$\omega $ આવૃત્તિ પર ચાલતા $LCR$ સર્કિટ માટે,સમીકરણ $L\frac{di}{dt} + Ri + \frac{q}{C} = V_i = V_m \sin \omega t$ છે.
$(a)$ સમીકરણને $i$ વડે ગુણો અને શક્ય હોય ત્યાં સાદું રૂપ આપો.
$(b)$ દરેક પદનું ભૌતિક અર્થઘટન કરો.
$(c)$ સમીકરણને ઉર્જા સંરક્ષણના વિધાનના સ્વરૂપમાં દર્શાવો.
$(d)$ સમીકરણનું એક ચક્ર પર સંકલન કરીને દર્શાવો કે $V$ અને $i$ વચ્ચેનો કળા તફાવત લઘુકોણ હોવો જોઈએ.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) $LCR$ સર્કિટ માટે આપેલ સમીકરણ:
$L \frac{di}{dt} + Ri + \frac{q}{C} = V_m \sin \omega t$
$(a)$ બંને બાજુ $i$ વડે ગુણતા:
$Li \frac{di}{dt} + i^2 R + \frac{q}{C} i = V_m i \sin \omega t$
$i = \frac{dq}{dt}$ હોવાથી,આપણે લખી શકીએ:
$\frac{d}{dt} \left( \frac{1}{2} L i^2 \right) + i^2 R + \frac{d}{dt} \left( \frac{q^2}{2C} \right) = Vi$
$(b)$ ભૌતિક અર્થઘટન:
$Li \frac{di}{dt} = \frac{d}{dt} (\frac{1}{2} L i^2)$ એ ઇન્ડક્ટરમાં સંગ્રહિત ચુંબકીય ઉર્જામાં થતો ફેરફારનો દર છે.
$i^2 R$ એ અવરોધમાં જૂલ ઉષ્મા (પાવર વ્યય) નો દર છે.
$\frac{q}{C} i = \frac{d}{dt} (\frac{q^2}{2C})$ એ કેપેસિટરમાં સંગ્રહિત વિદ્યુત ઉર્જામાં થતો ફેરફારનો દર છે.
$Vi$ એ ઉદગમ દ્વારા અપાતો તાત્ક્ષણિક પાવર છે.
$(c)$ સમીકરણ $\frac{d}{dt} (\frac{1}{2} L i^2 + \frac{q^2}{2C}) + i^2 R = Vi$ એ ઉર્જા સંરક્ષણ દર્શાવે છે,જ્યાં ઉદગમ દ્વારા અપાતો પાવર એ સંગ્રહિત ઉર્જામાં થતો ફેરફાર અને ઉષ્મા સ્વરૂપે વ્યય થતા પાવરના સરવાળા જેટલો છે.
$(d)$ એક ચક્ર $T = \frac{2\pi}{\omega}$ પર સંકલન કરતા:
$\int_0^T \frac{d}{dt} (\frac{1}{2} L i^2 + \frac{q^2}{2C}) dt + \int_0^T i^2 R dt = \int_0^T Vi dt$
$L$ અને $C$ માં સંગ્રહિત ઉર્જા આવર્તિય હોવાથી,એક ચક્ર પર વિકલનનું સંકલન શૂન્ય થાય છે.
$0 + I_{rms}^2 R T = \int_0^T Vi dt$
$I_{rms}^2 R T > 0$ હોવાથી,સરેરાશ પાવર $\int_0^T Vi dt$ ધન હોવો જોઈએ. આનો અર્થ એ છે કે $\cos \phi > 0$,એટલે કે કળા તફાવત $\phi$ લઘુકોણ હોવો જોઈએ.

Explore More

Similar Questions

જ્યારે $R$ અવરોધ અને $L$ ઇન્ડક્ટન્સ ધરાવતું ઇન્ડક્ટર $f$ આવૃત્તિવાળા $AC$ સર્કિટમાં શ્રેણીમાં જોડાયેલ હોય,ત્યારે સર્કિટનો ઇમ્પિડન્સ કેટલો થાય?

એક $L-C-R$ શ્રેણી પરિપથમાં,જો $V$,$V_R$,$V_L$,અને $V_C$ એ કોઈપણ સમયે અનુક્રમે સોર્સ,અવરોધક,ઇન્ડક્ટર અને કેપેસિટર પરના વોલ્ટેજ હોય,તો સાચો સંબંધ પસંદ કરો.

$\frac{1}{\pi} \text{ H}$ ઇન્ડક્ટન્સ ધરાવતું એક ગૂંચળું $300 \text{ } \Omega$ ના અવરોધ સાથે શ્રેણીમાં જોડાયેલું છે. જો $200 \text{ Hz}$ ના સ્ત્રોતમાંથી $20 \text{ V}$ આ સંયોજન પર લાગુ કરવામાં આવે,તો વોલ્ટેજ અને પ્રવાહ વચ્ચેના ફેઝ એંગલ (કળા તફાવત) નું મૂલ્ય કેટલું હશે?

જ્યારે $200 \, V$ નો d.c. વોલ્ટેજ $\left(\frac{2 \sqrt{3}}{\pi}\right) \, H$ ના આત્મ-પ્રેરકત્વ ધરાવતા કોઈલને આપવામાં આવે છે, ત્યારે તેમાંથી $1 \, A$ પ્રવાહ વહે છે. પરંતુ d.c. સ્ત્રોતને $200 \, V$ ના a.c. સ્ત્રોત સાથે બદલતા, કોઈલમાં પ્રવાહ ઘટીને $0.5 \, A$ થાય છે. તો a.c. સપ્લાયની આવૃત્તિ કેટલી હશે ($ \, Hz$ માં)?

$283\,V$ ના પીક વોલ્ટેજ અને $50\,Hz$ ની આવૃત્તિ ધરાવતો સાઇનસૉઇડલ વોલ્ટેજ એક શ્રેણી $LCR$ સર્કિટને આપવામાં આવે છે,જેમાં $R = 3\,\Omega$,$L = 25.48\,mH$ અને $C = 796\,\mu F$ છે. સર્કિટનો ઈમ્પીડન્સ (અવરોધ) $\Omega$ માં શોધો.

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo