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Q का मापन कैसे करते हैं? (how to measurement of Q)

नमस्कार दोस्तों इस लेख में हम जानेंगे कि Q क्या होता है? तथा इसका मापन (measurement of Q) कैसे किया जाता है? Q meter द्वारा विद्युत अवयवों को कनेक्ट करने की विभिन्न विधियों को जानेंगे। तथा इससे जुड़े हुए अनेक तथ्यों के बारे में जानेंगे।

Q का मापन (Measurement of Q)

वीडियो फ्रीक्वैन्सी कुण्डलियों (RFC), इन्डक्टर्स तथा कैपेसिटर्स के प्रयोगशाला में परीक्षण (testing) के समय उनका स्टोरेज फैक्टर (Storage factor or quality factor) Q प्राय: मापा जाता है। किसी कुंडली का स्टोरेज फैक्टर Q = ω0L/R होता है जहां ω0,अनुनाद आवृत्ति, L इन्डक्टैन्स तथा R उसका प्रभावी प्रतिरोध (effective Resistance) होता है। कुंडली का प्रभावी प्रतिरोध R कभी भी सीधे नहीं मापा जाता क्योंकि इसका मान आवृत्ति पर निर्भर करता है।

प्रभावी प्रतिरोध का मान AC तथा DC पर अलग-अलग होता है क्योंकि ac पर स्किन प्रभाव तथा भंवर धारा प्रभाव (Skin Effect and Eddy Current effect) भी होता है। प्रतिरोध R के मान में आवृत्ति के साथ परिवर्तन के कारण इसे अप्रत्यक्ष रूप (indirectly) Q में के पदों में मापा जाता है। Q मापन के लिए प्रयुक्त यन्त्र Q-मीटर कहलाता है।

Measurement of Q
Measurement of Q

चित्र में Q-मीटर का एक एक सरल ब्लाक डायग्राम दिया गया है। Q-मीटर का सिद्धांत RLC श्रेणी परिपथ में अनुनाद पर आधारित है। यंत्र में एक ऑसिलेटर प्रयुक्त किया जाता है जिसकी आवृत्ति रेंज 50KHz से 50MHz तक होती है। अज्ञात प्रतिबाधा के साथ एक अनुनादी कैपेसिटर (resonating capacitor) C लगाया जाता है। परिपथ में अनुनाद, आसिलेटर की आवृत्ति बदलकर अथवा कैपेसिटर की धारिता बदल कर उत्पन्न किया जाता है।

Q-मीटर का ऑपरेशन श्रेणी-आनुनाद (series resonant) परिपथ के अभिलक्षणों पर आधारित है उदाहरणतः कुण्डली अथवा कैपेसिटर सिरों के मध्य वोल्टेज, परिपथ को एप्लाई की गई वोल्टेज तथा परिपथ के Q के गुणनफल के बराबर होती है। यदि परिपथ को एक नियत (fixed) वोल्टेज एप्लाई की जाये तब कैपेसिटर के टर्मिनलों के मध्य संयोजित एक वोल्टमीटर सीधे Q मापन (Measurement of Q) के लिए आशंकित (calibrate) किया जा सकता है।

Q मीटर द्वारा अज्ञात कम्पोनैन्ट्स (L, C, R) के मापन में कम्पोनैन्ट्स को कनैक्ट करने की तीन विधियां हैं –

  1. डायरेक्टर विधि (Direct Method)
  2. श्रेणी विधि (series Method)
  3. समांतर विधि (Parallel Method)

कनैक्ट करने की विधि कम्पोनैन्ट के टाइप एवं साइज पर निर्भर करता है।

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