ఎసి సర్క్యూట్

ఎసి సర్క్యూట్#

ఒక ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ (ఎసి) సర్క్యూట్ అనేది కరెంట్ ఆవర్తనంగా దిశను రివర్స్ చేసే సర్క్యూట్. ఇది డైరెక్ట్ కరెంట్ (డిసి) సర్క్యూట్కు విరుద్ధంగా ఉంటుంది, దీనిలో కరెంట్ ఒకే దిశలో ప్రవహిస్తుంది. ఎసి సర్క్యూట్లను విద్యుత్ ప్రసారం, లైటింగ్ మరియు ఎలక్ట్రానిక్స్తో సహా వివిధ రకాల అనువర్తనాలలో ఉపయోగిస్తారు.

ఎసి సర్క్యూట్ యొక్క భాగాలు#

ఎసి సర్క్యూట్ యొక్క ప్రాథమిక భాగాలు:

• మూలం: ఎసి వోల్టేజ్ యొక్క మూలం సాధారణంగా జనరేటర్ లేదా ట్రాన్స్ఫార్మర్.
• లోడ్: లోడ్ అనేది ఎసి కరెంట్ను ఉపయోగించే పరికరం.
• కెపాసిటర్: కెపాసిటర్ అనేది విద్యుత్ శక్తిని విద్యుత్ క్షేత్రంలో నిల్వ చేసే పరికరం.
• ఇండక్టర్: ఇండక్టర్ అనేది విద్యుత్ శక్తిని అయస్కాంత క్షేత్రంలో నిల్వ చేసే పరికరం.

ఎసి సర్క్యూట్ విశ్లేషణ#

ఎసి సర్క్యూట్ల విశ్లేషణ డిసి సర్క్యూట్ల విశ్లేషణ కంటే మరింత సంక్లిష్టంగా ఉంటుంది. ఎందుకంటే ఎసి సర్క్యూట్లో కరెంట్ మరియు వోల్టేజ్ నిరంతరం దిశను మారుస్తూ ఉంటాయి. ఎసి సర్క్యూట్ విశ్లేషణలో ఉపయోగించే కొన్ని కీలక అంశాలు ఈ క్రింది విధంగా ఉన్నాయి:

• ఆర్ఎంఎస్ వోల్టేజ్: ఆర్ఎంఎస్ వోల్టేజ్ అనేది ఎసి వేవ్ఫార్మ్ యొక్క ప్రభావవంతమైన వోల్టేజ్. ఇది డిసి సర్క్యూట్లో ఎసి వేవ్ఫార్మ్ వలె అదే మొత్తంలో శక్తిని ఉత్పత్తి చేసే వోల్టేజ్.
• పీక్ వోల్టేజ్: పీక్ వోల్టేజ్ అనేది ఎసి వేవ్ఫార్మ్ యొక్క గరిష్ట వోల్టేజ్.
• ఫ్రీక్వెన్సీ: ఎసి వేవ్ఫార్మ్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ అనేది వేవ్ఫార్మ్ సెకనుకు ఎన్నిసార్లు పునరావృతమవుతుందో అనే సంఖ్య.
• ఫేజ్ యాంగిల్: ఫేజ్ యాంగిల్ అనేది కరెంట్ మరియు వోల్టేజ్ వేవ్ఫార్మ్ల మధ్య సమయంలో ఉన్న వ్యత్యాసం.

ఎసి సర్క్యూట్ సూత్రాలు#

ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ (ఎసి) సర్క్యూట్లు అనేవి కరెంట్ ఆవర్తనంగా దిశను రివర్స్ చేసే విద్యుత్ సర్క్యూట్లు. ఇది డైరెక్ట్ కరెంట్ (డిసి) సర్క్యూట్లకు విరుద్ధంగా ఉంటుంది, దీనిలో కరెంట్ ఒకే దిశలో ప్రవహిస్తుంది. ఎసి సర్క్యూట్లను విద్యుత్ ప్రసారం, లైటింగ్ మరియు ఎలక్ట్రానిక్స్తో సహా వివిధ రకాల అనువర్తనాలలో ఉపయోగిస్తారు.

ప్రాథమిక ఎసి సర్క్యూట్ సూత్రాలు

ఎసి సర్క్యూట్ విశ్లేషణలో ఉపయోగించే కొన్ని ప్రాథమిక సూత్రాలు ఈ క్రింది విధంగా ఉన్నాయి:

వోల్టేజ్: ఎసి సర్క్యూట్లో వోల్టేజ్ సమీకరణం ద్వారా ఇవ్వబడుతుంది:

$$V = V_{max} \sin(\omega t)$$

ఇక్కడ:

• $V$ అనేది తక్షణ వోల్టేజ్
• $V_{max}$ అనేది గరిష్ట వోల్టేజ్
• $ω$ అనేది కోణీయ పౌనఃపున్యం
• $t$ అనేది సమయం

కరెంట్: ఎసి సర్క్యూట్లో కరెంట్ సమీకరణం ద్వారా ఇవ్వబడుతుంది:

$$I = I_{max} \sin(\omega t - \phi)$$

ఇక్కడ:

• $I$ అనేది తక్షణ కరెంట్
• $I_{max}$ అనేది గరిష్ట కరెంట్
• $ω$ అనేది కోణీయ పౌనఃపున్యం
• $t$ అనేది సమయం
• $\phi$ అనేది ఫేజ్ యాంగిల్

పవర్: ఎసి సర్క్యూట్లో పవర్ సమీకరణం ద్వారా ఇవ్వబడుతుంది:

$$P = VI$$

ఇక్కడ:

• $P$ అనేది పవర్
• $V$ అనేది వోల్టేజ్
• $I$ అనేది కరెంట్

ఇంపెడెన్స్#

ఎసి సర్క్యూట్ యొక్క ఇంపెడెన్స్ అనేది కరెంట్ ప్రవాహానికి దాని వ్యతిరేకత యొక్క కొలత. ఇది సమీకరణం ద్వారా ఇవ్వబడుతుంది:

$$Z = \frac{V}{I}$$

ఇక్కడ:

• $Z$ అనేది ఇంపెడెన్స్
• $V$ అనేది వోల్టేజ్
• $I$ అనేది కరెంట్

ఎసి సర్క్యూట్ యొక్క ఇంపెడెన్స్ ఒక సంక్లిష్ట సంఖ్య, అంటే దీనికి పరిమాణం మరియు ఫేజ్ యాంగిల్ రెండూ ఉంటాయి. ఇంపెడెన్స్ యొక్క పరిమాణం వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ నిష్పత్తి, మరియు ఫేజ్ యాంగిల్ అనేది వోల్టేజ్ యొక్క ఫేజ్ యాంగిల్ మరియు కరెంట్ యొక్క ఫేజ్ యాంగిల్ మధ్య వ్యత్యాసం.

రియాక్టెన్స్#

ఎసి సర్క్యూట్ యొక్క రియాక్టెన్స్ అనేది ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ ప్రవాహానికి దాని వ్యతిరేకత యొక్క కొలత. ఇది సమీకరణం ద్వారా ఇవ్వబడుతుంది:

$$X = j\omega L + \frac{1}{j\omega C}$$

ఇక్కడ:

• $X$ అనేది రియాక్టెన్స్
• $ω$ అనేది కోణీయ పౌనఃపున్యం
• $L$ అనేది ఇండక్టెన్స్
• $C$ అనేది కెపాసిటెన్స్

ఎసి సర్క్యూట్ యొక్క రియాక్టెన్స్ పూర్తిగా కల్పితమైనది.

కెపాసిటెన్స్#

ఎసి సర్క్యూట్ యొక్క కెపాసిటెన్స్ అనేది విద్యుత్ శక్తిని నిల్వ చేసే దాని సామర్థ్యం యొక్క కొలత. ఇది సమీకరణం ద్వారా ఇవ్వబడుతుంది:

$$C = \frac{Q}{V}$$

ఇక్కడ:

• $C$ అనేది కెపాసిటెన్స్
• $Q$ అనేది ఛార్జ్
• $V$ అనేది వోల్టేజ్

ఎసి సర్క్యూట్ యొక్క కెపాసిటెన్స్ ఒక వాస్తవ సంఖ్య, అంటే దీనికి ఫేజ్ యాంగిల్ ఉండదు.

ఇండక్టెన్స్#

ఎసి సర్క్యూట్ యొక్క ఇండక్టెన్స్ అనేది అయస్కాంత శక్తిని నిల్వ చేసే దాని సామర్థ్యం యొక్క కొలత. ఇది సమీకరణం ద్వారా ఇవ్వబడుతుంది:

$$L = \frac{\Phi}{I}$$

ఇక్కడ:

• $L$ అనేది ఇండక్టెన్స్
• $Φ$ అనేది అయస్కాంత ప్రవాహం
• $I$ అనేది కరెంట్

ఎసి సర్క్యూట్ యొక్క ఇండక్టెన్స్ ఒక వాస్తవ సంఖ్య, అంటే దీనికి ఫేజ్ యాంగిల్ ఉండదు.

పవర్ ఫ్యాక్టర్#

ఎసి సర్క్యూట్ యొక్క పవర్ ఫ్యాక్టర్ అనేది అది శక్తిని ఎంత సమర్థవంతంగా ఉపయోగిస్తుందో దాని కొలత. ఇది సమీకరణం ద్వారా ఇవ్వబడుతుంది:

$$PF = \frac{P}{VI}$$

ఇక్కడ:

• $PF$ అనేది పవర్ ఫ్యాక్టర్
• $P$ అనేది పవర్
• $V$ అనేది వోల్టేజ్
• I అనేది కరెంట్

ఎసి సర్క్యూట్ యొక్క పవర్ ఫ్యాక్టర్ 0 మరియు 1 మధ్య ఉండే వాస్తవ సంఖ్య. 1 పవర్ ఫ్యాక్టర్ సర్క్యూట్ 100% సమర్థవంతంగా ఉందని సూచిస్తుంది, అయితే 0 పవర్ ఫ్యాక్టర్ సర్క్యూట్ 0% సమర్థవంతంగా లేదు, శక్తిని సమర్థవంతంగా ఉపయోగించడం లేదని సూచిస్తుంది.

ఎసి సర్క్యూట్ సూత్రాలు ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ సర్క్యూట్ల ప్రవర్తనను విశ్లేషించడానికి ఉపయోగించబడతాయి. ఈ సూత్రాలను ఎసి సర్క్యూట్ యొక్క వోల్టేజ్, కరెంట్, పవర్, ఇంపెడెన్స్, రియాక్టెన్స్, కెపాసిటెన్స్, ఇండక్టెన్స్ మరియు పవర్ ఫ్యాక్టర్ను లెక్కించడానికి ఉపయోగించవచ్చు.

ఎసి సర్క్యూట్లో ఉపయోగించే పదాలు#

1. ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ (ఎసి)

• ఆవర్తనంగా దిశను రివర్స్ చేసే విద్యుత్ ప్రవాహం.
• ఎసి యొక్క అత్యంత సాధారణ రూపం సైనుసోయిడల్ ఎసి, దీనిలో కరెంట్ సగం చక్రం పాటు ఒక దిశలో ప్రవహిస్తుంది మరియు తర్వాత మరొక సగం చక్రం పాటు దిశను రివర్స్ చేస్తుంది.

2. ఫ్రీక్వెన్సీ

• ఎసి కరెంట్ సెకనుకు ఎన్నిసార్లు దిశను రివర్స్ చేస్తుందో అనే సంఖ్య.
• హెర్ట్జ్ (Hz) లో కొలుస్తారు.
• ఎసి కరెంట్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ దానిని నడిపే వోల్టేజ్ మూలం యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.

