اضافی مزاحمت کا حساب

تصورات اور فارمولے۔

اگر صارف کو اس سے زیادہ وولٹیج پر آن کیا جانا چاہیے جس کے لیے اسے ڈیزائن کیا گیا ہے، تو وہ اس کے ساتھ اضافی مزاحمت rd (تصویر 1) کے ساتھ سیریز میں آن کیے جاتے ہیں۔ اضافی مزاحمت پیدا کرتا ہے۔ وولٹیج کی کمی Ud، جو صارف کے وولٹیج کو مطلوبہ قدر تک کم کر دیتا ہے۔

ماخذ وولٹیج صارفین کے وولٹیجز اور اضافی مزاحمت کے مجموعے کے برابر ہے: U = Up + Ud؛ U = Upn + I ∙ rd.

اس مساوات سے مطلوبہ اضافی مزاحمت کا تعین کرنا ممکن ہے: I ∙ rd = U-Up، rd = (U-Up) / I۔

اضافی مزاحمت کا استعمال کرتے ہوئے وولٹیج کو کم کرنا غیر اقتصادی ہے، کیونکہ مزاحمت میں برقی توانائی حرارت میں بدل جاتی ہے۔

چاول۔ 1. اضافی مزاحمت

کی مثالیں

1. ایک آرک لیمپ (تصویر 2) ایک آرک وولٹیج Ul = 45 V پر کرنٹ I = 4 A استعمال کرتا ہے۔ اگر DC سپلائی وولٹیج U = 110 V ہے تو لیمپ کے ساتھ سیریز میں کس مزاحمت کو جوڑنا چاہیے؟

چاول۔ 2.

انجیر میں۔2 گریفائٹ الیکٹروڈ اور اضافی مزاحمت کی شمولیت کا ایک خاکہ دکھاتا ہے، ساتھ ہی مزاحمت اور آرک لیمپ کے عہدہ کے ساتھ ایک آسان خاکہ بھی دکھاتا ہے۔

موجودہ I = 4 A لیمپ اور اضافی مزاحمت rd سے گزرنے سے آرک Ul = 45 V میں ایک مفید وولٹیج ڈراپ پیدا ہوگا، اور اضافی مزاحمت کے ذریعے وولٹیج ڈراپ Ud = U-Ul = 110-45 = 65 V۔

اضافی مزاحمت rd = (U-Ul) / I = (110-45) / 4 = 65/4 = 16.25 اوہم۔

2. ایک مرکری لیمپ جس کا آپریٹنگ وولٹیج 140 V ہے اور 2 A کا کرنٹ ایک اضافی مزاحمت کے ذریعے 220 V نیٹ ورک سے جڑا ہوا ہے، جس کی قدر کا حساب لگانا ضروری ہے (تصویر 3)۔

چاول۔ 3.

نیٹ ورک میں وولٹیج اضافی مزاحمت اور مرکری لیمپ میں وولٹیج ڈراپ کے مجموعے کے برابر ہے:

U = Ud + Ul;

220 = I ∙ rd + 140;

2 ∙ rd = 220-140 = 80;

rd = 80/2 = 40 اوہم۔

اضافی مزاحمت کے ساتھ، وولٹیج صرف اس وقت گرتا ہے جب کرنٹ اس سے گزرتا ہے۔ جب اسے آن کیا جاتا ہے تو مینز کا پورا وولٹیج لیمپ پر گر جاتا ہے، کیونکہ اس صورت میں کرنٹ چھوٹا ہوتا ہے۔ اضافی مزاحمت میں کرنٹ اور وولٹیج کی کمی بتدریج بڑھتی ہے۔

3. 105 V کے آپریٹنگ وولٹیج اور 0.4 A کے کرنٹ کے ساتھ 40 W کا گیس ڈسچارج لیمپ 220 V نیٹ ورک سے منسلک ہے۔ اضافی مزاحمت rd (تصویر 4) کی قدر کا حساب لگائیں۔

اضافی مزاحمت کو مینز وولٹیج U کو لیمپ Ul کے آپریٹنگ وولٹیج تک کم کرنا چاہیے۔

چاول۔ 4.

چراغ کو روشن کرنے کے لیے، سب سے پہلے 220 V کا مین وولٹیج درکار ہے۔

U = Ud + Ul;

Ud = 220-105 = 115 V;

rd = (115 V) / (0.4 A) = 287.5 اوہم۔

مزاحمت کے پار وولٹیج گرنے کے نتیجے میں برقی توانائی کا نقصان ہوتا ہے، جو گرمی میں تبدیل ہو جاتی ہے۔متبادل کرنٹ میں، اضافی مزاحمت کے بجائے ایک چوک استعمال کیا جاتا ہے، جو کہ بہت زیادہ اقتصادی ہے۔

4. وولٹیج Uc = 110 V اور پاور 170 W کے لیے ڈیزائن کردہ ویکیوم کلینر کو U = 220 V پر کام کرنا چاہیے۔ اضافی مزاحمت کیا ہونی چاہیے؟

انجیر میں۔ 5 ایک ویکیوم کلینر کا خاکہ اور اسکیمیٹک ڈایاگرام دکھاتا ہے، جس میں موٹر D کو پنکھے اور اضافی مزاحمت کے ساتھ دکھایا گیا ہے۔

