தொடர் மற்றும் இணை மின்தேக்கிச் சுற்றுகள் – சிக்கல்களும் தீர்வுகளும்
1. கீழே உள்ள மின்தேக்கிச் சுற்றுகளில் உள்ள மொத்த மின்னூட்டங்கள் என்ன? (1 μF = 10⁻⁶ F )
அறியப்பட்டது :
மின்தேக்கி 1 (C1) = 3 μF
மின்தேக்கி 2 (C 2 ) = 3 μF
மின்தேக்கி 3 (C 3 ) = 3 μF
மின்தேக்கி 4 (C 4 ) = 2 μF
மின்தேக்கி 5 (C 5 ) = 3 μF
மின்னழுத்தம் (V) = 3 வோல்ட்
தேவை : மின்தேக்கிச் சுற்றுகளில் உள்ள மொத்த மின்னூட்டம் (Q)
தீர்வு:
சமமான மின்தேக்கி
மின்தேக்கிகள் C 1 , C 2 மற்றும் C 3 தொடரிணைப்பில் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. சமான மின்தேக்கி:
1/C 123 = 1/C 1 + 1/C 2 + 1/C 3 = 1/3 + 1/3 + 1/3 = 3/3
C 123 = 3/3 = 1 μF
மின்தேக்கிகள் C 123 மற்றும் C 4 ஆகியவை இணையாக இணைக்கப்பட்டுள்ளன . அதற்குச் சமமான மின்தேக்கி:
C 1234 = C 123 + C 4 = 1 + 2 = 3 μF
C 1234 மற்றும் C 5 மின்தேக்கிகள் தொடரிணைப்பில் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. அதற்குச் சமமான மின்தேக்கி:
1/C = 1/C 1234 + 1/C 5 = 1/3 + 1/3 = 2/3
C = 3/2 μF
C = 3/2 x 10 -6 F
மொத்தக் கட்டணங்கள்:
சமமான மின்தேக்கியில் உள்ள மொத்த மின்னூட்டங்கள் = மின்தேக்கிச் சுற்றுகளில் உள்ள மொத்த மின்னூட்டங்கள் :
Q = VC = (3 வோல்ட்)(3/2 x 10 -6 ஃபாரட்) = 9/2 x 10 -6 கூலும்
Q = 9/2 மைக்ரோ கூலும் = 9/2 μC
Q = 4.5 μC
2. C 1 = C 2 = 2 μF, C 3 = C 4 = 1 μF மற்றும் C 5 = 4 μF எனில், கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள மின்தேக்கிச் சுற்றுகளில் உள்ள மொத்த மின்னூட்டங்களைக் கண்டறியவும் (1 μF = 10 -6 F).
அறியப்பட்டது :
மின்தேக்கி 1 (C 1 ) = 2 μF
மின்தேக்கி 2 (C 2 ) = 2 μF
மின்தேக்கி 3 (C3) = 1 μF
மின்தேக்கி 4 (C 4 ) = 1 μF
மின்தேக்கி 5 (C 5 ) = 4 μF
மின்னழுத்தம் (V) = 1.5 வோல்ட்
தேவை : மின்சுற்றுகளில் உள்ள மொத்த மின்னூட்டங்கள் (Q)
தீர்வு:
அதற்கு இணையான மின்தேக்கி:
மின்தேக்கிகள் C 3 மற்றும் C 4 இணையாக இணைக்கப்பட்டுள்ளன. அதற்குச் சமமான மின்தேக்கி:
C 34 = C 3 + C 4 = 1 + 1 = 2 μF
மின்தேக்கிகள் C 5 , C 1 , C 2 மற்றும் C 34 ஆகியவை தொடரிணைப்பில் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. அதற்குச் சமமான மின்தேக்கி:
1/C = 1/C 5 + 1/C 1 + 1/C 2 + 1/C 34
1/C = 1/4 + 1/2 + 1/2 + 1/2
1/C = 1/4 + 2/4 + 2/4 + 2/4
1/C = 7/4
C = 4/7 μF
C = 4/7 x 10 -6 F
மொத்தக் கட்டணங்கள்:
சமமான மின்தேக்கியில் உள்ள மொத்த மின்னூட்டங்கள் = மின்தேக்கிச் சுற்றுகளில் உள்ள மொத்த மின்னூட்டங்கள் :
Q = VC = (1.5 வோல்ட்)(4/7 x 10 -6 ஃபாரட்) = 6/7 x 10 -6 கூலும்
Q = 6/7 மைக்ரோ கூலும்
Q = 6/7 μC
3. கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள மின்தேக்கிச் சுற்றுகளில் உள்ள மொத்த மின்னூட்டங்களைக் கண்டறியவும்.
