के एक बड़े हिस्से को घुमावदार तारों द्वारा दर्शाया जाता है। वे विभिन्न व्यास में उपलब्ध हैं - 0.02 से 5.6 मिमी तक। शक्तिशाली ट्रांसफार्मर और इलेक्ट्रिक मोटर्स के लिए, आयताकार तांबे की छड़ें बनाई जाती हैं।खंड। कभी-कभी, मरम्मत के दौरान, एक बड़े-व्यास के तार को समानांतर में जुड़े कई छोटे तारों से बदल दिया जाता है।
कंडक्टरों का एक विशेष खंड तार और केबल हैं, उद्योग विभिन्न प्रकार की आवश्यकताओं के लिए ग्रेड का व्यापक विकल्प प्रदान करता है। अक्सर आपको एक केबल को कई छोटे वर्गों से बदलना पड़ता है। इसके कारण बहुत अलग हैं, उदाहरण के लिए, 240 मिमी 2 के क्रॉस सेक्शन वाली केबल को तेज मोड़ वाले मार्ग के साथ रखना बहुत मुश्किल है। इसे 2x120mm2, से बदल दिया गया है और समस्या हल हो गई है।
हीटिंग के लिए तारों की गणना
प्रवाहित धारा द्वारा कंडक्टर को गर्म किया जाता है, यदि इसका तापमान अनुमेय मूल्य से अधिक हो जाता है, तो इन्सुलेशन नष्ट हो जाता है। पीयूई हीटिंग के लिए कंडक्टरों की गणना के लिए प्रदान करता है, इसके लिए प्रारंभिक डेटा वर्तमान ताकत और पर्यावरण की स्थिति है जिसमें कंडक्टर रखा गया है। इन आंकड़ों के अनुसार, PUE में तालिकाओं से अनुशंसित कंडक्टर क्रॉस-सेक्शन (तार या केबल) का चयन किया जाता है।
व्यवहार में, ऐसे हालात होते हैं जब मौजूदा केबल पर लोड बहुत बढ़ जाता है। दो तरीके हैं - केबल को दूसरे के साथ बदलने के लिए, यह महंगा हो सकता है, या मुख्य केबल को राहत देने के लिए इसके समानांतर दूसरा बिछाना। इस मामले में, समानांतर में जुड़े होने पर कंडक्टर का प्रतिरोध कम हो जाता है, इसलिए गर्मी का उत्पादन कम हो जाता है।
दूसरी केबल के क्रॉस सेक्शन को सही ढंग से चुनने के लिए, PUE की तालिकाओं का उपयोग करें, यह महत्वपूर्ण है कि इसके ऑपरेटिंग करंट की परिभाषा में कोई गलती न हो। ऐसे में केबल्स की कूलिंग एक से भी बेहतर होगी। गणना करने की अनुशंसा की जाती हैप्रतिरोध जब दो केबल समानांतर में जुड़े होते हैं तो उनकी गर्मी अपव्यय को अधिक सटीक रूप से निर्धारित करते हैं।
वोल्टेज हानि के लिए कंडक्टरों की गणना
जब उपभोक्ता Rn ऊर्जा स्रोत U1 से बड़ी दूरी L पर स्थित होता है, तो वोल्टेज में काफी गिरावट होती है लाइन के तारों पर। उपभोक्ता Rn वोल्टेज U2 प्राप्त करता है जो प्रारंभिक U1 से काफी कम है। व्यवहार में, समानांतर में लाइन से जुड़े विभिन्न विद्युत उपकरण भार के रूप में कार्य करते हैं।
समस्या को हल करने के लिए, प्रतिरोध की गणना तब की जाती है जब सभी उपकरण समानांतर में जुड़े होते हैं, इसलिए लोड प्रतिरोध Rn पाया जाता है। अगला, लाइन तारों का प्रतिरोध निर्धारित करें।
आरएल=ρ 2एल/एस,
यहाँ S लाइन वायर का सेक्शन है, mm2।
अगला, लाइन करंट निर्धारित किया जाता है: I=U1/(Rl + Rn). अब, करंट को जानकर, लाइन के तारों पर वोल्टेज ड्रॉप का निर्धारण करें: U=I Rl। इसे U1 के प्रतिशत के रूप में खोजना अधिक सुविधाजनक है।
U%=(I Rl/U1) 100%
यू% का अनुशंसित मूल्य - 15% से अधिक नहीं। उपरोक्त गणना किसी भी प्रकार के करंट के लिए लागू होती है।
