This site is not complete. The work to converting the volumes of സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം is on progress. Please bear with us
Please contact webmastersiep@yahoo.com for any queries regarding this website.
Reading Problems? see Enabling Malayalam
ആള്‍ട്ടർനേറ്റിങ്‌ കറന്റ്‌
സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്
Mksol (സംവാദം | സംഭാവനകള്) (→ആള്‍ട്ടർനേറ്റിങ്‌ കറന്റ്‌) |
Mksol (സംവാദം | സംഭാവനകള്) (→Alternating Current) |
||
| വരി 5: | വരി 5: | ||
==Alternating Current== | ==Alternating Current== | ||
[[ചിത്രം:Vol3a_560_Image.jpg|thumb|ചിത്രം 3 (a)ചിത്രം 3 (b)ചിത്രം 4]] | [[ചിത്രം:Vol3a_560_Image.jpg|thumb|ചിത്രം 3 (a)ചിത്രം 3 (b)ചിത്രം 4]] | ||
| - | അളവും പ്രവാഹദിശയും ക്ലിപ്‌തസമയ | + | അളവും പ്രവാഹദിശയും ക്ലിപ്‌തസമയ ക്രമത്തില്‍ വ്യത്യാപ്പെടുന്ന വൈദ്യുതകറന്റ്‌ ആണ്‌ ആള്‍ട്ടര്‍നേറ്റിങ്‌ കറന്റ്‌ അഥവാ പ്രത്യാവര്‍ത്തിധാര. |
| - | ഒരു | + | ഒരു ചാലകത്തില്‍ (conductor)പ്രത്യാവര്‍ത്തിധാര പ്രവഹിക്കുന്നതിന്‌ അതിന്റെ അഗ്രങ്ങളില്‍ പ്രത്യാവര്‍ത്തി വിദ്യുത്‌ചാലകബലം (Alternating Electro Motive Force-AEMF) പ്രയോഗിക്കണം. പ്രത്യാവര്‍ത്തി വിദ്യുത്‌ചാലകബലം (പ്ര. വി. ചാ. ബ.) ജനിപ്പിക്കുന്നതിന്‌ കാന്തികധ്രുവങ്ങളും വൈദ്യുതചാലകങ്ങളും യാന്ത്രികശക്തിയും ആവശ്യമാണ്‌. കാന്തികധ്രുവങ്ങള്‍ സൃഷ്‌ടിക്കുന്ന കാന്തികബലരേഖകളെ (magnetic lines of forces) ഛേദിക്കത്തക്കവിധത്തില്‍ ചാലകങ്ങളെ യാന്ത്രികശക്തി ഉപയോഗിച്ച്‌ ചലിപ്പിക്കുമ്പോഴാണ്‌ അവയില്‍ വി. ചാ. ബ (EMF) ജനിക്കുന്നത്‌. രണ്ടു കാന്തികധ്രുവങ്ങള്‍ക്കിടയ്‌ക്കുള്ള കാന്തികമണ്ഡലത്തില്‍ ഒരു ചാലകം 1-ാം ചിത്രത്തില്‍ സൂചിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ഒരു ഭ്രമണപഥത്തില്‍ പ്രദക്ഷിണദിശയില്‍ ചലിക്കുന്നു എന്നിരിക്കട്ടെ. ഭ്രമണാരംഭത്തില്‍ ചാലകം ബലരേഖകളെ ഛേദിക്കാത്തതിനാല്‍ അതില്‍ ഒട്ടും വിദ്യുത്‌-ചാലകബലം ജനിക്കുന്നില്ല. ചാലകം താഴോട്ടു നീങ്ങിത്തുടങ്ങുമ്പോള്‍ അതില്‍ ധനദിശയില്‍ (Positive direction) അല്‌പാല്‌പമായി വി. ചാ. ബ. ജനിക്കുന്നു. ചാലകം 90° തിരിയുമ്പോള്‍ അതില്‍ പരമാവധി വി. ചാ. ബ. ജനിക്കുകയും 90° മുതല്‍ 180° വരെ തിരിയുമ്പോള്‍ വി. ചാ. ബ. അല്‌പാല്‌പമായി കുറഞ്ഞ്‌ പൂജ്യം ആകുകയും ചെയ്യുന്നു. ചാലകം 180°-യില്‍ നിന്ന് മേല്‌പോട്ട്‌ ചലിക്കാന്‍ തുടങ്ങുമ്പോള്‍ ആദ്യം ജനിച്ച വി. ചാ. ബലത്തിന്റെ പ്രവര്‍ത്തനദിശക്ക്‌ എതിരായുള്ള (EW)ദിശയില്‍ (Negative direction) വി. ചാ. ബ. ജനിക്കുവാന്‍ തുടങ്ങുന്നു. ചാലകത്തിന്റെ ചലന ദിശയിലുള്ള മാറ്റമാണ്‌ വി. ചാ. ബലത്തിന്റെ ദിശാമാറ്റത്തിന്‌ ആസ്‌പദം. ചാലകം 270°-യിലെത്തുമ്പോള്‍ അതില്‍ പരമാവധി ഋണ വി. ചാ. ബ. (Negative EMF) ഉണ്ടാകുന്നു. ചാലകം 270°-360° വരെ തിരിയുമ്പോള്‍ പരമാവധി ഋണ വി. ചാ. ബ. അല്‌പാല്‌പമായി കുറഞ്ഞ്‌ അവസാനം പൂജ്യമാകുന്നു, ഇപ്രകാരം ചാലകം കാന്തികമണ്ഡലത്തില്‍ ഒരുവട്ടം തിരിയുമ്പോള്‍ അതില്‍ ജനിക്കുന്ന വി. ചാ. ബ. ചാലകത്തിന്റെ സ്ഥാനമാറ്റമനുസരിച്ച്‌ അളവിലും ദിശയിലും എങ്ങനെ വ്യത്യാസപ്പെടുന്നുവെന്ന്‌ ചിത്രം 2-ല്‍ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. |
| - | + | ചാലകത്തില്‍ ജനിച്ച വി. ചാ. ബലത്തിന്റെ തരംഗാകൃതിയാണ്‌ 2-ാം ചിത്രത്തിലെ ആലേഖം സൂചിപ്പിക്കുന്ന സൈന്‍തരംഗം (sine wave). ഇതേ തരംഗരൂപംതന്നെയാണ്‌ പ്രത്യാവര്‍ത്തിധാരയ്‌ക്കും ഉള്ളതെന്ന്‌ തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്‌. | |
| - | പ്ര. വി. ചാ. ബലത്തിന്റെ അധികതമ (പരമാവധി) മൂല്യം 'E<sub>max</sub>' വോള്‍ട്ടും, തത്‌ക്ഷണമൂല്യം 'e' വോള്‍ട്ടും അത്‌ പ്രവഹിപ്പിക്കുന്ന കറന്റിന്റെ അധികതമമൂല്യം 'I<sub>max</sub>' ആംപിയറും | + | പ്ര. വി. ചാ. ബലത്തിന്റെ അധികതമ (പരമാവധി) മൂല്യം 'E<sub>max</sub>' വോള്‍ട്ടും, തത്‌ക്ഷണമൂല്യം 'e' വോള്‍ട്ടും അത്‌ പ്രവഹിപ്പിക്കുന്ന കറന്റിന്റെ അധികതമമൂല്യം 'I<sub>max</sub>' ആംപിയറും ആണെങ്കില്‍ |
e = E<sub>max</sub> sinθയും. | e = E<sub>max</sub> sinθയും. | ||
| വരി 18: | വരി 18: | ||
'θ' ചാലകത്തിന്റെ കാന്തികമണ്ഡലത്തിലെ തത്‌ക്ഷണസ്ഥാനത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. | 'θ' ചാലകത്തിന്റെ കാന്തികമണ്ഡലത്തിലെ തത്‌ക്ഷണസ്ഥാനത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. | ||
| - | ചാലകം ഒരുവട്ടം ചലിക്കുമ്പോള്‍ | + | ചാലകം ഒരുവട്ടം ചലിക്കുമ്പോള്‍ അതില്‍ ജനിക്കുന്ന വി. ചാ. ബലത്തിനും അതിന്റെ ബാഹ്യപരിപഥത്തില്‍ക്കൂടി പ്രവഹിച്ചേക്കാവുന്ന കറന്റിനും ഒരാവൃത്തി വിപര്യയം (reversal) സംഭവിക്കുന്നുണ്ടെന്നു കാണാം. ഇപ്രകാരം ഒരു സെക്കന്‍ഡില്‍ പ്ര. വി. ചാ. ബലത്തിനും കറന്റിനും ഉണ്ടാകുന്ന വിപര്യയാവൃത്തികളുടെ എച്ചത്തിന്‌ അവയുടെ ആവൃത്തി (frequency) എന്നു പറയുന്നു. ധാരയുടെ ഒരാവൃത്തി വിപര്യയത്തിന്‌ വേണ്ടസമയം T ആണെങ്കില്‍ അതിന്റെ ആവൃത്തി F=1/T ആയിരിക്കും. |
| - | കേരള | + | കേരള ഇലക്‌ട്രിസിറ്റിബോര്‍ഡ്‌ വിതരണം ചെയ്യുന്ന പ്രത്യാവര്‍ത്തി കറന്റിന്റെ ആവൃത്തി സെക്കന്‍ഡില്‍ 50 ആണ്‌. |
| - | + | നേര്‍കറന്റി(direct current)നെക്കാര്‍ കൂടുതല്‍ ഉപയോഗയോഗ്യത പ്രത്യാവര്‍ത്തി കറന്റിനാണ്‌. അതിന്റെ മേന്മകള്‍ താഴെ ചേര്‍ക്കുന്നു: | |
| - | (1) | + | (1) നേര്‍കറന്റ്‌കൊണ്ട്‌ പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കാവുന്ന യന്ത്രങ്ങളെക്കാള്‍ സങ്കീര്‍ണതയുള്ളതും നിര്‍മാണച്ചെലവ്‌ കുറഞ്ഞതുമായ വൈദ്യുതയന്ത്രങ്ങളെ ഇതുകൊണ്ട്‌ പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കാം. |
| - | (2) | + | (2) പ്രത്യാവര്‍ത്തി കറന്റിന്റെ ഉത്‌പാദനവും പ്രഷണവും വിതരണവും നേര്‍കറന്റിനെക്കാള്‍ ആദായകരവും സൗകര്യപ്രദവും ആണ്‌. |
(കെ.കെ. വാസു) | (കെ.കെ. വാസു) | ||
| - | ''' | + | '''ആള്‍ട്ടര്‍നേറ്റിങ്‌ കറന്റ്‌ സര്‍ക്യൂട്ട്‌'''. ഒരു ദ്വിധ്രുവ സ്ഥിരകാന്തിക മണ്ഡലത്തില്‍ (Dipole Fixed Magnetic Field) 'n'ചുരുളുകളുള്ള ഒരു കോയില്‍ 'ω' കോണീയപ്രവേഗത്തില്‍ (angular velocity) ചലിക്കുകയാണെങ്കില്‍ (ചി. 3മ) ഫ്‌ളക്‌സ്‌ചുറ്റല്‍ (flux turns) മൊറുന്നതുകൊണ്ട്‌ ഫാരഡെനിയമപ്രകാരം അതിലൊരു വി. ചാ. ബ. ജനിക്കും. കോയില്‍ xx രേഖയ്‌ക്കു സമാന്തരമായി നില്‌ക്കുമ്പോള്‍ ബന്ധപ്പെടുന്ന കാന്തികരേഖ Φ<sub>max</sub> ആണെങ്കില്‍,xx-ല്‍നിന്ന്‌ θ° മാറിക്കഴിഞ്ഞാല്‍ കോയിലുമായി ബന്ധം സ്ഥാപിക്കുന്ന കാന്തികരേഖ Φ<sub>max</sub>cosθആയിരിക്കും. θ=ωt; ω=2πf; f ആവൃത്തിയും (സൈക്കിള്‍/സെക്കണ്ട്‌) ,t xx-ല്‍ നിന്ന് പുതിയ സ്ഥാനത്തേക്ക്‌ നീങ്ങാന്‍ കോയിലെടുത്ത സമയവുമാണ്‌. പുതിയ സ്ഥാനത്തില്‍ കോയിലിലെ ഫ്‌ളക്‌സ്‌ Φ<sub>n</sub>=Φ<sub>max</sub>n cosωt. |
ഫ്‌ളക്‌സ്‌ ചുരുള്‍ മാറ്റം നിമിത്തം പ്രരിതമാകുന്ന വി. ചാ. ബ. = -d(Φ<sub>max</sub>n cos ωt)/dt = Φ<sub>max</sub>n ω sin ωt | ഫ്‌ളക്‌സ്‌ ചുരുള്‍ മാറ്റം നിമിത്തം പ്രരിതമാകുന്ന വി. ചാ. ബ. = -d(Φ<sub>max</sub>n cos ωt)/dt = Φ<sub>max</sub>n ω sin ωt | ||
e = E<sub>max</sub> sinωt.......................(1) | e = E<sub>max</sub> sinωt.......................(1) | ||
| - | ചിത്രം 3 (b) | + | ചിത്രം 3 (b) ല്‍ കാണിച്ചതുപ്രകാരം, വി. ചാ. ബ. പ്രത്യാവര്‍ത്തിയാകുന്നു. സൈനവ (sinusoidal) തരംഗരൂപത്തിലാണ്‌ അതിന്റെ മാറ്റം. കോയില്‍ ഒരു ഭ്രമണം പൂര്‍ത്തിയാക്കുമ്പോള്‍ വി. ചാ. ബ. ഒരു ചക്രം പൂര്‍ത്തിയാക്കുന്നു. ഇങ്ങനെ ഉണ്ടാകുന്ന എല്ലാ വി. ചാ. ബലവും സൈന്‍ തരംഗ രൂപത്തിലാകണമെന്നില്ല. ഏതുതരംഗരൂപത്തെയും സൈന്‍രൂപത്തിലുള്ള ഹാര്‍മോണികങ്ങളായി അപഗ്രഥിക്കാന്‍ സാധിക്കുന്നതാണ്‌. |
| - | '''ശിഖരമൂല്യം''' (Peak Value). സമവാക്യം (1) | + | '''ശിഖരമൂല്യം''' (Peak Value). സമവാക്യം (1)ല്‍ e ക്ക്‌ തത്‌ക്ഷണമൂല്യമെന്നും പരമാവധിമൂല്യമായ E<sub>max</sub> ന്‌ ശിഖരമൂല്യം എന്നും പറയുന്നു. E<sub>max</sub> ന്‌ ആയാമം (amplitude) എന്നും പറയുന്നു. |
| - | '''ശരാശരിമൂല്യം'''. വോള്‍ട്ടിന്റെയോ കറന്റിന്റെയോ ഒരു ചക്രത്തിലെ ശരാശരിമൂല്യം. സൈന്‍തരംഗത്തിന്‌ ഒരു | + | '''ശരാശരിമൂല്യം'''. വോള്‍ട്ടിന്റെയോ കറന്റിന്റെയോ ഒരു ചക്രത്തിലെ ശരാശരിമൂല്യം. സൈന്‍തരംഗത്തിന്‌ ഒരു ചക്രത്തില്‍ ഇത്‌ പൂജ്യമാണെങ്കിലും, ധനമാര്‍ഗത്തിലും ഋണമാര്‍ഗത്തിലും വെണ്ണേറെ തുല്യശരാശരി മൂല്യങ്ങളുണ്ട്‌. അര്‍ധചക്രത്തിലെ (half cycle) ശരാശരി മൂല്യം E<sub>av</sub> = 2 E<sub>max</sub>/π; അതുപോലെതന്നെ ശരാശരി കറന്റ്‌ I<sub>av</sub> = 2 I<sub>max</sub>/π. |
[[ചിത്രം:Vol3a_561_Image_3.jpg|thumb|ചിത്രം 5]] | [[ചിത്രം:Vol3a_561_Image_3.jpg|thumb|ചിത്രം 5]] | ||
| - | ''' | + | '''വര്‍ഗമാധ്യമൂലം''' (Root Mean Square). ഒരു നിശ്ചിത അളവ്‌ പ്രത്യാവര്‍ത്തി കറന്റ്‌ ഞ പ്രതിരോധമുള്ള ഒരു പരിപഥത്തില്‍ക്കൂടി പ്രവഹിക്കുമ്പോള്‍ ഒരു നിശ്ചിതസമയത്തില്‍ (T) ഉളവാകുന്ന താപഊര്‍ജനഷ്‌ടം അതേപരിപഥത്തില്‍ അത്രയുംസമയത്തിനുള്ളില്‍ ഉളവാക്കുവാന്‍ പ്രവഹിക്കേണ്ട നേര്‍കറന്റിന്റെ അളവാണ്‌ ആ പ്രത്യാവര്‍ത്തി കറന്റിന്റെ വര്‍ഗമാധ്യമൂലം (h. am. aq.). |
| - | ചിത്രം 4- | + | ചിത്രം 4-ല്‍ T സെക്കന്‍ഡില്‍ ഒഴുകുന്ന പ്രത്യാവര്‍ത്തി കറന്റ്‌ തരംഗത്തെ n തുല്യ ഇടവേളകളായി ഭാഗിച്ചിരിക്കുന്നു. ഈ കറന്റുമൂല്യങ്ങള്‍കൊണ്ട്‌ T സമയത്തിലുണ്ടാകുന്ന ശരാശരി ഊര്‍ജം, |
[[ചിത്രം:Vol3_560_image3.jpg|400px]] | [[ചിത്രം:Vol3_560_image3.jpg|400px]] | ||
| വരി 46: | വരി 46: | ||