3. పీరియడ్

• ఎసి కరెంట్ ఒక పూర్తి చక్రాన్ని పూర్తి చేయడానికి పట్టే సమయం.
• సెకన్లలో (s) కొలుస్తారు.
• ఎసి కరెంట్ యొక్క పీరియడ్ దాని ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క విలోమం.

4. ఆంప్లిట్యూడ్

• ఎసి కరెంట్ యొక్క గరిష్ట విలువ.
• వోల్టేజ్ ఆంప్లిట్యూడ్ వోల్ట్లలో (V) లేదా కరెంట్ ఆంప్లిట్యూడ్ ఆంపియర్లలో (A) కొలుస్తారు.
• ఎసి కరెంట్ యొక్క ఆంప్లిట్యూడ్ దానిని నడిపే వోల్టేజ్ మూలం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.

5. పీక్-టు-పీక్ వోల్టేజ్

• ఎసి వోల్టేజ్ యొక్క గరిష్ట మరియు కనిష్ట విలువల మధ్య వ్యత్యాసం.
• వోల్ట్లలో (V) కొలుస్తారు.
• ఎసి వోల్టేజ్ యొక్క పీక్-టు-పీక్ వోల్టేజ్ వోల్టేజ్ యొక్క ఆంప్లిట్యూడ్ కంటే రెండు రెట్లు ఉంటుంది.

6. రూట్ మీన్ స్క్వేర్ (ఆర్ఎంఎస్) వోల్టేజ్

• ఎసి వోల్టేజ్ యొక్క ప్రభావవంతమైన విలువ.
• వోల్ట్లలో (V) కొలుస్తారు.
• ఎసి వోల్టేజ్ యొక్క ఆర్ఎంఎస్ వోల్టేజ్ అనేది ఒక చక్రం పాటు వోల్టేజ్ యొక్క తక్షణ విలువల వర్గాల సగటు యొక్క వర్గమూలం.

7. ఫేజ్ యాంగిల్

• ఎసి సర్క్యూట్లో వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ మధ్య కోణం.
• డిగ్రీలలో (°) కొలుస్తారు.
• ఫేజ్ యాంగిల్ సర్క్యూట్ యొక్క ఇండక్టెన్స్ మరియు కెపాసిటెన్స్ ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.

8. పవర్ ఫ్యాక్టర్

• ఎసి సర్క్యూట్లో రియల్ పవర్ మరియు అపేరెంట్ పవర్ నిష్పత్తి.
• 0 మరియు 1 మధ్య ఉండే పరిమాణరహిత సంఖ్యగా కొలుస్తారు.
• పవర్ ఫ్యాక్టర్ వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ మధ్య ఫేజ్ యాంగిల్ ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.

9. ఇంపెడెన్స్

• ఎసి సర్క్యూట్లో కరెంట్ ప్రవాహానికి మొత్తం వ్యతిరేకత.
• ఓంలలో (Ω) కొలుస్తారు.
• ఎసి సర్క్యూట్ యొక్క ఇంపెడెన్స్ అనేది సర్క్యూట్ యొక్క రెసిస్టెన్స్, ఇండక్టెన్స్ మరియు కెపాసిటెన్స్ యొక్క కలయిక.

10. రియాక్టెన్స్

• ఇండక్టెన్స్ లేదా కెపాసిటెన్స్ వలన ఎసి సర్క్యూట్లో కరెంట్ ప్రవాహానికి ఉండే వ్యతిరేకత.
• ఓంలలో (Ω) కొలుస్తారు.
• ఎసి సర్క్యూట్ యొక్క రియాక్టెన్స్ అనేది సర్క్యూట్ యొక్క ఇంపెడెన్స్ మరియు రెసిస్టెన్స్ మధ్య వ్యత్యాసం.

