ಸರಣಿ ಮತ್ತು ಸಮಾನಾಂತರ ಇಎಂಎಫ್‌ಗಳು

ಸರಣಿ ಮತ್ತು ಸಮಾನಾಂತರ ಇಎಂಎಫ್‌ಗಳು

ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಎರಡು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ಪ್ರೇರಕ ಮೂಲಗಳು (ಇಎಂಎಫ್) ಸಂಪರ್ಕಗೊಂಡಿದ್ದರೆ, ಇಎಂಎಫ್ ಅನ್ನು ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ ಜೋಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಸಮಾನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮೂಲ (ε):

ε = ε₁ + ε₂ + ε_n

ಸಮಾನ ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿರೋಧ (r) ಇದಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ:

ಆರ್ = ಆರ್₁ + ಆರ್₂ + ಆರ್_n

ಬಾಹ್ಯ ಪ್ರತಿರೋಧ (R) ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವು:

ನಾನು = ε / (ಆರ್ + ಆರ್)

ಮಾದರಿ ಸಮಸ್ಯೆ:

ಎರಡು ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಪ್ರತಿ ಇಎಂಎಫ್ 1.5 ವೋಲ್ಟ್ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿ ಬ್ಯಾಟರಿಯಲ್ಲಿನ ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮೌಲ್ಯ 0.1 Ω ಎಂದು ಭಾವಿಸೋಣ. ಬಾಹ್ಯ ಪ್ರತಿರೋಧ (R) = 10 Ω. ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದ ದಿಕ್ಕು ಪ್ರದಕ್ಷಿಣಾಕಾರವಾಗಿ.

ಹಿಂದಿನ ಸೂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿ:

ε = 1.5 + 1.5 = 3 ವೋಲ್ಟ್

ಆರ್ = 0.1 + 0.1 = 0.2 ಓಮ್

ನಾನು = ε / (r + R) = 3 / (0.2 + 10)

ನಾನು = 3 / 10.2

I = 0.294 ಎ

ಕಿರ್ಚಾಫ್ ಅವರ ಎರಡನೇ ನಿಯಮವನ್ನು ಬಳಸಿ:

೧.೫ – ೦.೧ ನಾನು + ೧.೫ – ೦.೧ ನಾನು – ೧೦ ನಾನು = ೦

3 – 0.2 I – 10 I = 0

3 – 10.2 ನಾನು = 0

3 = 10.2 ಐ

ನಾನು = 3 / 10.2

I = 0.294 ಎ

ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಎರಡು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ಪ್ರೇರಕ ಮೂಲಗಳು (ಇಎಂಎಫ್) ಸಂಪರ್ಕಗೊಂಡಿದ್ದರೆ, ಇಎಂಎಫ್ ಅನ್ನು ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಸಮಾನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮೂಲ (ε):

ε = ε₁ = ε₂ = ε_n

ಸಮಾನ ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿರೋಧ (r) ಇದಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ:

೧/ಆರ್ = ೧/ಆರ್₁ + 1/ಪ್ರತಿ₂ + 1/ಪ್ರತಿ_n

ಬಾಹ್ಯ ಪ್ರತಿರೋಧ (R) ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವು:

ನಾನು = ε / (ಆರ್ + ಆರ್)

ಮಾದರಿ ಸಮಸ್ಯೆ:

ಎರಡು ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಪ್ರತಿ ಇಎಂಎಫ್ 1.5 ವೋಲ್ಟ್ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿ ಬ್ಯಾಟರಿಯಲ್ಲಿನ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮೌಲ್ಯ 0.1 Ω ಎಂದು ಭಾವಿಸೋಣ. ಬಾಹ್ಯ ಪ್ರತಿರೋಧ (R) = 10 Ω.

ಹಿಂದಿನ ಸೂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿ:

ε = 1.5 ವೋಲ್ಟ್

೧/ಆರ್ = ೧/೦.೧ + ೧/೦.೧ = ೨ / ೦.೧

ಆರ್ = 0.1 / 2 = 0.05 Ω

ನಾನು = ε / (r + R) = 1.5 / (0.05 + 10) = 1.5 / 10.05

I = 0.149 ಎ

ಕಿರ್ಚಾಫ್ ನಿಯಮವನ್ನು ಬಳಸಿ

ಅನ್ವಯಿಸು ಕಿರ್ಚಾಫ್ಮೊದಲ ನಿಯಮ:

I₁ + ನಾನು₂ = ನಾನು ………. ಸಮೀಕರಣ 1

Aefca ಲೂಪ್ ಅನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿ. ಲೂಪ್‌ನ ದಿಕ್ಕು ಪ್ರದಕ್ಷಿಣಾಕಾರವಾಗಿದೆ. ಕಿರ್ಚಾಫ್‌ನ ಎರಡನೇ ನಿಯಮವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿ:

ε₂ - ನಾನು₁ r₂ – ಐಆರ್ = 0

೧.೫ – ೦.೧ ಐ₁ – 10 ನಾನು = 0

– 0.1 ಐ₁ = 10 ನಾನು – 1.5

I₁ = (10 I – 1.5) / – 0.1

I₁ = -100 ನಾನು + 15 ………. ಸಮೀಕರಣ 2

Befdb ಲೂಪ್ ಅನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿ. ಲೂಪ್‌ನ ದಿಕ್ಕು ಪ್ರದಕ್ಷಿಣಾಕಾರವಾಗಿದೆ. ಕಿರ್ಚಾಫ್‌ನ ಎರಡನೇ ನಿಯಮವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿ:

ε₁ - ನಾನು₂ r₁ – ಐಆರ್ = 0

೧.೫ – ೦.೧ ಐ₂ – 10 ನಾನು = 0

- 0.1 I.₂ = 10 ನಾನು – 1.5

I₂ = (10 I – 1.5) / – 0.1

I₂ = -100 ನಾನು + 15 ………. ಸಮೀಕರಣ 3

ಸಮೀಕರಣ 1 ಕ್ಕೆ 2 ಮತ್ತು 3 ಸಮೀಕರಣಗಳನ್ನು ಬದಲಿಸಿ:

I₁ + ನಾನು₂ = ನಾನು

-100 ನಾನು + 15 – 100 ನಾನು + 15 = ನಾನು

– 200 ನಾನು + 30 = ನಾನು

30 = ನಾನು + 200 ನಾನು

30 = 201 ಐ

ನಾನು = 30 / 201

I = 0.149 ಎ

ಸಮೀಕರಣ 2 ಮತ್ತು 3 ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಿ:

I₁ = -100 ನಾನು + 15

I₂ = -100 ನಾನು + 15

———————– –

I₁ - ನಾನು₂ = 0

I₁ = ನಾನು₂ ………. ಸಮೀಕರಣ 4

ಏಕೆಂದರೆ ನಾನು₁ + ನಾನು₂ = ನಾನು, ಅಲ್ಲಿ ನಾನು₁ = ನಾನು₂ ಆಗ ನಾನು₁ = ನಾನು₂ = 1/2 ನಾನು = 1/2 (0.149) = 0.0745 ಎ.