'''ശിഖരഘടകം''' (Peak Factor). ശിഖരമൂല്യവും, വ.മാ. മൂലത്തിന്റെ മൂല്യവും തമ്മിലുള്ള അനുപാതമാണ്‌ ശിഖരഘടകം സൈന്‍തരംഗത്തിന്റെ ശിഖരഘടകം √2 ആണ്‌. | '''ശിഖരഘടകം''' (Peak Factor). ശിഖരമൂല്യവും, വ.മാ. മൂലത്തിന്റെ മൂല്യവും തമ്മിലുള്ള അനുപാതമാണ്‌ ശിഖരഘടകം സൈന്‍തരംഗത്തിന്റെ ശിഖരഘടകം √2 ആണ്‌. | ||
| - | ''' | + | '''പ്രത്യാവര്‍ത്തിവോള്‍ട്ടിന്റെ (കറന്റിന്റെയും) സദിശ (Vector) പ്രതിനിധാനം'''. ω പ്രവേഗത്തില്‍ കറങ്ങുന്ന സദിശമാണ്‌ E<sub>max</sub> എങ്കില്‍ (ചി. 5), സദിശം X -അക്ഷത്തില്‍നിന്ന്‌ T സമയത്തില്‍ θ° ദൂരെ സഞ്ചരിച്ചാല്‍ Y അക്ഷത്തിന്‌ സമാന്തരമായി E<sub>max</sub> ന്റെ ഘടകം E<sub>max</sub>sin θ ആയിരിക്കും. വോള്‍ട്ടിന്റെ തത്‌ക്ഷണമൂല്യം e = E<sub>max</sub>sin θ= E<sub>max</sub> sin ωtആണ്‌. അതുകൊണ്ട്‌ പ്രത്യാവര്‍ത്തി സംഖ്യയെ (ശിഖരമൂല്യം, വ. മാ. മൂ. ആയാലും) ഒരു സദിശംകൊണ്ട്‌ പ്രതിനിധാനം ചെയ്യാവുന്നതാണ്‌. |
| - | '''ഫേസ്‌''' (phase). | + | '''ഫേസ്‌''' (phase). പ്രത്യാവര്‍ത്തി വോള്‍ട്ടിന്റെയും കറന്റിന്റെയും മൂല്യമാറ്റം സമയാധിഷ്‌ഠിതമാണ്‌. ഒരു സദിശം പ്രാരംഭസ്ഥാനത്തുനിന്നും എത്രകോണ്‍ദൂരം മുന്‍പോട്ടോ, പിന്‍പോട്ടോ പോയിട്ടുണ്ട്‌ എന്നുള്ളതാണ്‌ ഫേസ്‌കൊണ്ട്‌ വിവക്ഷിക്കുന്നത്‌. കോണ്‍വേഗതയെ സമയംകൊണ്ട്‌ ഗുണിച്ചുകിട്ടുന്ന ഗുണിതത്തിനാണ്‌ സാധാരണഫേസ്‌ (θ=ωt) എന്നു പറയുന്നത്‌. |
| - | ഒരു സദിശസംഖ്യയുടെ ഫേസ്‌വ്യത്യാസം നിശ്ചയിക്കുന്നത്‌ ഏതെങ്കിലും ഒരാധാരരേഖയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ്‌. ഈ | + | ഒരു സദിശസംഖ്യയുടെ ഫേസ്‌വ്യത്യാസം നിശ്ചയിക്കുന്നത്‌ ഏതെങ്കിലും ഒരാധാരരേഖയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ്‌. ഈ രേഖയില്‍നിന്ന്‌ സദിശങ്ങളിലേക്കുള്ള കോണ്‍ദൂരവ്യത്യാസം ആണ്‌ അവതമ്മിലുള്ള ഫേസ്‌ വ്യത്യാസം. |
| - | ചിത്രം 6- | + | ചിത്രം 6-ല്‍ i<sub>1</sub> റഫറന്‍സ്‌ സദിശമാണെങ്കില്‍ i<sub>2</sub> പിന്‍സദിശവും, i<sub>3</sub>മുന്‍സദിശവുമാണ്‌. |
| - | i<sub>1</sub> = I<sub>max1</sub> sin ωt | + | i<sub>1</sub> = I<sub>max1</sub> sin ωt ആണെങ്കില്‍ |
i<sub>2</sub> = I<sub>max2</sub> sin (ωt -Φ<sub>1</sub>), | i<sub>2</sub> = I<sub>max2</sub> sin (ωt -Φ<sub>1</sub>), | ||
i<sub>3</sub> = I<sub>max3</sub> sin (ωt + Φ<sub>2</sub>), | i<sub>3</sub> = I<sub>max3</sub> sin (ωt + Φ<sub>2</sub>), | ||
| വരി 59: | വരി 59: | ||
| - | ''' | + | '''പ്രത്യാവര്‍ത്തി കറന്റ്‌ പരിപഥം'''. പ്രത്യാവര്‍ത്തി കറന്റ്‌ പരിപഥവിശകലനമെന്നാല്‍ പരിപഥത്തിലെ കറന്റ്‌, വോള്‍ട്‌, ശക്തി, പ്രതിരോധം (resistance), ലംബരോധം (reactance), കര്‍ണരോധം (impedance) എന്നിവ തമ്മിലുള്ള ബന്ധങ്ങളുടെ വിവരണമാണ്‌. അവയെ ഏകഫേസ്‌പഥമെന്നും ബഹുഫേസ്‌പഥമെന്നും രണ്ടായി വേര്‍തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. ബഹുഫേസില്‍ ത്രിഫേസ്‌ വ്യവസ്ഥിതിയാണ്‌ ഏറ്റവും പ്രധാനം. |
| - | '''ഏകഫേസ്‌ വ്യവസ്ഥ'''. ഏകഫേസ്‌ | + | '''ഏകഫേസ്‌ വ്യവസ്ഥ'''. ഏകഫേസ്‌ പ്രത്യാവര്‍ത്തി വി. ചാ. ബ. ജനറേറ്റര്‍ (നോ: വൈദ്യുത ജനറേറ്റര്‍) |
[[ചിത്രം:Vol3_561_image2.jpg|400px]] | [[ചിത്രം:Vol3_561_image2.jpg|400px]] | ||
| വരി 71: | വരി 71: | ||
i = I<sub>max</sub> sin (ωt -90°) | i = I<sub>max</sub> sin (ωt -90°) | ||
| - | വ. മാ. മൂലത്തിന്റെ മൂല്യം | + | വ. മാ. മൂലത്തിന്റെ മൂല്യം എടുത്താല്‍ |
I<sub>max</sub>/√2 = E<sub>max</sub>/√2.Lω | I<sub>max</sub>/√2 = E<sub>max</sub>/√2.Lω | ||
| വരി 78: | വരി 78: | ||
I, E എന്നിവ വ. മാ. മൂലങ്ങളാണ്‌. | I, E എന്നിവ വ. മാ. മൂലങ്ങളാണ്‌. | ||
| - | L ഹെന്‌റിയിലും, ω റേഡിയന്‍/സെക്കന്‍ഡിലും | + | L ഹെന്‌റിയിലും, ω റേഡിയന്‍/സെക്കന്‍ഡിലും ആണെങ്കില്‍ |
| - | Lω = X | + | Lω = X ഓമില്‍ ആയിരിക്കും. X-ന്‌ പ്രരക ലംബരോധകം (inductive reactance) എന്ന്‌ പറയുന്നു. E വോള്‍ട്ടിലാണെങ്കില്‍, I ആമ്പിയറിലായിരിക്കും. |
[[ചിത്രം:Vol3a_562_Image_2a.jpg|thumb|ചിത്രം 8 (a)ചിത്രം 8 (b)ചിത്രം 8 (c)]] | [[ചിത്രം:Vol3a_562_Image_2a.jpg|thumb|ചിത്രം 8 (a)ചിത്രം 8 (b)ചിത്രം 8 (c)]] | ||
| - | രണ്ടുകോയിലുകള്‍ | + | രണ്ടുകോയിലുകള്‍ അടുത്തുണ്ടെങ്കില്‍ അവ തമ്മിലുള്ള പ്രരണാബന്ധംകൊണ്ട്‌ അന്യോന്യപ്രരകത (mutual inductance) ഉണ്ടാകും. അവ തമ്മിലുള്ള കാന്തികമണ്ഡലങ്ങള്‍ തമ്മില്‍ സഹായകമോ എതിരോ എന്നതിനെ ആശ്രയിച്ച്‌ ആകെ പ്രരകാങ്കം താഴെ കൊടുക്കുംവിധമായിരിക്കും. |
| - | + | ശ്രേണീബന്ധത്തില്‍ L<sub>T</sub>=L<sub>1</sub>+L<sub>2</sub> ± 2M | |
| - | + | സമാന്തരബന്ധത്തില്‍ L<sub>T</sub> =(L<sub>1</sub> L<sub>2</sub> - M<sub>2</sub>)/(L<sub>1</sub>+L<sub>2</sub>±M<sub>2</sub>) | |
[[ചിത്രം:Vol3a_562_Image_2b.jpg|thumb|ചിത്രം 9 (a)ചിത്രം 9 (b)ചിത്രം 9 (c)]] | [[ചിത്രം:Vol3a_562_Image_2b.jpg|thumb|ചിത്രം 9 (a)ചിത്രം 9 (b)ചിത്രം 9 (c)]] | ||