ఎసి సర్క్యూట్ల రకాలు#

1. రెసిస్టివ్ ఎసి సర్క్యూట్

• రెసిస్టివ్ ఎసి సర్క్యూట్ ఎసి వోల్టేజ్ మూలానికి కనెక్ట్ చేయబడిన రెసిస్టర్ను కలిగి ఉంటుంది.
• రెసిస్టివ్ ఎసి సర్క్యూట్లో కరెంట్ వోల్టేజ్తో ఫేజ్లో ఉంటుంది.
• రెసిస్టివ్ ఎసి సర్క్యూట్ యొక్క పవర్ ఫ్యాక్టర్ 1.

2. ఇండక్టివ్ ఎసి సర్క్యూట్

• ఇండక్టివ్ ఎసి సర్క్యూట్ ఎసి వోల్టేజ్ మూలానికి కనెక్ట్ చేయబడిన ఇండక్టర్ను కలిగి ఉంటుంది.
• ఇండక్టివ్ ఎసి సర్క్యూట్లో కరెంట్ వోల్టేజ్ కంటే 90 డిగ్రీలు లాగ్ అవుతుంది.
• ఇండక్టివ్ ఎసి సర్క్యూట్ యొక్క పవర్ ఫ్యాక్టర్ 1 కంటే తక్కువ.

3. కెపాసిటివ్ ఎసి సర్క్యూట్

• కెపాసిటివ్ ఎసి సర్క్యూట్ ఎసి వోల్టేజ్ మూలానికి కనెక్ట్ చేయబడిన కెపాసిటర్ను కలిగి ఉంటుంది.
• కెపాసిటివ్ ఎసి సర్క్యూట్లో కరెంట్ వోల్టేజ్ కంటే 90 డిగ్రీలు లీడ్ అవుతుంది.
• కెపాసిటివ్ ఎసి సర్క్యూట్ యొక్క పవర్ ఫ్యాక్టర్ 1 కంటే తక్కువ.

4. ఎల్సిఆర్ సర్క్యూట్

• ఎల్సిఆర్ సర్క్యూట్ రెసిస్టర్, ఇండక్టర్ మరియు కెపాసిటర్ను ఎసి వోల్టేజ్ మూలానికి సిరీస్లో కనెక్ట్ చేయడం ద్వారా ఏర్పడుతుంది.
• ఎల్సిఆర్ సర్క్యూట్లో కరెంట్ రెసిస్టర్, ఇండక్టర్ మరియు కెపాసిటర్ విలువలపై ఆధారపడి వోల్టేజ్తో ఫేజ్లో, లాగ్ లేదా లీడ్ అవుతుంది.
• ఎల్సిఆర్ సర్క్యూట్ యొక్క పవర్ ఫ్యాక్టర్ రెసిస్టర్, ఇండక్టర్ మరియు కెపాసిటర్ విలువలపై ఆధారపడి 1, 1 కంటే తక్కువ లేదా 1 కంటే ఎక్కువ కావచ్చు.

5. సిరీస్ మరియు పారలల్ ఎసి సర్క్యూట్లు

• ఎసి సర్క్యూట్లను సిరీస్ లేదా పారలల్లో కనెక్ట్ చేయవచ్చు.
• సిరీస్ ఎసి సర్క్యూట్లో, భాగాలు ఒకే మార్గంలో కనెక్ట్ చేయబడతాయి.
• పారలల్ ఎసి సర్క్యూట్లో, భాగాలు బహుళ మార్గాల్లో కనెక్ట్ చేయబడతాయి.
• సిరీస్ ఎసి సర్క్యూట్ యొక్క మొత్తం ఇంపెడెన్స్ వ్యక్తిగత భాగాల ఇంపెడెన్స్ల మొత్తం. $Z = {Z_1}+{Z_2}+{Z_3}+….$
• పారలల్ ఎసి సర్క్యూట్ యొక్క మొత్తం ఇంపెడెన్స్ సూత్రం ద్వారా ఇవ్వబడుతుంది:

$$\frac{1}{Z} = \frac{1}{Z_1} + \frac{1}{Z_2} + \frac{1}{Z_3} + …$$

ఇక్కడ $Z$ అనేది మొత్తం ఇంపెడెన్స్ మరియు $Z_1$, $Z_2$, $Z_3$, … అనేవి వ్యక్తిగత భాగాల ఇంపెడెన్స్లు.