سپلائی وولٹیج کو موٹر اور اضافی مزاحمت rd کے درمیان نصف میں تقسیم کیا جاتا ہے تاکہ موٹر میں 110V ہو۔

U = Udv + Ud;

U = Udv + I ∙ rd;

220 = 110 + I ∙ rd۔

ہم ویکیوم کلینر کے ڈیٹا کے مطابق کرنٹ کا حساب لگاتے ہیں:

I = P / Us = 170/110 = 1.545 A;

rd = (U-Udv) / I = (220-110) / 1.545 = 110 / 1.545 = 71.2 اوہم۔

چاول۔ 5۔

5. 220 V کے وولٹیج اور 12 A کے کرنٹ کے لیے DC موٹر اندرونی مزاحمت rv = 0.2 اوہم۔ مزاحمت کیا ہونی چاہیے۔ ریوسٹیٹ شروع کرناتاکہ سٹارٹ اپ پر انرش کرنٹ 18 A (تصویر 6) سے زیادہ نہ ہو؟

چاول۔ 6۔

اگر آپ بغیر کسی مزاحمت کے موٹر کو براہ راست نیٹ ورک سے جوڑتے ہیں، تو موٹر کے شروع ہونے والے کرنٹ کی ناقابل قبول قدر Iv = U/rv = 220 / 0.2 = 1100 A ہوگی۔

اس لیے، موٹر کو آن کرنے کے لیے ضروری ہے کہ اس کرنٹ کو تقریباً I = 1.5 ∙ انچ تک کم کیا جائے۔ موٹر کے عام آپریشن کے دوران، ریوسٹیٹ شارٹ سرکٹ ہوتا ہے (موٹر 5 پوزیشن پر ہوتی ہے)، کیونکہ موٹر خود ہی تخلیق کرتی ہے۔ مین وولٹیج کے خلاف ہدایت کردہ وولٹیج؛ لہذا، برائے نام موٹر کرنٹ کی قدر نسبتاً چھوٹی ہے (ان = 12 اے)۔

شروع کرتے وقت، کرنٹ صرف سٹارٹنگ ریوسٹیٹ اور موٹر کی اندرونی مزاحمت سے محدود ہوتا ہے: I = U / (rd + rv)؛

18 = 220 / (rd + 0.2)؛ rd = 220 / 18-0.2 = 12.02 اوہم۔

6۔وولٹ میٹر کی پیمائش کی حد Uv = 10 V ہے اور اس کی مزاحمت rv = 100 Ohm ہے۔ وولٹ میٹر کے لیے 250 V (تصویر 7) تک وولٹیج کی پیمائش کرنے کے لیے اضافی مزاحمت rd کیا ہونی چاہیے؟

چاول۔ 7۔

وولٹ میٹر کی پیمائش کی حد اس وقت بڑھ جاتی ہے جب سیریز میں اضافی مزاحمت شامل کی جاتی ہے۔ پیمائش شدہ وولٹیج U کو دو وولٹیجز میں تقسیم کیا گیا ہے: مزاحمت Ud میں وولٹیج کا ڈراپ اور وولٹ میٹر Uv کے ٹرمینلز پر وولٹیج (تصویر 8):

چاول۔ آٹھ.

U = Ud + Uv؛

250 V = Ud + 10 B۔

آلے کے درمیان سے گزرنے والا کرنٹ، تیر کے مکمل جھکاؤ کے ساتھ، برابر ہوگا: Iv = Uv / rv = 10/100 = 0.1 A۔

250 V کے وولٹیج کی پیمائش کرتے وقت وہی کرنٹ وولٹ میٹر سے گزرنا چاہیے (اضافی مزاحمت کے ساتھ)۔

پھر 250 B = Ic ∙ rd + 10 B;

Iv ∙ rd = 250-10 = 240V۔

اضافی مزاحمت rd = 240 / 0.1 = 2400 اوہم۔

کسی بھی اضافی مزاحمت کے ساتھ، وولٹ میٹر کی سوئی کا انحراف زیادہ سے زیادہ ہو گا جب وولٹ میٹر وولٹیج 10 V ہو، لیکن اس کا پیمانہ اضافی مزاحمت کے مطابق کیلیبریٹ کیا جاتا ہے۔

ہمارے معاملے میں، تیر کا زیادہ سے زیادہ انحراف 250 V کی تقسیم کے مساوی ہونا چاہیے۔

عام طور پر، وولٹ میٹر کا رینج گین یہ ہوگا:

n = U / Uv، یا n = (Ud + Uv) / Uv = Ud / Uv +1؛

n-1 = (Ic ∙ rd) / (IC ∙ rc);

rv ∙ (n-1) = rd;

rd = (n-1) ∙ rv.

7. وولٹ میٹر کی اندرونی مزاحمت 80 Ohm ہے جس کی پیمائش کی حد 30 V ہے۔ اضافی مزاحمت rd کی مطلوبہ قدر کا حساب لگائیں تاکہ وولٹ میٹر 360 V کے وولٹیج کی پیمائش کر سکے۔

پچھلے حساب میں حاصل کردہ فارمولے کے مطابق، اضافی مزاحمت ہے: rd = (n-1) ∙ rv،

جہاں رینج کا فائدہ n = 360/30 = 12 ہے۔

لہذا،

rd = (12-1) ∙ 80 = 880 اوہم۔

نئی 360 V پیمائش کی حد کے لیے اضافی مزاحمت 880 اوہم ہوگی۔