| വരി 96: | വരി 96: | ||
[[ചിത്രം:Vol3_screenshot_page_563_1.jpg|400px]] | [[ചിത്രം:Vol3_screenshot_page_563_1.jpg|400px]] | ||
| - | + | കര്‍ണരോധം (Z) ധാരിതം (capacitive) ആണ്‌. കറന്റ്‌ വോള്‍ട്ടിന്‌ മുമ്പിലായിരിക്കും. തന്നിമിത്തം ഫേസ്‌ കോണ്‍ മുന്‍നിലയാണ്‌. മുമ്പിലത്തെപോലതന്നെ tanθ = tanΦ = X<sub>C</sub>/R . | |
| - | '''പ്രതിരോധം, പ്രേരകം, സംധരിത്രം എന്നിവ | + | '''പ്രതിരോധം, പ്രേരകം, സംധരിത്രം എന്നിവ ശ്രണിയില്‍'''. ചിത്രം 13 (a) ല്‍ നിന്ന് ആകെ വോള്‍ട്‌ പതനം E = É<sub>R</sub> + É<sub>L</sub> + É<sub>C</sub> . É<sub>L</sub> ഉം É<sub>C</sub> യും വിപരീത ഫേസ്‌ വ്യത്യാസമുള്ളതിനാല്‍ (180º) അവ തമ്മില്‍ എതിര്‍ക്കുന്നു. ചി. 13(d) നോക്കുക. |
[[ചിത്രം:Vol3a_563_Image_1a.jpg|300px]] | [[ചിത്രം:Vol3a_563_Image_1a.jpg|300px]] | ||
| - | സമവാക്യം 16- | + | സമവാക്യം 16-ല്‍ നിന്ന് X<sub>L</sub> ഘധനമായെടുക്കുമ്പോള്‍, X<sub>C</sub> ഋണമായി എടുക്കേണ്ട ബാധ്യത വ്യക്തമാണ്‌. X<sub>L</sub>,X<sub>C</sub> യെക്കാള്‍ കൂടിയാല്‍ കര്‍ണരോധം പൊതുവേ പ്രരകവും ഫേസ്‌വ്യത്യാസകോണം പിന്‍നിലയുമായിരിക്കും. X<sub>L</sub>,X<sub>C</sub> യില്‍ കുറഞ്ഞാല്‍ കര്‍ണരോധം ധാരിതവും ഫേസ്‌ വ്യത്യാസകോണം മുന്‍നിലയുമായിരിക്കും. |
[[ചിത്രം:Vol3a_563_Image_1b.jpg|300px]] | [[ചിത്രം:Vol3a_563_Image_1b.jpg|300px]] | ||
| - | '''സമാന്തരപരിപഥങ്ങള്‍'''. ഒരു സമാന്തര പരിപഥവും അതിലെ വോള്‍ട്‌, കറന്റ്‌ എന്നിവയുടെ സദിശസ്ഥാനങ്ങളുമാണ്‌ 14 (a), 14 (b) | + | '''സമാന്തരപരിപഥങ്ങള്‍'''. ഒരു സമാന്തര പരിപഥവും അതിലെ വോള്‍ട്‌, കറന്റ്‌ എന്നിവയുടെ സദിശസ്ഥാനങ്ങളുമാണ്‌ 14 (a), 14 (b) ചിത്രങ്ങളില്‍ കാണിച്ചിട്ടുള്ളത്‌. |
| - | E, റഫറന്‍സ്‌ സദിശമാണ്‌. I<sub>1</sub> പ്രരകശാഖയിലെ കറന്റ്‌ | + | E, റഫറന്‍സ്‌ സദിശമാണ്‌. I<sub>1</sub> പ്രരകശാഖയിലെ കറന്റ്‌ ആയതിനാല്‍ E യുമായി θ<sub>1</sub>° പിന്നിലും, I<sub>2</sub>, ധാരിതാശാഖയിലെ കറന്റ്‌ ആയതിനാല്‍ θ<sub>2</sub>° മുന്‍പിലുമാണ്‌. ആകെ കറന്റ്‌. |
[[ചിത്രം:Vol3a_563_Image_1_c.jpg|300px]] | [[ചിത്രം:Vol3a_563_Image_1_c.jpg|300px]] | ||
| വരി 116: | വരി 116: | ||
| - | ഏകഫേസ്‌ പരിപഥത്തിലെ വൈദ്യുതശക്തി. ചിത്രം 15- | + | ഏകഫേസ്‌ പരിപഥത്തിലെ വൈദ്യുതശക്തി. ചിത്രം 15-ല്‍ കാണിച്ചതുപോലെ E റഫറന്‍സ്‌ സദിശവും, I സദിശം ബ്ബ, E ക്ക്‌ പിന്നിലും ആണെന്നിരിക്കട്ടെ. |
അപ്പോള്‍, | അപ്പോള്‍, | ||
e=E<sub>max</sub> sin ωt | e=E<sub>max</sub> sin ωt | ||
| വരി 125: | വരി 125: | ||
[[ചിത്രം:Vol3a_564_image_3.jpg|300px]] | [[ചിത്രം:Vol3a_564_image_3.jpg|300px]] | ||
| - | '''ശക്തിഗുണകം''' (Power Factor). സമവാക്യം 19- | + | '''ശക്തിഗുണകം''' (Power Factor). സമവാക്യം 19-ല്‍ EI ക്ക്‌ പ്രതീതശക്തി (apparent power) എന്നാണ്‌ പറയുക. ക്രിയാത്മകശക്തി അഥവാ ഒരു ഏകഫേസ്‌ പരിപഥത്തിലെ വൈദ്യുതശക്തി EI cos Φ ആണ്‌. ഈ ശക്തിയാണ്‌ ജോലി ചെയ്യുന്നത്‌. ക്രിയാത്മകശക്തി ലഭിക്കാന്‍ പ്രതീതശക്തിയെ ഗുണിക്കാനുപയോഗിക്കുന്ന ഗുണക (ഈ സമീകരണത്തിലെ cos Φ)ത്തെിനാണ്‌ ശക്തിഗുണകം എന്ന്‌ പറയുന്നത്‌. കറന്റ്‌, വോള്‍ട്‌ സദിശങ്ങള്‍ക്കിടയിലുള്ള ഫേസ്‌ വ്യത്യാസകോണത്തിന്റെ കൊസൈന്‍ ആണ്‌ ശക്തിഗുണകം. അതിന്റെ ഏറ്റവും കൂടിയ മൂല്യം "1' ആണ്‌. ശക്തി സ്വീകരിക്കുന്ന പരിപഥം പ്രരകമാണെങ്കില്‍ ശക്തിഗുണകം പിന്‍നിലയും ധാരിതമാണെങ്കില്‍ മുന്‍നിലയും (leading) ആയിരിക്കും. ക്രിയാത്മകശക്തിക്ക്‌ ലംബമായിവരുന്ന ശക്തിഘടകത്തിന്‌ (EI sin Φ) ലംബരോധകശക്തി reactive power) എന്ന്‌ പറയുന്നു. ഇതില്‍നിന്ന്‌ ഉപയോജന ഊര്‍ജം ഒന്നും ലഭിക്കുന്നില്ലെങ്കിലും, ശക്തിഗുണകത്തിന്റെ മൂല്യം നിശ്ചയിക്കുന്നതിലും പ്രത്യാവര്‍ത്തി ഉത്‌പാദകത്തിലെ ആര്‍മേച്ചര്‍ പ്രതിക്രിയയിലും ശക്തിവ്യവസ്ഥിതിയുടെ (power system) സുസ്ഥിരപ്രവര്‍ത്തനത്തിലും (stable working) ഇതിന്‌ പ്രധാനപ്പെട്ട പങ്കു വഹിക്കാനുണ്ട്‌. |
[[ചിത്രം:Vol3a_564_image_4.jpg|300px]] | [[ചിത്രം:Vol3a_564_image_4.jpg|300px]] | ||