ఎసి మరియు డిసి కరెంట్ మధ్య వ్యత్యాసం#

విద్యుత్ ప్రవాహం అనేది విద్యుత్ ఛార్జ్ ప్రవాహం. ఇది ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ (ఎసి) లేదా డైరెక్ట్ కరెంట్ (డిసి) కావచ్చు. ఎసి కరెంట్ ఆవర్తనంగా దిశను రివర్స్ చేస్తుంది, అయితే డిసి కరెంట్ ఒకే దిశలో ప్రవహిస్తుంది.

ఎసి కరెంట్

• నిర్వచనం: ఎసి కరెంట్ అనేది ఆవర్తనంగా దిశను రివర్స్ చేసే విద్యుత్ ప్రవాహం.
• ఫ్రీక్వెన్సీ: ఎసి కరెంట్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ అనేది అది సెకనుకు ఎన్నిసార్లు దిశను మారుస్తుందో అనే సంఖ్య. ఇది హెర్ట్జ్ (Hz) లో కొలుస్తారు.
• వోల్టేజ్: ఎసి కరెంట్ యొక్క వోల్టేజ్ అనేది సర్క్యూట్లోని రెండు బిందువుల మధ్య విద్యుత్ సంభావ్యతలో వ్యత్యాసం. ఇది వోల్ట్లలో (V) కొలుస్తారు.
• కరెంట్: ఎసి కరెంట్ యొక్క కరెంట్ అనేది సెకనుకు సర్క్యూట్ ద్వారా ప్రవహించే ఛార్జ్ మొత్తం. ఇది ఆంపియర్లలో (A) కొలుస్తారు.
• పవర్: ఎసి కరెంట్ యొక్క పవర్ అనేది విద్యుత్ శక్తి కరెంట్ ద్వారా బదిలీ చేయబడే రేటు. ఇది వాట్లలో (W) కొలుస్తారు.

డిసి కరెంట్

• నిర్వచనం: డిసి కరెంట్ అనేది ఒకే దిశలో ప్రవహించే విద్యుత్ ప్రవాహం.
• వోల్టేజ్: డిసి కరెంట్ యొక్క వోల్టేజ్ అనేది సర్క్యూట్లోని రెండు బిందువుల మధ్య విద్యుత్ సంభావ్యతలో వ్యత్యాసం. ఇది వోల్ట్లలో (V) కొలుస్తారు.
• కరెంట్: డిసి కరెంట్ యొక్క కరెంట్ అనేది సెకనుకు సర్క్యూట్ ద్వారా ప్రవహించే ఛార్జ్ మొత్తం. ఇది ఆంపియర్లలో (A) కొలుస్తారు.
• పవర్: డిసి కరెంట్ యొక్క పవర్ అనేది విద్యుత్ శక్తి కరెంట్ ద్వారా బదిలీ చేయబడే రేటు. ఇది వాట్లలో (W) కొలుస్తారు.

ఎసి మరియు డిసి కరెంట్ పోలిక

లక్షణం	ఎసి కరెంట్	డిసి కరెంట్
ప్రవాహ దిశ	ఆవర్తనంగా రివర్స్ అవుతుంది	ఒకే దిశలో ప్రవహిస్తుంది
ఫ్రీక్వెన్సీ	హెర్ట్జ్ (Hz) లో కొలుస్తారు	వర్తించదు
వోల్టేజ్	వోల్ట్లలో (V) కొలుస్తారు	వోల్ట్లలో (V) కొలుస్తారు
కరెంట్	ఆంపియర్లలో (A) కొలుస్తారు	ఆంపియర్లలో (A) కొలుస్తారు
పవర్	వాట