அறியப்பட்டது :
மின்தேக்கி 1 (C1) = 3 μF
மின்தேக்கி 2 (C 2 ) = 3 μF
மின்தேக்கி 3 (C 3 ) = 4 μF
மின்தேக்கி 4 (C 4 ) = 4 μF
மின்தேக்கி 5 (C 5 ) = 8 μF
மின்னழுத்தம் (V) = 10 வோல்ட்
தேவை : மின்சுற்றுகளில் உள்ள மொத்த மின்னூட்டம் (Q)
தீர்வு:
அதற்கு இணையான மின்தேக்கி:
மின்தேக்கிகள் C 1 மற்றும் C 2 இணையாக இணைக்கப்பட்டுள்ளன. அதற்குச் சமமான மின்தேக்கி:
C 12 = C 1 + C 2 = 3 + 3 = 6 μF
மின்தேக்கிகள் C3 மற்றும் C4 தொடரிணைப்பில் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. அதற்குச் சமமான மின்தேக்கி:
1/C 34 = 1/C 3 + 1/C 4 = 1/4 + 1/4 = 2/4
C 34 = 4/2 = 2 μF
மின்தேக்கி C 12 , மின்தேக்கி C 34 மற்றும் மின்தேக்கி C 5 ஆகியவை இணையாக இணைக்கப்பட்டுள்ளன. அதற்குச் சமமான மின்தேக்கி:
C = C 12 + C 34 + C 5 = 6 + 2 + 8 = 16 μF = 16 x 10 -6 ஃபாரடுகள்
மொத்த மின் கட்டணங்கள்:
சமமான மின்தேக்கியில் உள்ள மொத்த மின்னூட்டங்கள் = மின்தேக்கிச் சுற்றுகளில் உள்ள மொத்த மின்னூட்டங்கள் :
Q = VC = (10 வோல்ட்)(16 x 10 -6 ஃபாரடுகள்) = 160 x 10 -6 கூலம்புகள்
Q = 160 மைக்ரோகூலோம் = 160 μC
தொடர் மற்றும் இணை மின்தேக்கிச் சுற்றுகள் தொடர்பான 20 கருத்து சார்ந்த கேள்விகள் மற்றும் பதில்கள்:
1. கேள்வி: மின்தேக்கிகள் தொடர் இணைப்பில் எவ்வாறு இணைக்கப்படுகின்றன?
விடை: தொடர் இணைப்பில், மின்தேக்கிகள் முனைக்கு முனை இணைக்கப்படுவதால், அனைத்து மின்தேக்கிகள் வழியாகவும் ஒரே மின்னோட்டம் பாய்கிறது.
2. கேள்வி: மின்தேக்கிகள் இணை இணைப்பில் எவ்வாறு இணைக்கப்படுகின்றன?
பதில்: இணை இணைப்பு முறையில், மின்தேக்கிகள் பொதுவான புள்ளிகள் அல்லது சந்திப்புகளில் இணைக்கப்படுகின்றன. இது ஒவ்வொரு மின்தேக்கி வழியாகவும் வெவ்வேறு மின்னோட்டங்களைச் செல்ல அனுமதித்தாலும், அவற்றுக்கு இடையே ஒரே மின்னழுத்தத்தைப் பராமரிக்கிறது.
3. கேள்வி: தொடரிணைப்பில் உள்ள மின்தேக்கிகளுக்கான சமான மின்தேக்குத்திறனை எவ்வாறு கணக்கிடுவது?
விடை: ஒரு தொடர் இணைப்பில் உள்ள சமான மின்தேக்கத்தின் தலைகீழ் என்பது தனித்தனி மின்தேக்கங்களின் தலைகீழ்களின் கூட்டுத்தொகையாகும்: 1/Cₑq = 1/C₁ + 1/C₂ + … + 1/Cₙ.
4. கேள்வி: இணையாக இணைக்கப்பட்ட மின்தேக்கிகளுக்கான சமான மின்தேக்குத்திறனை எவ்வாறு கணக்கிடுவது?
விடை: ஒரு இணை இணைப்பில் உள்ள சமான மின்தேக்கம் என்பது தனித்தனி மின்தேக்கங்களின் கூட்டுத்தொகையாகும்: Cₑq = C₁ + C₂ + … + Cₙ.
5. கேள்வி: மின்தேக்கிகளைத் தொடரிணைப்பில் சேர்க்கும்போது மொத்த மின்தேக்கத்திறனுக்கு என்ன ஆகிறது?
விடை: மின்தேக்கிகளைத் தொடரிணைப்பில் சேர்ப்பதால், மொத்த அல்லது சமான மின்தேக்குத்திறன் குறைகிறது.
