তাপ, প্রতিরোধ এবং স্রোতের মধ্যে কি কোনও ওঠানামার প্রভাব আছে?


15

আমাদের বলা হয় যে তাপ প্রতিরোধকের প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়াতে পারে (বা তার চালনা হ্রাস করে) এবং প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পেলে বর্তমান হ্রাস পায়।

সুতরাং কম বর্তমানের সাথে, কম তাপ বিচ্ছিন্ন হবে, যা প্রতিরোধের ড্রপ করে এবং আরও স্রোত প্রবাহিত করে এবং তারপরে আবার আরও স্রোত, আরও তাপ ... এটি একটি অন্তহীন চক্র বলে মনে হয়।

এই ওঠানামাটি কি কখনও বাস্তব সার্কিটগুলিতে ঘটে? এটা কি কোন পর্যায়ে থামবে?

(আমি ডিসি সার্কিটগুলি উল্লেখ করছি, যেহেতু এটি সম্ভবত এসি সার্কিটগুলিতে আরও জটিল হবে)


ইঞ্জিনিয়াররা যখন চালককে কেবল প্রতিরোধকের মধ্যে ফেলে দিতে পারে তখন কেন চালাক দোলার সার্কিটগুলি ডিজাইন করে? / বিদ্রূপ
দিমিত্রি গ্রিগরিওয়েভ

4
@ দিমিত্রিগ্রিরিভ: কারণ এই ধরনের দোলক শোনার মতো মনে হচ্ছে এটি পরিবেষ্টিত উত্তাপের জন্য খুব সংবেদনশীল হবে (ধরে নিলে এটি কার্যকর হবে)
এমসাল্টার্স

আপনি যা বর্ণনা করছেন তা হ'ল প্রতিরোধক একটি ধ্রুবক বর্তমান উত্স -> পি = আর * আই² দ্বারা চালিত হয় ² এটি ঘটতে পারে এবং এটিকে তাপ পলাতক বলা হয়। এর অর্থ এটিও হ'ল বর্তমান উত্সকে আরও এবং বেশি শক্তি সরবরাহ করতে হবে (বাস্তবে আপনার একটি সীমা রয়েছে, অথবা সম্ভবত প্রতিরোধক প্রবাহিত বা ধূমপান দূরে সরিয়ে ফেলবেন)) তবে বেশিরভাগ ক্ষেত্রে আপনার কাছে ভোল্টেজ উত্স থাকবে। সেক্ষেত্রে পি = ইউ ^ 2 / আর, যার অর্থ উচ্চতর আর, উত্সের যত কম শক্তি সরবরাহ করতে হবে। এটি স্থিতিশীল, যদি অস্থায়ী
সহগটি


1
আমি সবসময় ভোল্টেজ উত্স দ্বারা চালিত সিরিজের দুটি অভিন্ন আলোকসজ্জা বাল্ব সম্পর্কে ভাবতাম। সামান্য উচ্চতর প্রতিরোধের সাথে এক অন্য শক্তিটি ছিনিয়ে নিতে পারে এবং তাদের অসম উজ্জ্বলতা থাকবে। তবে ম্লান বাল্বের প্রতি ক্ষণিকের উত্সাহ বা উজ্জ্বলটির কাছে একটি ক্ষণিকের বর্তমান অনাহার যেমন একটি ফ্লিপপ্লপকে বিপরীত করবে।
রিচার্ড 1941

উত্তর:


10

আমি বিশ্বাস করি আপনার দেওয়া ধারণাগুলি দিয়ে একটি সহজ শারীরিক মডেল তৈরি করা সম্ভব।

একটি সাধারণ ডিসি সার্কিটে, একটি ধ্রুবক ভোল্টেজ ভি এবং ওহমিক প্রতিরোধের আর এর অধীনে পাওয়ার সমীকরণটি ব্যবহার করা সম্ভব:

P=Vi=V2R

যদি আমরা মনে করি যে সিস্টেমটি একটি ধ্রুবক দৈর্ঘ্য এল এবং ক্রস বিভাগের অঞ্চল এ দিয়ে একটি তারের তৈরি হয়েছে, তবে প্রতিরোধের আর হতে পারে:

আর=ρএলএকজন,WRρ=RগুলিআমিগুলিটিআমিবনামআমিটিY

ছোট তাপমাত্রা টি দোলনগুলির জন্য, প্রতিরোধকটি এটিকে প্রতিসৃত করা যেতে পারে:

ρ=ρ0(1+ +α(টি-টি0))=ρ0(1+ +αΔটি)

এবং যেহেতু কেবলমাত্র শক্ত উপাদান হিটিং রয়েছে, তারের মাধ্যমে পাওয়ার শক্তি হ'ল: অবশেষে, এই সমস্ত টগিটার হয়ে যায়: এমসিΔ ˙ টি =ভি2

P=dQdt=ddটি(মিটি)=মিটি˙=মিΔটি˙,WRΔটি˙=Δটিটি=টিটি
আমি কীভাবে এটি বিশ্লেষণাত্মকভাবে সমাধান করতে পারি তা জানিনা, তবে আমি ছোট তাপমাত্রার ওঠানামার সাথে কাজ করে যাচ্ছি বলে একটি বৈধ প্রবণতা রয়েছে: 1
মিΔটি˙=ভী2একজনρ0এল11+ +αΔটিমিρ0এলভী2একজনΔটি˙=11+ +αΔটি
এখন, আমরা এটি সমাধান করতে পারি: mcρ0L
11+ +αΔটি1-αΔটি
মিρ0এলভী2একজনΔটি˙+ +αΔটি-1=0

এবং সমাধানটি হ'ল:

Δটি=সি-টি/τ+ +1α,WRτ=মিএলρ0αএকজনভী2একটিএনসি=টি

এই মডেলটিতে আমরা একটি অস্থায়ী সমাধান দেখতে পাই যার পরে ধ্রুবক সমাধান হয়। তবে মনে রাখবেন এটি কেবলমাত্র ছোট তাপমাত্রার ওঠানামার জন্য বৈধ।


19

এটি প্রতিক্রিয়া সহ একটি নিয়ন্ত্রণ সার্কিট হিসাবে একইভাবে বিশ্লেষণ করা যেতে পারে। ব্যবহারিক দিক থেকে, গরম অন্যান্য প্রভাবগুলির তুলনায় অনেক ধীর হবে, যাতে লুপ সমীকরণগুলিকে প্রাধান্য দেয়। এই হিসাবে, এটি তাত্পর্যপূর্ণভাবে ভারসাম্যহীনতার কাছে পৌঁছাবে, যদি না সিস্টেমের অন্যান্য উপাদান না থাকে যা তার প্রতিক্রিয়া সীমাবদ্ধ করে (হাস্যকরভাবে বিরাট সূচকগুলি, বিলম্ব প্রবর্তনকারী রাষ্ট্রযন্ত্রগুলি) ইত্যাদি।


15

এটি পিটিসি থার্মিস্টারের মতো কিছু। যা ভারসাম্যহীন তাপমাত্রায় পৌঁছে যাবে।

দোলনা পেতে আপনার একটি ধাপে শিফট বা কোনও প্রকারের বিলম্ব করতে হবে। আপনি সম্ভবত একটি তাপ নালীতে প্রবাহিত এএ হিটার তাপের জলের প্রবাহের বিলম্বের সাথে একটি দোলক তৈরি করতে পারেন যা থার্মিস্টরকে নিম্ন প্রবাহকে উষ্ণ করে এবং উষ্ণতর উনানকে তাপ বাড়িয়ে তোলে।


8

এই ওঠানামাটি কি কখনও বাস্তব সার্কিটগুলিতে ঘটে?

আমি মনে করি না আপনি এটি যা চেয়েছিলেন ঠিক তা-ই, তবে কেবল সেক্ষেত্রে টার্ন সিগন্যাল ফ্ল্যাশারগুলি এই আচরণের উপর নির্ভর করে।

থেকে 1933 পেটেন্ট :

সিগন্যাল পেটেন্ট সার্কিট ডায়াগ্রাম ঘুরুন

একটি থার্মোস্ট্যাটিক সুইচ বন্ধ হয়ে যায় এবং দ্বিতীয় সার্কিটটি খোলে। যখন স্যুইচটিতে ধাতব স্ট্রিপ প্রবাহিত হয় তখন উত্তাপটি প্রসারিত হয় এবং শেষ পর্যন্ত সার্কিটটি খোলে। এটি শীতল হয়ে গেলে এটি সঙ্কুচিত হয়ে আবার বন্ধ হয়।

কিছু আধুনিকগুলি (বিশেষত যখন নিম্ন-বর্তমান এলইডি বাল্ব ব্যবহার করা হয়) ডিজিটাল / সলিড স্টেট হয় তবে প্রচুর গাড়ি এখনও একই সঠিক নীতিটি ব্যবহার করে।


1
টার্ন সিগন্যাল তাপমাত্রা পরিবর্তন এবং কোনও পরিচিতি ভাঙ্গার উপর নির্ভর করে, কেবলমাত্র একজাতীয় কন্ডাক্টরের প্রতিরোধকে পরিবর্তন করে না।
পিটার গ্রিন

সত্য, যদিও ফ্ল্যাশ ফ্ল্যাশ হারের জন্য বাল্বগুলি থেকে বর্তমান ড্রয়ের উপর নির্ভর করে।
নিক

আমার সন্দেহ "বাইমেটালিক" "ধাতব" এর চেয়ে আরও সঠিক হতে পারে তবে নিশ্চিত করে জানিনা
স্কট সিডম্যান

3

এটি উপাদানটির তাপের ক্ষমতার উপর নির্ভর করে। তাপের ক্ষমতা হ্রাস করুন, আরও প্রতিরোধী মতামতযুক্ত ওপ্যাম্প সার্কিটের মতো যেখানে তাপমাত্রা রূপান্তরিত হবে। তাপ ক্ষমতা প্রতিক্রিয়াশীল উপাদানগুলির মতো কাজ করে এবং দোলন সৃষ্টি করে। এলিমেন্টের তাপ পরিবাহিতা (বাইরের দিকে তাপ স্থানান্তর গতি) এটি স্যাঁতসেঁতে বা ডাইভারেজ হতে চলেছে কিনা তা নির্ধারণ করবে।


3

রেকর্ডটির জন্য, আমি পেড্রো হেনরিক ভ্যাজ ভালোইসের উত্তর পছন্দ করেছিলাম এবং এটির উন্নতি করেছি।

সহজভাবে বলেছেন: হ্যাঁ ট্রান্সজিটর রয়েছে।

আপনি আরএলসি স্টেপ-ফাংশন সার্কিটের মতো একইভাবে এটি ভাবতে পারেন। ব্লো ড্রায়ার প্রয়োগ করুন, সুইচটি নিক্ষেপ করুন, অ্যাসিলোস্কোপে ট্রান্সিয়েন্টগুলি দেখুন, সমস্ত শক্তি ভারসাম্যহীন অবস্থায় স্থির অবস্থায় ফ্ল্যাট লাইনটি দেখুন। স্যুইচটিকে একটি দোলনা ভোল্টেজে পরিণত করুন এবং যতক্ষণ না দোলনা ভোল্টেজ বিদ্যমান থাকে ততক্ষণ প্রতিরোধের দোলকে সামনে এবং পিছনে দেখুন।

এবং এটি একটি খুব বাস্তব সমস্যা

বড় হানিং কুলিং সিস্টেমগুলি সিপিইউ এবং অন্যান্য উচ্চ-ঘনত্ব / উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি চিপগুলির সাথে সংযুক্ত হওয়ার অনেক কারণগুলির মধ্যে একটি হ'ল আমরা গরম করার প্রভাবগুলি মোকাবেলা করতে চাই না (আমরা মরিয়া হয়ে না)। প্রতিরোধক নির্মাতারা তাদের পণ্যগুলিতে প্রতিরোধের পরিবর্তনশীলতা হ্রাস করতে দুর্দান্ত পরিসরে যায়।

এই বছরের শুরুর দিকে বিশয় ফয়েল প্রতিরোধকের ডঃ ফেলিক্স জ্যানডম্যান এবং জোসেফ স্যাওয়ার্কের কাছ থেকে প্রকাশিত " প্রতিরোধের অ-লিনিয়ারিটি / তাপমাত্রার বৈশিষ্ট্য: এর প্রভাব " যথার্থ প্রতিরোধকের পারফরম্যান্সের উপর এটি পড়ার জন্য আপনার সময়টি উপযুক্ত ।


2

আমাদের বলা হয় যে তাপ প্রতিরোধকের প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়াতে পারে (বা তার চালনা হ্রাস করে) এবং প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পেলে বর্তমান হ্রাস পায়।

প্রতিরোধক কী দিয়ে তৈরি তা নির্ভর করে। তাদের বেশিরভাগেরই ইতিবাচক তাপমাত্রা সহগ থাকে তবে একটি নেতিবাচক তাপমাত্রা সহগ দ্বারা এটি করা সম্ভব।

এই ওঠানামাটি কি কখনও বাস্তব সার্কিটগুলিতে ঘটে?

সাধারণভাবে না, সাধারণত তারা ধীরে ধীরে স্থির অবস্থার তাপমাত্রার দিকে ঝুঁকতে থাকে।


1

না। তাপমাত্রা একটি ভারসাম্যের দিকে পৌঁছে, তবে এটি এমনভাবে চালিত করে না যে এরপরে অবশ্যই দিক পরিবর্তন করতে হবে এবং ফিরে আসতে হবে।

কোনও প্রতিরোধকের কথা বিবেচনা করুন যা প্রাথমিকভাবে ঘরের তাপমাত্রায় কোনও স্রোত ছাড়াই রয়েছে।

তারপরে, এটি একটি ধ্রুবক ভোল্টেজের সাথে সংযুক্ত। তাত্ক্ষণিকভাবে ওহমের আইন দ্বারা নির্ধারিত কিছু মান অবধি বর্তমান বৃদ্ধি পায়:

(1)আমি=আর

প্রতিরোধক জোল উত্তাপের মাধ্যমে বৈদ্যুতিক শক্তিকে তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত করে:

(2)পিজে=2আর

এটি তাপমাত্রার সাথে আনুপাতিক হারে তার পরিবেশের তাপও হারাতে পারে। আকার, জ্যামিতি, বায়ুপ্রবাহ এবং আরও অনেকগুলি একত্রিত হয়ে তাপীয় প্রতিরোধের হিসাবে চিহ্নিত করা যায়আরθইউনিটগুলিতে প্রতি ওয়াট ক্যালভিন। যদিΔটি প্রতিরোধকের তাপমাত্রা কি পরিবেষ্টিত তাপমাত্রার উপরে, পরিবেশের কাছে তাপীয় শক্তি হ্রাসের হারটি দেওয়া হয়:

(3)পিসি=Δটিআরθ

প্রতিরোধক উষ্ণ হয়ে ওঠার সাথে সাথে এটি বাড়ার কারণে পরিবেশের কাছে তাপ শক্তি হারাতে থাকে Δটি। যখন ক্ষতির হার (সমীকরণ 3) জোল হিটিং (সমীকরণ 2) দ্বারা শক্তি অর্জনের হারের সমান হয়, তখন প্রতিরোধকটি তাপমাত্রা ভারসাম্যকে পৌঁছে দেয়।

সাধারণ ইতিবাচক তাপমাত্রা সহগকে ধরে নিলে ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার সাথে সমীকরণ 2 হ্রাস পায়। সমীকরণ 3 বর্ধমান তাপমাত্রার সাথে বৃদ্ধি পায়। এক পর্যায়ে প্রতিরোধক যথেষ্ট পরিমাণে উষ্ণ হয়েছে যে তারা সমান। এমন কোনও ব্যবস্থা নেই যার দ্বারা প্রতিরোধক এই ভারসাম্যটি "চালিত" করবেন, ফলে প্রতিরোধক উষ্ণতা থেকে শীতল হওয়া পর্যন্ত যেতে হবে। 2 এবং 3 সমীকরণ একবার সমান হয়ে গেলে, তাপমাত্রা, প্রতিরোধের এবং বর্তমানের ভারসাম্যটি পৌঁছে যায় এবং তাদের আরও পরিবর্তনের কোনও কারণ নেই।


1

একটি সাধারণ মডেলটিতে, বর্তমানটি প্রতিরোধের সরাসরি কাজ এবং প্রতিরোধের তাপমাত্রার সরাসরি কাজ হয়। তবে তাপমাত্রা বর্তমানের সরাসরি কাজ নয়: বর্তমান উত্পাদিত তাপের পরিমাণ নিয়ন্ত্রণ করে, যা সময়ের সাথে সাথে তাপমাত্রার প্রকরণকে প্রভাবিত করে ।

রৈখিক শাসনব্যবস্থায় এটি প্রথম অর্ডার সমীকরণের সাথে মিলে যায়

টিটি=-λ(টি-টি0)

যেহেতু সহগটি নেতিবাচক (তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলে বর্তমানের বৃদ্ধি, তাপের পরিমাণ হ্রাস এবং অবশেষে তাপমাত্রার হ্রাস ঘটে) সিস্টেমটি স্থিতিশীল এবং স্থিতিশীল অবস্থায় রূপান্তরিত হবে।

এবং যে কোনও ক্ষেত্রে, প্রথম অর্ডার সিস্টেমে একটি দোলক মোড থাকে না।


এই জাতীয় আচরণ সম্ভব হওয়ার জন্য, অস্থিরতার উত্স যেমন নেতিবাচক তাপীয় সহগ, পাশাপাশি একটি দ্বিতীয় ডিফরেনটিটার প্রয়োজন।


"এবং যে কোনও ক্ষেত্রে, প্রথম অর্ডার সিস্টেমে একটি দোলক মোড নেই" " আমি ভয় করি যে এটি সঠিক নয়। প্রথম অর্ডার সিস্টেমগুলি দেরি হলেও, তারা লিনিয়ার থাকলেও (আমি কেবল সে সম্পর্কে একটি কাগজ গুগল করেছি), বা যদি ননলাইনার (এটি আমার গভীর স্মৃতি থেকে আসে) দোল করতে পারে।
শ্রেনী বশতার

@ স্রেডনিওয়াশটার: আমি স্পষ্টভাবে বলেছি "রৈখিক ব্যবস্থা", এবং "প্রথম আদেশ" সুস্পষ্টভাবে বিলম্বকে বাদ দেয় (অন্যথায় আপনি এটি বর্ণনা করেন)। আপনার মন্তব্য অপ্রাসঙ্গিক।
ইয়ভেস দাউস্ট

"যে কোনও ক্ষেত্রে, প্রথম অর্ডার সিস্টেমের ডোজটিতে একটি দোলক মোড থাকে না"। এটা ভুল. যখন আপনি "যে কোনও ক্ষেত্রে" উল্লেখ করেন, আপনি অনির্দিষ্ট "একটি প্রথম অর্ডার লিনিয়ার সিস্টেম ..." ব্যবহার করার সময় লিনিয়ার হোক বা না থাকুক না কেন, সমস্ত প্রথম অর্ডার সিস্টেমকে বোঝায়। আমার মন্তব্য এখনও দাঁড়িয়ে। যদিও আপনি পিছনে থাকা সিস্টেমটি অলৈখিক হওয়া ঠিক তাই করছেন।
শ্রেনী বশতার

1
@ স্রেডনিভাস্তর: আপনি অর্থটি ভুল বুঝেছেন। যে কোনও ক্ষেত্রে ধ্রুবকের চিহ্ন বোঝায়। এই অকেজো যুক্তি বন্ধ করুন।
ইয়ভেস দাউস্ট

আমি নিশ্চিত যে "যে কোনও ক্ষেত্রে" এর অর্থ আপনার মস্তকে বোঝানো। এবং এখন আমি জানি আপনি সম্ভবত ভুল হতে পারে না, কখনও। তবে আমি আমার মন্তব্য অন্য কারও জন্য রেখে দেব।
শ্রেনী বষ্টার

0

বিভিন্ন পদার্থের তাপীয় প্রোফাইল সহ বিভিন্ন পরিবাহিত বৈশিষ্ট্য রয়েছে। এটি হ'ল কিছু উপকরণ অন্যদের একই বর্তমান প্রবাহের তুলনায় অনেক বেশি উত্তাপিত করবে। প্রতিরোধকের মতো উপাদানগুলির সহনশীলতা থাকার এটি একটি কারণ।

আপনার বর্ণিত তাপমাত্রার ওঠানামা সত্যিকারের সার্কিটগুলিতে ঘটে না। পরিবর্তে, প্রতিরোধক যখন স্রোত প্রবাহিত হতে শুরু করে ততক্ষণে উত্তাপিত হবে তবে একটি ভারসাম্যস্থলে পৌঁছে যাবে যেখানে বর্তমানের তাপ উত্পাদনের পরিমাণ আশেপাশের বাতাসে প্রদত্ত তাপের পরিমাণের সাথে মেলে। তারপরে প্রতিরোধকের তাপমাত্রা স্থিতিশীল থাকে, প্রকৃত প্রতিরোধ স্থিতিশীল থাকে এবং বর্তমান স্থিতিশীল থাকে।


পঞ্চাশ বছর আগে কলেজে আমরা থার্মোডিনামিক্সের প্রথম আইন সম্পর্কে জানতে পারি। রেজিস্টর গরম করার ক্ষমতা, সময় এবং তাপ তাপের ক্ষমতার উপর নির্ভর করে, কোনও উপাদানতেই নয় (ধরে নিই যে এটি কোনও ফুষের মতো গলে বা বাষ্পের জন্য যথেষ্ট গরম হচ্ছে না)।
রিচার্ড 1941

এবং তাপের ক্ষমতাটি কী নির্ধারণ করে ...?
মিক

এছাড়াও, জীবন প্রতিরোধের বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় নিরাময় শক্তি ফ্রিকোয়েন্সি কম্পনগুলি বিকিরণ করার জন্য ইথারের চেয়ে আর কোনও তাপকে রেডিয়েট করার জন্য রেজিস্টারের প্রয়োজন হয় না। অবশ্যই তাপ চালনা এবং বাহনের দ্বারা স্থানান্তরিত হতে পারে, তবে এটি অন্য দিনের জন্য অন্য গল্প ...
রিচার্ড 1941

0

আসলে পুরানো দিনগুলিতে এর জন্য একটি ঝরঝরে অ্যাপ্লিকেশন ছিল। একটি গাড়িতে থাকা ব্লিঙ্কারগুলি একটি দ্বিমাত্রিক তাপীয় সুইচ দ্বারা চালিত হয়েছিল। যখন ব্লিঙ্কার লাইট বিমেটালিক থাকে তখন গরম হয় এবং সার্কিটটি খোলার ফ্লেক্স হয়। তারপরে তাপটি ছড়িয়ে যায়, স্যুইচটি শীতল হয়ে যায় এবং আবার বন্ধ হয়।

নিশ্চিত হয়ে নেই যে সমস্ত গাড়ি এখনও বিমেটালিক স্যুইচ ব্যবহার করে তবে আমি অনুমান করতে পারি যে কেউ কেউ এখন কম্পিউটার নিয়ন্ত্রণ ব্যবহার করে।


আমি মনে করি না যে বিমেটালিক স্ট্রিপ থার্মোস্ট্যাটটি প্রশ্নের মূল পোস্টারটি মনে রেখেছিল।
রিচার্ড 1941
আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.