| - | + | മേല്‍സമവാക്യത്തില്‍നിന്ന്‌ പ്രധാനപ്പെട്ട ഒരു കാര്യം വ്യക്തമാകുന്നു. ശുദ്ധപ്രരകപരിപഥത്തിലും ധാരിതാപരിപഥത്തിലും പ്രതിരോധം (R) ഇല്ലാത്തതിനാല്‍ അവയുടെ ശക്തിഗുണകവും ശരാശരി ശക്തിയും പൂജ്യമായിരിക്കും. അത്തരം പരിപഥങ്ങളില്‍ ഒരു ചക്രത്തിലെ ശരാശരി ശക്തിയാണ്‌ പൂജ്യമാകുന്നത്‌. അര്‍ധചക്രത്തില്‍ പരിപഥം ഊര്‍ജം ഏറ്റെടുക്കുകയും മറ്റേ പകുതിയില്‍ ജനകത്തിലേക്ക്‌ തിരിച്ചേല്‌പിക്കുകയുമാണ്‌ ചെയ്യുന്നത്‌. തന്നിമിത്തമാണ്‌ തത്‌ക്ഷണശക്തിയുണ്ടെങ്കിലും ശരാശരി ശക്തി ഇല്ലാത്തത്‌. ചിത്രങ്ങള്‍ 8 (c). 9 (c) എന്നിവയിലെ ശക്തിവക്രം (Power curve) നോക്കുക. ശുദ്ധപ്രരകത്തിലും സംധരിത്രത്തിലും ശക്തി നഷ്‌ടം സംഭവിക്കയില്ല. പ്രരകംമൂലം ഉദ്‌ഭൂതമാകുന്ന കാന്തികമണ്ഡലത്തില്‍ പരമാവധി ശേഖരിക്കപ്പെടുന്ന ഊര്‍ജം LI<sup>2</sup><sub>max</sub>/2 ജൂളും, സംധാരിത്രം നിമിത്തമുണ്ടാകുന്ന വൈദ്യുതമണ്ഡലത്തില്‍ ശേഖരിക്കാവുന്ന പരമാവധിഊര്‍ജം CE<sup>2</sup><sub>max</sub>/2 ജൂളും (Joule) ആകുന്നു. ശുദ്ധപ്രരകവും സംധരിത്രവും ശ്രണിയില്‍ ഘടിപ്പിച്ച്‌ ഒരു വൈദ്യുത വോള്‍ട്‌ ഏല്‌പിച്ചാല്‍ വൈദ്യുതോര്‍ജം കാന്തികമണ്ഡലത്തില്‍നിന്ന്‌ വൈദ്യുതമണ്ഡലത്തിലേക്കും തിരിച്ചും സഞ്ചരിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കും. തന്നിമിത്തം വൈദ്യുതദോലനം (electric oscillation) നടക്കുന്നു. പ്രരക-സംധരിത്രങ്ങള്‍ ശുദ്ധങ്ങളാണെങ്കില്‍ ദോലന ആയാമത്തിന്‌ മാറ്റം ഉണ്ടാവില്ല. എന്നാല്‍ പ്രരക കോയിലിലെ രോധനം നിമിത്തവും, സംധരിത്രത്തിലെ ചോര്‍ച്ച നിമിത്തവും അവയില്‍ ശക്തിനഷ്‌ടം കുറേശ്ശെയെങ്കിലും സംഭവിക്കാതിരിക്കില്ല. ഒരു ബാഹ്യഊര്‍ജകേന്ദ്രത്തില്‍നിന്ന്‌ ഊര്‍ജം നല്‌കിക്കൊണ്ടിരുന്നില്ലെങ്കില്‍, പ്രസ്‌തുത കാരണങ്ങളാല്‍ ദോലനായാമം ക്രമേണ കുറഞ്ഞ്‌ അവസാനം ഇല്ലാതാകും. | |
| - | + | ശുദ്ധപ്രതിരോധകപഥത്തില്‍ Z = R ആയതിനാല്‍ cosΦ= 1 ആെയിരിക്കും. തന്നിമിത്തം അതിലെ ശക്തി EI ആണ്‌. നേര്‍പ്രവാഹത്തിലെ ശക്തിക്ക്‌ തുല്യമാണിത്‌ (ചി. 7(c)). ശക്തിനഷ്‌ടം ഏതു പരിപഥത്തിലും അതിന്റെ പ്രതിരോധകത്തില്‍ മാത്രമേ സംഭവിക്കയുള്ളൂ. പ്രരകത്തിലും സംധരിത്രത്തിലും ഒഴിച്ചു കൂടാത്ത പ്രതിരോധം ഇതിന്റെ ഭാഗമായി വര്‍ത്തിക്കുന്നതാണ്‌. | |
| - | ഏകഫേസ്‌ പരിപഥങ്ങളിലെ തത്‌ക്ഷണശക്തി സമയത്തിനനുസരിച്ച്‌ വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു. വോള്‍ട്ടിന്റെയും കറന്റിന്റെയും ആവൃത്തിയുടെ രണ്ടിരട്ടി | + | ഏകഫേസ്‌ പരിപഥങ്ങളിലെ തത്‌ക്ഷണശക്തി സമയത്തിനനുസരിച്ച്‌ വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു. വോള്‍ട്ടിന്റെയും കറന്റിന്റെയും ആവൃത്തിയുടെ രണ്ടിരട്ടി ആവൃത്തിയില്‍ പ്രത്യാവര്‍ത്തിധാരാശക്തി സ്‌പന്ദിക്കുന്നുവെന്ന്‌ 7(c), 8(c), 9(c), 10(c), 12(c), 13(c) എന്നീ ചിത്രങ്ങള്‍ വ്യക്തമാക്കുന്നുണ്ട്‌. |
'''വൈദ്യുത അനുനാദം''' (Electrical resonance). (നോ: അനുനാദം) | '''വൈദ്യുത അനുനാദം''' (Electrical resonance). (നോ: അനുനാദം) | ||
(കെ.പി. മമ്മൂട്ടി) | (കെ.പി. മമ്മൂട്ടി) | ||
Current revision as of 10:59, 4 സെപ്റ്റംബര്‍ 2014
ആള്‍ട്ടര്‍നേറ്റിങ്‌ കറന്റ്‌
Alternating Current
അളവും പ്രവാഹദിശയും ക്ലിപ്‌തസമയ ക്രമത്തില്‍ വ്യത്യാപ്പെടുന്ന വൈദ്യുതകറന്റ്‌ ആണ്‌ ആള്‍ട്ടര്‍നേറ്റിങ്‌ കറന്റ്‌ അഥവാ പ്രത്യാവര്‍ത്തിധാര. ഒരു ചാലകത്തില്‍ (conductor)പ്രത്യാവര്‍ത്തിധാര പ്രവഹിക്കുന്നതിന്‌ അതിന്റെ അഗ്രങ്ങളില്‍ പ്രത്യാവര്‍ത്തി വിദ്യുത്‌ചാലകബലം (Alternating Electro Motive Force-AEMF) പ്രയോഗിക്കണം. പ്രത്യാവര്‍ത്തി വിദ്യുത്‌ചാലകബലം (പ്ര. വി. ചാ. ബ.) ജനിപ്പിക്കുന്നതിന്‌ കാന്തികധ്രുവങ്ങളും വൈദ്യുതചാലകങ്ങളും യാന്ത്രികശക്തിയും ആവശ്യമാണ്‌. കാന്തികധ്രുവങ്ങള്‍ സൃഷ്‌ടിക്കുന്ന കാന്തികബലരേഖകളെ (magnetic lines of forces) ഛേദിക്കത്തക്കവിധത്തില്‍ ചാലകങ്ങളെ യാന്ത്രികശക്തി ഉപയോഗിച്ച്‌ ചലിപ്പിക്കുമ്പോഴാണ്‌ അവയില്‍ വി. ചാ. ബ (EMF) ജനിക്കുന്നത്‌. രണ്ടു കാന്തികധ്രുവങ്ങള്‍ക്കിടയ്‌ക്കുള്ള കാന്തികമണ്ഡലത്തില്‍ ഒരു ചാലകം 1-ാം ചിത്രത്തില്‍ സൂചിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ഒരു ഭ്രമണപഥത്തില്‍ പ്രദക്ഷിണദിശയില്‍ ചലിക്കുന്നു എന്നിരിക്കട്ടെ. ഭ്രമണാരംഭത്തില്‍ ചാലകം ബലരേഖകളെ ഛേദിക്കാത്തതിനാല്‍ അതില്‍ ഒട്ടും വിദ്യുത്‌-ചാലകബലം ജനിക്കുന്നില്ല. ചാലകം താഴോട്ടു നീങ്ങിത്തുടങ്ങുമ്പോള്‍ അതില്‍ ധനദിശയില്‍ (Positive direction) അല്‌പാല്‌പമായി വി. ചാ. ബ. ജനിക്കുന്നു. ചാലകം 90° തിരിയുമ്പോള്‍ അതില്‍ പരമാവധി വി. ചാ. ബ. ജനിക്കുകയും 90° മുതല്‍ 180° വരെ തിരിയുമ്പോള്‍ വി. ചാ. ബ. അല്‌പാല്‌പമായി കുറഞ്ഞ്‌ പൂജ്യം ആകുകയും ചെയ്യുന്നു. ചാലകം 180°-യില്‍ നിന്ന് മേല്‌പോട്ട്‌ ചലിക്കാന്‍ തുടങ്ങുമ്പോള്‍ ആദ്യം ജനിച്ച വി. ചാ. ബലത്തിന്റെ പ്രവര്‍ത്തനദിശക്ക്‌ എതിരായുള്ള (EW)ദിശയില്‍ (Negative direction) വി. ചാ. ബ. ജനിക്കുവാന്‍ തുടങ്ങുന്നു. ചാലകത്തിന്റെ ചലന ദിശയിലുള്ള മാറ്റമാണ്‌ വി. ചാ. ബലത്തിന്റെ ദിശാമാറ്റത്തിന്‌ ആസ്‌പദം. ചാലകം 270°-യിലെത്തുമ്പോള്‍ അതില്‍ പരമാവധി ഋണ വി. ചാ. ബ. (Negative EMF) ഉണ്ടാകുന്നു. ചാലകം 270°-360° വരെ തിരിയുമ്പോള്‍ പരമാവധി ഋണ വി. ചാ. ബ. അല്‌പാല്‌പമായി കുറഞ്ഞ്‌ അവസാനം പൂജ്യമാകുന്നു, ഇപ്രകാരം ചാലകം കാന്തികമണ്ഡലത്തില്‍ ഒരുവട്ടം തിരിയുമ്പോള്‍ അതില്‍ ജനിക്കുന്ന വി. ചാ. ബ. ചാലകത്തിന്റെ സ്ഥാനമാറ്റമനുസരിച്ച്‌ അളവിലും ദിശയിലും എങ്ങനെ വ്യത്യാസപ്പെടുന്നുവെന്ന്‌ ചിത്രം 2-ല്‍ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.
ചാലകത്തില്‍ ജനിച്ച വി. ചാ. ബലത്തിന്റെ തരംഗാകൃതിയാണ്‌ 2-ാം ചിത്രത്തിലെ ആലേഖം സൂചിപ്പിക്കുന്ന സൈന്‍തരംഗം (sine wave). ഇതേ തരംഗരൂപംതന്നെയാണ്‌ പ്രത്യാവര്‍ത്തിധാരയ്‌ക്കും ഉള്ളതെന്ന്‌ തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്‌.
പ്ര. വി. ചാ. ബലത്തിന്റെ അധികതമ (പരമാവധി) മൂല്യം 'Emax' വോള്‍ട്ടും, തത്‌ക്ഷണമൂല്യം 'e' വോള്‍ട്ടും അത്‌ പ്രവഹിപ്പിക്കുന്ന കറന്റിന്റെ അധികതമമൂല്യം 'Imax' ആംപിയറും ആണെങ്കില്‍
e = Emax sinθയും.
i = Emax sinθയും ആയിരിക്കും.
'θ' ചാലകത്തിന്റെ കാന്തികമണ്ഡലത്തിലെ തത്‌ക്ഷണസ്ഥാനത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
ചാലകം ഒരുവട്ടം ചലിക്കുമ്പോള്‍ അതില്‍ ജനിക്കുന്ന വി. ചാ. ബലത്തിനും അതിന്റെ ബാഹ്യപരിപഥത്തില്‍ക്കൂടി പ്രവഹിച്ചേക്കാവുന്ന കറന്റിനും ഒരാവൃത്തി വിപര്യയം (reversal) സംഭവിക്കുന്നുണ്ടെന്നു കാണാം. ഇപ്രകാരം ഒരു സെക്കന്‍ഡില്‍ പ്ര. വി. ചാ. ബലത്തിനും കറന്റിനും ഉണ്ടാകുന്ന വിപര്യയാവൃത്തികളുടെ എച്ചത്തിന്‌ അവയുടെ ആവൃത്തി (frequency) എന്നു പറയുന്നു. ധാരയുടെ ഒരാവൃത്തി വിപര്യയത്തിന്‌ വേണ്ടസമയം T ആണെങ്കില്‍ അതിന്റെ ആവൃത്തി F=1/T ആയിരിക്കും.
കേരള ഇലക്‌ട്രിസിറ്റിബോര്‍ഡ്‌ വിതരണം ചെയ്യുന്ന പ്രത്യാവര്‍ത്തി കറന്റിന്റെ ആവൃത്തി സെക്കന്‍ഡില്‍ 50 ആണ്‌. നേര്‍കറന്റി(direct current)നെക്കാര്‍ കൂടുതല്‍ ഉപയോഗയോഗ്യത പ്രത്യാവര്‍ത്തി കറന്റിനാണ്‌. അതിന്റെ മേന്മകള്‍ താഴെ ചേര്‍ക്കുന്നു: (1) നേര്‍കറന്റ്‌കൊണ്ട്‌ പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കാവുന്ന യന്ത്രങ്ങളെക്കാള്‍ സങ്കീര്‍ണതയുള്ളതും നിര്‍മാണച്ചെലവ്‌ കുറഞ്ഞതുമായ വൈദ്യുതയന്ത്രങ്ങളെ ഇതുകൊണ്ട്‌ പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കാം. (2) പ്രത്യാവര്‍ത്തി കറന്റിന്റെ ഉത്‌പാദനവും പ്രഷണവും വിതരണവും നേര്‍കറന്റിനെക്കാള്‍ ആദായകരവും സൗകര്യപ്രദവും ആണ്‌. (കെ.കെ. വാസു)
ആള്‍ട്ടര്‍നേറ്റിങ്‌ കറന്റ്‌ സര്‍ക്യൂട്ട്‌. ഒരു ദ്വിധ്രുവ സ്ഥിരകാന്തിക മണ്ഡലത്തില്‍ (Dipole Fixed Magnetic Field) 'n'ചുരുളുകളുള്ള ഒരു കോയില്‍ 'ω' കോണീയപ്രവേഗത്തില്‍ (angular velocity) ചലിക്കുകയാണെങ്കില്‍ (ചി. 3മ) ഫ്‌ളക്‌സ്‌ചുറ്റല്‍ (flux turns) മൊറുന്നതുകൊണ്ട്‌ ഫാരഡെനിയമപ്രകാരം അതിലൊരു വി. ചാ. ബ. ജനിക്കും. കോയില്‍ xx രേഖയ്‌ക്കു സമാന്തരമായി നില്‌ക്കുമ്പോള്‍ ബന്ധപ്പെടുന്ന കാന്തികരേഖ Φmax ആണെങ്കില്‍,xx-ല്‍നിന്ന്‌ θ° മാറിക്കഴിഞ്ഞാല്‍ കോയിലുമായി ബന്ധം സ്ഥാപിക്കുന്ന കാന്തികരേഖ Φmaxcosθആയിരിക്കും. θ=ωt; ω=2πf; f ആവൃത്തിയും (സൈക്കിള്‍/സെക്കണ്ട്‌) ,t xx-ല്‍ നിന്ന് പുതിയ സ്ഥാനത്തേക്ക്‌ നീങ്ങാന്‍ കോയിലെടുത്ത സമയവുമാണ്‌. പുതിയ സ്ഥാനത്തില്‍ കോയിലിലെ ഫ്‌ളക്‌സ്‌ Φn=Φmaxn cosωt. ഫ്‌ളക്‌സ്‌ ചുരുള്‍ മാറ്റം നിമിത്തം പ്രരിതമാകുന്ന വി. ചാ. ബ. = -d(Φmaxn cos ωt)/dt = Φmaxn ω sin ωt
e = Emax sinωt.......................(1)
ചിത്രം 3 (b) ല്‍ കാണിച്ചതുപ്രകാരം, വി. ചാ. ബ. പ്രത്യാവര്‍ത്തിയാകുന്നു. സൈനവ (sinusoidal) തരംഗരൂപത്തിലാണ്‌ അതിന്റെ മാറ്റം. കോയില്‍ ഒരു ഭ്രമണം പൂര്‍ത്തിയാക്കുമ്പോള്‍ വി. ചാ. ബ. ഒരു ചക്രം പൂര്‍ത്തിയാക്കുന്നു. ഇങ്ങനെ ഉണ്ടാകുന്ന എല്ലാ വി. ചാ. ബലവും സൈന്‍ തരംഗ രൂപത്തിലാകണമെന്നില്ല. ഏതുതരംഗരൂപത്തെയും സൈന്‍രൂപത്തിലുള്ള ഹാര്‍മോണികങ്ങളായി അപഗ്രഥിക്കാന്‍ സാധിക്കുന്നതാണ്‌.
ശിഖരമൂല്യം (Peak Value). സമവാക്യം (1)ല്‍ e ക്ക്‌ തത്‌ക്ഷണമൂല്യമെന്നും പരമാവധിമൂല്യമായ Emax ന്‌ ശിഖരമൂല്യം എന്നും പറയുന്നു. Emax ന്‌ ആയാമം (amplitude) എന്നും പറയുന്നു.
ശരാശരിമൂല്യം. വോള്‍ട്ടിന്റെയോ കറന്റിന്റെയോ ഒരു ചക്രത്തിലെ ശരാശരിമൂല്യം. സൈന്‍തരംഗത്തിന്‌ ഒരു ചക്രത്തില്‍ ഇത്‌ പൂജ്യമാണെങ്കിലും, ധനമാര്‍ഗത്തിലും ഋണമാര്‍ഗത്തിലും വെണ്ണേറെ തുല്യശരാശരി മൂല്യങ്ങളുണ്ട്‌. അര്‍ധചക്രത്തിലെ (half cycle) ശരാശരി മൂല്യം Eav = 2 Emax/π; അതുപോലെതന്നെ ശരാശരി കറന്റ്‌ Iav = 2 Imax/π.
വര്‍ഗമാധ്യമൂലം (Root Mean Square). ഒരു നിശ്ചിത അളവ്‌ പ്രത്യാവര്‍ത്തി കറന്റ്‌ ഞ പ്രതിരോധമുള്ള ഒരു പരിപഥത്തില്‍ക്കൂടി പ്രവഹിക്കുമ്പോള്‍ ഒരു നിശ്ചിതസമയത്തില്‍ (T) ഉളവാകുന്ന താപഊര്‍ജനഷ്‌ടം അതേപരിപഥത്തില്‍ അത്രയുംസമയത്തിനുള്ളില്‍ ഉളവാക്കുവാന്‍ പ്രവഹിക്കേണ്ട നേര്‍കറന്റിന്റെ അളവാണ്‌ ആ പ്രത്യാവര്‍ത്തി കറന്റിന്റെ വര്‍ഗമാധ്യമൂലം (h. am. aq.). ചിത്രം 4-ല്‍ T സെക്കന്‍ഡില്‍ ഒഴുകുന്ന പ്രത്യാവര്‍ത്തി കറന്റ്‌ തരംഗത്തെ n തുല്യ ഇടവേളകളായി ഭാഗിച്ചിരിക്കുന്നു. ഈ കറന്റുമൂല്യങ്ങള്‍കൊണ്ട്‌ T സമയത്തിലുണ്ടാകുന്ന ശരാശരി ഊര്‍ജം,
രൂപഘടകം (Form Factor). വാ. മാ. മൂലവും ശരാശരി മൂല്യവും തമ്മിലുള്ള അനുപാതത്തിനാണ്‌ രൂപഘടകം എന്നു പറയുന്നത്‌. സൈന്‍തരംഗത്തിന്റെ രൂപഘടകം -2 π/√2 = 1.11 ആണ്‌. ഈ ഘടകമാണ്‌ ഒരു തരംഗത്തിന്റെ രൂപം നിശ്ചയിക്കുന്നത്‌.
ശിഖരഘടകം (Peak Factor). ശിഖരമൂല്യവും, വ.മാ. മൂലത്തിന്റെ മൂല്യവും തമ്മിലുള്ള അനുപാതമാണ്‌ ശിഖരഘടകം സൈന്‍തരംഗത്തിന്റെ ശിഖരഘടകം √2 ആണ്‌. പ്രത്യാവര്‍ത്തിവോള്‍ട്ടിന്റെ (കറന്റിന്റെയും) സദിശ (Vector) പ്രതിനിധാനം. ω പ്രവേഗത്തില്‍ കറങ്ങുന്ന സദിശമാണ്‌ Emax എങ്കില്‍ (ചി. 5), സദിശം X -അക്ഷത്തില്‍നിന്ന്‌ T സമയത്തില്‍ θ° ദൂരെ സഞ്ചരിച്ചാല്‍ Y അക്ഷത്തിന്‌ സമാന്തരമായി Emax ന്റെ ഘടകം Emaxsin θ ആയിരിക്കും. വോള്‍ട്ടിന്റെ തത്‌ക്ഷണമൂല്യം e = Emaxsin θ= Emax sin ωtആണ്‌. അതുകൊണ്ട്‌ പ്രത്യാവര്‍ത്തി സംഖ്യയെ (ശിഖരമൂല്യം, വ. മാ. മൂ. ആയാലും) ഒരു സദിശംകൊണ്ട്‌ പ്രതിനിധാനം ചെയ്യാവുന്നതാണ്‌.
ഫേസ്‌ (phase). പ്രത്യാവര്‍ത്തി വോള്‍ട്ടിന്റെയും കറന്റിന്റെയും മൂല്യമാറ്റം സമയാധിഷ്‌ഠിതമാണ്‌. ഒരു സദിശം പ്രാരംഭസ്ഥാനത്തുനിന്നും എത്രകോണ്‍ദൂരം മുന്‍പോട്ടോ, പിന്‍പോട്ടോ പോയിട്ടുണ്ട്‌ എന്നുള്ളതാണ്‌ ഫേസ്‌കൊണ്ട്‌ വിവക്ഷിക്കുന്നത്‌. കോണ്‍വേഗതയെ സമയംകൊണ്ട്‌ ഗുണിച്ചുകിട്ടുന്ന ഗുണിതത്തിനാണ്‌ സാധാരണഫേസ്‌ (θ=ωt) എന്നു പറയുന്നത്‌.
ഒരു സദിശസംഖ്യയുടെ ഫേസ്‌വ്യത്യാസം നിശ്ചയിക്കുന്നത്‌ ഏതെങ്കിലും ഒരാധാരരേഖയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ്‌. ഈ രേഖയില്‍നിന്ന്‌ സദിശങ്ങളിലേക്കുള്ള കോണ്‍ദൂരവ്യത്യാസം ആണ്‌ അവതമ്മിലുള്ള ഫേസ്‌ വ്യത്യാസം. ചിത്രം 6-ല്‍ i1 റഫറന്‍സ്‌ സദിശമാണെങ്കില്‍ i2 പിന്‍സദിശവും, i3മുന്‍സദിശവുമാണ്‌. i1 = Imax1 sin ωt ആണെങ്കില്‍ i2 = Imax2 sin (ωt -Φ1), i3 = Imax3 sin (ωt + Φ2),
പ്രത്യാവര്‍ത്തി കറന്റ്‌ പരിപഥം. പ്രത്യാവര്‍ത്തി കറന്റ്‌ പരിപഥവിശകലനമെന്നാല്‍ പരിപഥത്തിലെ കറന്റ്‌, വോള്‍ട്‌, ശക്തി, പ്രതിരോധം (resistance), ലംബരോധം (reactance), കര്‍ണരോധം (impedance) എന്നിവ തമ്മിലുള്ള ബന്ധങ്ങളുടെ വിവരണമാണ്‌. അവയെ ഏകഫേസ്‌പഥമെന്നും ബഹുഫേസ്‌പഥമെന്നും രണ്ടായി വേര്‍തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. ബഹുഫേസില്‍ ത്രിഫേസ്‌ വ്യവസ്ഥിതിയാണ്‌ ഏറ്റവും പ്രധാനം.
ഏകഫേസ്‌ വ്യവസ്ഥ. ഏകഫേസ്‌ പ്രത്യാവര്‍ത്തി വി. ചാ. ബ. ജനറേറ്റര്‍ (നോ: വൈദ്യുത ജനറേറ്റര്‍)
i = Imax sin (ωt -90°)
വ. മാ. മൂലത്തിന്റെ മൂല്യം എടുത്താല്‍
Imax/√2 = Emax/√2.Lω
I = E/Lω = E/x ....(7)
I, E എന്നിവ വ. മാ. മൂലങ്ങളാണ്‌. L ഹെന്‌റിയിലും, ω റേഡിയന്‍/സെക്കന്‍ഡിലും ആണെങ്കില്‍ Lω = X ഓമില്‍ ആയിരിക്കും. X-ന്‌ പ്രരക ലംബരോധകം (inductive reactance) എന്ന്‌ പറയുന്നു. E വോള്‍ട്ടിലാണെങ്കില്‍, I ആമ്പിയറിലായിരിക്കും.
രണ്ടുകോയിലുകള്‍ അടുത്തുണ്ടെങ്കില്‍ അവ തമ്മിലുള്ള പ്രരണാബന്ധംകൊണ്ട്‌ അന്യോന്യപ്രരകത (mutual inductance) ഉണ്ടാകും. അവ തമ്മിലുള്ള കാന്തികമണ്ഡലങ്ങള്‍ തമ്മില്‍ സഹായകമോ എതിരോ എന്നതിനെ ആശ്രയിച്ച്‌ ആകെ പ്രരകാങ്കം താഴെ കൊടുക്കുംവിധമായിരിക്കും.
ശ്രേണീബന്ധത്തില്‍ LT=L1+L2 ± 2M
സമാന്തരബന്ധത്തില്‍ LT =(L1 L2 - M2)/(L1+L2±M2)
കര്‍ണരോധം (Z) ധാരിതം (capacitive) ആണ്‌. കറന്റ്‌ വോള്‍ട്ടിന്‌ മുമ്പിലായിരിക്കും. തന്നിമിത്തം ഫേസ്‌ കോണ്‍ മുന്‍നിലയാണ്‌. മുമ്പിലത്തെപോലതന്നെ tanθ = tanΦ = XC/R .
പ്രതിരോധം, പ്രേരകം, സംധരിത്രം എന്നിവ ശ്രണിയില്‍. ചിത്രം 13 (a) ല്‍ നിന്ന് ആകെ വോള്‍ട്‌ പതനം E = ÉR + ÉL + ÉC . ÉL ഉം ÉC യും വിപരീത ഫേസ്‌ വ്യത്യാസമുള്ളതിനാല്‍ (180º) അവ തമ്മില്‍ എതിര്‍ക്കുന്നു. ചി. 13(d) നോക്കുക.
സമവാക്യം 16-ല്‍ നിന്ന് XL ഘധനമായെടുക്കുമ്പോള്‍, XC ഋണമായി എടുക്കേണ്ട ബാധ്യത വ്യക്തമാണ്‌. XL,XC യെക്കാള്‍ കൂടിയാല്‍ കര്‍ണരോധം പൊതുവേ പ്രരകവും ഫേസ്‌വ്യത്യാസകോണം പിന്‍നിലയുമായിരിക്കും. XL,XC യില്‍ കുറഞ്ഞാല്‍ കര്‍ണരോധം ധാരിതവും ഫേസ്‌ വ്യത്യാസകോണം മുന്‍നിലയുമായിരിക്കും.
സമാന്തരപരിപഥങ്ങള്‍. ഒരു സമാന്തര പരിപഥവും അതിലെ വോള്‍ട്‌, കറന്റ്‌ എന്നിവയുടെ സദിശസ്ഥാനങ്ങളുമാണ്‌ 14 (a), 14 (b) ചിത്രങ്ങളില്‍ കാണിച്ചിട്ടുള്ളത്‌. E, റഫറന്‍സ്‌ സദിശമാണ്‌. I1 പ്രരകശാഖയിലെ കറന്റ്‌ ആയതിനാല്‍ E യുമായി θ1° പിന്നിലും, I2, ധാരിതാശാഖയിലെ കറന്റ്‌ ആയതിനാല്‍ θ2° മുന്‍പിലുമാണ്‌. ആകെ കറന്റ്‌.