6. கேள்வி: மின்தேக்கிகளை இணையாகச் சேர்க்கும்போது மொத்த மின்தேக்கத்திற்கு என்ன ஆகிறது?
விடை: மின்தேக்கிகளை இணையாகச் சேர்ப்பது மொத்த அல்லது சமான மின்தேக்குத்திறனை அதிகரிக்கிறது.
7. கேள்வி: தொடரிணைப்பில் இணைக்கப்பட்ட மின்தேக்கிகளில் மின்னூட்டம் எவ்வாறு சேமிக்கப்படுகிறது?
விடை: ஒரு தொடர் இணைப்பில் உள்ள ஒவ்வொரு மின்தேக்கியிலும் சேமிக்கப்படும் மின்னூட்டம் சமமாக இருக்கும், ஏனெனில் அவை அனைத்தின் வழியாகவும் ஒரே மின்னோட்டம் பாய்கிறது.
8. கேள்வி: தொடரிணைப்பில் இணைக்கப்பட்ட மின்தேக்கிகளில் மின்னழுத்தம் எவ்வாறு பகிர்ந்தளிக்கப்படுகிறது?
விடை: மொத்த மின்னழுத்தமானது தொடரிணைப்பில் உள்ள மின்தேக்கிகளுக்கு இடையே பிரிக்கப்படுகிறது, மேலும் ஒவ்வொரு மின்தேக்கியின் குறுக்கேயுள்ள மின்னழுத்தமானது அதன் மின்தேக்குத்திறனுக்கு நேர்மாறு விகிதத்தில் இருக்கும்.
9. கேள்வி: மின்தேக்கிகளின் தொடர் அல்லது இணை இணைப்பில் சேமிக்கப்படும் ஆற்றலானது, தனித்தனி மின்தேக்கிகளில் சேமிக்கப்படும் ஆற்றலுடன் எவ்வாறு ஒப்பிடப்படுகிறது?
விடை: மின்தேக்கிகளின் ஒரு தொகுப்பில் சேமிக்கப்படும் மொத்த ஆற்றலானது, அவை தொடரிணைப்பில் அல்லது பக்க இணைப்பில் இருந்தாலும், தனித்தனி மின்தேக்கிகளில் சேமிக்கப்படும் ஆற்றல்களின் கூட்டுத்தொகைக்குச் சமமாகும்.
10. கேள்வி: மின்தேக்கிகளின் தொடர் இணைப்பின் முறிவு மின்னழுத்தமானது, தனித்தனி மின்தேக்கிகளின் முறிவு மின்னழுத்தத்துடன் எவ்வாறு ஒப்பிடப்படுகிறது?
விடை: ஒரு தொடர் இணைப்பில், முறிவு மின்னழுத்தமானது பொதுவாக மிகக் குறைந்த முறிவு மின்னழுத்தத்தைக் கொண்ட மின்தேக்கியால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.
11. கேள்வி: இணை இணைப்பில் ஒரே மின்னழுத்த மதிப்பீடு கொண்ட மின்தேக்கிகளைப் பயன்படுத்துவதன் முக்கியத்துவம் என்ன?
பதில்: ஒரே மின்னழுத்த மதிப்பீடு கொண்ட மின்தேக்கிகளை இணையாகப் பயன்படுத்துவது, ஒவ்வொரு மின்தேக்கியும் அவற்றுக்கிடையேயான பொதுவான மின்னழுத்தத்தைத் தாங்குவதை உறுதிசெய்து, ஏற்படக்கூடிய சேதம் அல்லது செயலிழப்பைத் தடுக்கிறது.
12. கேள்வி: மின்தேக்கிகளை ஏன் தொடரிணைப்பில் பயன்படுத்தலாம்?
விடை: தொடரிணைப்பில் உள்ள மின்தேக்கிகளைப் பயன்படுத்தி, குறைந்த சமமான மின்தேக்குத்திறனை அடையலாம் அல்லது அந்த இணைப்பின் ஒட்டுமொத்த முறிவு மின்னழுத்தத்தை அதிகரிக்கலாம்.
13. கேள்வி: மின்தேக்கிகளை ஏன் இணையாகப் பயன்படுத்தலாம்?
பதில்: மொத்த மின்தேக்குத்திறனை அதிகரிக்க அல்லது அதிக மின்னூட்டத் திறன் தேவைப்படும் பயன்பாடுகளில் பல மின்தேக்கிகளில் மின்னூட்டச் சேமிப்பைப் பகிர்ந்தளிக்க, இணையாக இணைக்கப்பட்ட மின்தேக்கிகளைப் பயன்படுத்தலாம்.
14. கேள்வி: மின்தேக்கிகளின் இணைச் சேர்க்கையில் சேமிக்கப்படும் மொத்த ஆற்றலை எவ்வாறு கணக்கிடலாம்?
விடை: மொத்த ஆற்றலை ½ Cₑq V² எனக் கணக்கிடலாம், இதில் Cₑq என்பது சமான இணை மின்தேக்கி மற்றும் V என்பது பொது மின்னழுத்தம் ஆகும்.
15. கேள்வி: ஒரு தொடர் இணைப்பில் சமமற்ற மின்தேக்கங்கள் இருப்பதன் விளைவு என்ன?
விடை: சமமற்ற மின்தேக்கங்களைக் கொண்ட ஒரு தொடர் இணைப்பில், மின்னழுத்தப் பரவல் மாறுபடும், மேலும் சிறிய மின்தேக்கிகளின் குறுக்கே அதிக மின்னழுத்த வீழ்ச்சி ஏற்படும்.
16. கேள்வி: டியூனிங் சுற்றுகளில் தொடர் மற்றும் இணை மின்தேக்கிகளை எவ்வாறு பயன்படுத்தலாம்?
பதில்: ரேடியோக்கள் அல்லது சிக்னல் செயலாக்கம் போன்ற ட்யூனிங் சுற்றுகளில், குறிப்பிட்ட ஒத்ததிர்வு அதிர்வெண்களை அல்லது கட்ட மாற்றங்களை அடைவதற்கு மின்தேக்கிகளின் தொடர் மற்றும் இணை அமைப்புகளைப் பயன்படுத்தலாம்.
17. கேள்வி: ஒரு இணை இணைப்பில் உள்ள மின்தேக்கிகளில் ஒன்று குறுக்குச் சுற்று ஏற்பட்டு பழுதடைந்தால், அவ்விரண்டின் சமான மின்தேக்குத்திறனுக்கு என்னவாகும்?
பதில்: இணையாக இணைக்கப்பட்ட ஒரு குறுக்குச் சுற்று மின்தேக்கி, சுற்றிலிருந்து திறம்பட அகற்றப்படுவதால், சமான மின்தேக்குத்திறன் குறைகிறது.
18. கேள்வி: ஒரு தொடர் இணைப்பில் உள்ள மின்தேக்கிகளில் ஒன்று திறந்த சுற்றில் செயலிழந்தால், அவ்விரண்டின் சமான மின்தேக்குத்திறனுக்கு என்னவாகும்?
விடை: தொடர் இணைப்பில் உள்ள ஒரு திறந்த சுற்று மின்தேக்கி, மின்னோட்டத்தைத் துண்டித்து, அதன் சமான மின்தேக்குத்திறனை பூஜ்ஜியமாக்கும்.
19. கேள்வி: ஏசி மின்சுற்றுகளில் மின்தேக்கிகளின் தொடர் மற்றும் இணை இணைப்புகள் மின்மறுப்பை எவ்வாறு பாதிக்கின்றன?
விடை: தொடர் இணைப்புகள் மின்மறுப்பை அதிகரிக்கின்றன, அதேசமயம் இணை இணைப்புகள் அதைக் குறைக்கின்றன. இந்த பண்பை ஏசி சுற்றுகளில் குறிப்பிட்ட அதிர்வெண்களை வடிகட்ட அல்லது கடந்து செல்ல அனுமதிக்கப் பயன்படுத்தலாம்.
20. கேள்வி: ஒரே மின்சுற்றில் தொடர் மற்றும் இணை இணைப்புகளைக் கலக்க முடியுமா?
பதில்: ஆம், விரும்பிய மின்தேக்க மதிப்புகளையும் பண்புகளையும் அடைவதற்காக, ஒரே மின்சுற்றில் தொடர் மற்றும் இணை உள்ளமைப்புகளைக் கலக்கலாம். இந்தப் பகுப்பாய்விற்கு, தொடர் மற்றும் இணை ஆகிய இரண்டு வகை இணைப்புகளுக்குமான விதிகளைப் பயன்படுத்த வேண்டும்.
தொடர் மற்றும் இணை அமைப்புகளில் உள்ள மின்தேக்கிகளின் பண்புகளையும் செயல்பாடுகளையும் புரிந்துகொள்வது, மின்னணுச் சுற்றுகளின் வடிவமைப்பு மற்றும் பகுப்பாய்வில் இன்றியமையாதது. இது, பொறியாளர்கள் குறிப்பிட்ட தேவைகள் மற்றும் செயல்பாடுகளுக்கு ஏற்ப சுற்றுகளை வடிவமைக்க உதவுகிறது.