ആകെ കറന്റ്‌ I യും, ഏല്‌പിച്ച വോള്‍ട്‌ E യും തമ്മിലുള്ള ഫേസ്‌ വ്യത്യാസം Φ° ആകുന്നു. I യെ സമഫേസ്‌ ഘടകമായും (E ക്ക്‌ സമാന്തരമായി, I cos Φ) ഫേസ്‌ ലംബഘടകമായും (E ക്ക്‌ ലംബമായി, I sin Φ), വിഭജിച്ചിരിക്കുന്നു.
ഏകഫേസ്‌ പരിപഥത്തിലെ വൈദ്യുതശക്തി. ചിത്രം 15-ല്‍ കാണിച്ചതുപോലെ E റഫറന്‍സ്‌ സദിശവും, I സദിശം ബ്ബ, E ക്ക്‌ പിന്നിലും ആണെന്നിരിക്കട്ടെ.
അപ്പോള്‍,
e=Emax sin ωt
i=Imax sin (ωt - Φ)
ശക്തിഗുണകം (Power Factor). സമവാക്യം 19-ല്‍ EI ക്ക്‌ പ്രതീതശക്തി (apparent power) എന്നാണ്‌ പറയുക. ക്രിയാത്മകശക്തി അഥവാ ഒരു ഏകഫേസ്‌ പരിപഥത്തിലെ വൈദ്യുതശക്തി EI cos Φ ആണ്‌. ഈ ശക്തിയാണ്‌ ജോലി ചെയ്യുന്നത്‌. ക്രിയാത്മകശക്തി ലഭിക്കാന്‍ പ്രതീതശക്തിയെ ഗുണിക്കാനുപയോഗിക്കുന്ന ഗുണക (ഈ സമീകരണത്തിലെ cos Φ)ത്തെിനാണ്‌ ശക്തിഗുണകം എന്ന്‌ പറയുന്നത്‌. കറന്റ്‌, വോള്‍ട്‌ സദിശങ്ങള്‍ക്കിടയിലുള്ള ഫേസ്‌ വ്യത്യാസകോണത്തിന്റെ കൊസൈന്‍ ആണ്‌ ശക്തിഗുണകം. അതിന്റെ ഏറ്റവും കൂടിയ മൂല്യം "1' ആണ്‌. ശക്തി സ്വീകരിക്കുന്ന പരിപഥം പ്രരകമാണെങ്കില്‍ ശക്തിഗുണകം പിന്‍നിലയും ധാരിതമാണെങ്കില്‍ മുന്‍നിലയും (leading) ആയിരിക്കും. ക്രിയാത്മകശക്തിക്ക്‌ ലംബമായിവരുന്ന ശക്തിഘടകത്തിന്‌ (EI sin Φ) ലംബരോധകശക്തി reactive power) എന്ന്‌ പറയുന്നു. ഇതില്‍നിന്ന്‌ ഉപയോജന ഊര്‍ജം ഒന്നും ലഭിക്കുന്നില്ലെങ്കിലും, ശക്തിഗുണകത്തിന്റെ മൂല്യം നിശ്ചയിക്കുന്നതിലും പ്രത്യാവര്‍ത്തി ഉത്‌പാദകത്തിലെ ആര്‍മേച്ചര്‍ പ്രതിക്രിയയിലും ശക്തിവ്യവസ്ഥിതിയുടെ (power system) സുസ്ഥിരപ്രവര്‍ത്തനത്തിലും (stable working) ഇതിന്‌ പ്രധാനപ്പെട്ട പങ്കു വഹിക്കാനുണ്ട്‌.
മേല്‍സമവാക്യത്തില്‍നിന്ന്‌ പ്രധാനപ്പെട്ട ഒരു കാര്യം വ്യക്തമാകുന്നു. ശുദ്ധപ്രരകപരിപഥത്തിലും ധാരിതാപരിപഥത്തിലും പ്രതിരോധം (R) ഇല്ലാത്തതിനാല്‍ അവയുടെ ശക്തിഗുണകവും ശരാശരി ശക്തിയും പൂജ്യമായിരിക്കും. അത്തരം പരിപഥങ്ങളില്‍ ഒരു ചക്രത്തിലെ ശരാശരി ശക്തിയാണ്‌ പൂജ്യമാകുന്നത്‌. അര്‍ധചക്രത്തില്‍ പരിപഥം ഊര്‍ജം ഏറ്റെടുക്കുകയും മറ്റേ പകുതിയില്‍ ജനകത്തിലേക്ക്‌ തിരിച്ചേല്‌പിക്കുകയുമാണ്‌ ചെയ്യുന്നത്‌. തന്നിമിത്തമാണ്‌ തത്‌ക്ഷണശക്തിയുണ്ടെങ്കിലും ശരാശരി ശക്തി ഇല്ലാത്തത്‌. ചിത്രങ്ങള്‍ 8 (c). 9 (c) എന്നിവയിലെ ശക്തിവക്രം (Power curve) നോക്കുക. ശുദ്ധപ്രരകത്തിലും സംധരിത്രത്തിലും ശക്തി നഷ്‌ടം സംഭവിക്കയില്ല. പ്രരകംമൂലം ഉദ്‌ഭൂതമാകുന്ന കാന്തികമണ്ഡലത്തില്‍ പരമാവധി ശേഖരിക്കപ്പെടുന്ന ഊര്‍ജം LI2max/2 ജൂളും, സംധാരിത്രം നിമിത്തമുണ്ടാകുന്ന വൈദ്യുതമണ്ഡലത്തില്‍ ശേഖരിക്കാവുന്ന പരമാവധിഊര്‍ജം CE2max/2 ജൂളും (Joule) ആകുന്നു. ശുദ്ധപ്രരകവും സംധരിത്രവും ശ്രണിയില്‍ ഘടിപ്പിച്ച്‌ ഒരു വൈദ്യുത വോള്‍ട്‌ ഏല്‌പിച്ചാല്‍ വൈദ്യുതോര്‍ജം കാന്തികമണ്ഡലത്തില്‍നിന്ന്‌ വൈദ്യുതമണ്ഡലത്തിലേക്കും തിരിച്ചും സഞ്ചരിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കും. തന്നിമിത്തം വൈദ്യുതദോലനം (electric oscillation) നടക്കുന്നു. പ്രരക-സംധരിത്രങ്ങള്‍ ശുദ്ധങ്ങളാണെങ്കില്‍ ദോലന ആയാമത്തിന്‌ മാറ്റം ഉണ്ടാവില്ല. എന്നാല്‍ പ്രരക കോയിലിലെ രോധനം നിമിത്തവും, സംധരിത്രത്തിലെ ചോര്‍ച്ച നിമിത്തവും അവയില്‍ ശക്തിനഷ്‌ടം കുറേശ്ശെയെങ്കിലും സംഭവിക്കാതിരിക്കില്ല. ഒരു ബാഹ്യഊര്‍ജകേന്ദ്രത്തില്‍നിന്ന്‌ ഊര്‍ജം നല്‌കിക്കൊണ്ടിരുന്നില്ലെങ്കില്‍, പ്രസ്‌തുത കാരണങ്ങളാല്‍ ദോലനായാമം ക്രമേണ കുറഞ്ഞ്‌ അവസാനം ഇല്ലാതാകും.
ശുദ്ധപ്രതിരോധകപഥത്തില്‍ Z = R ആയതിനാല്‍ cosΦ= 1 ആെയിരിക്കും. തന്നിമിത്തം അതിലെ ശക്തി EI ആണ്‌. നേര്‍പ്രവാഹത്തിലെ ശക്തിക്ക്‌ തുല്യമാണിത്‌ (ചി. 7(c)). ശക്തിനഷ്‌ടം ഏതു പരിപഥത്തിലും അതിന്റെ പ്രതിരോധകത്തില്‍ മാത്രമേ സംഭവിക്കയുള്ളൂ. പ്രരകത്തിലും സംധരിത്രത്തിലും ഒഴിച്ചു കൂടാത്ത പ്രതിരോധം ഇതിന്റെ ഭാഗമായി വര്‍ത്തിക്കുന്നതാണ്‌.
ഏകഫേസ്‌ പരിപഥങ്ങളിലെ തത്‌ക്ഷണശക്തി സമയത്തിനനുസരിച്ച്‌ വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു. വോള്‍ട്ടിന്റെയും കറന്റിന്റെയും ആവൃത്തിയുടെ രണ്ടിരട്ടി ആവൃത്തിയില്‍ പ്രത്യാവര്‍ത്തിധാരാശക്തി സ്‌പന്ദിക്കുന്നുവെന്ന്‌ 7(c), 8(c), 9(c), 10(c), 12(c), 13(c) എന്നീ ചിത്രങ്ങള്‍ വ്യക്തമാക്കുന്നുണ്ട്‌.
വൈദ്യുത അനുനാദം (Electrical resonance). (നോ: അനുനാദം)
(കെ.പി. മമ്മൂട്ടി)
