वैद्युत तत्व

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वैद्युत अवयव (Electrical components)

विद्युत तत्वों (electrical elements) की संकल्पना (कांसेप्ट) वैद्युत नेटवर्कों के विश्लेषण में प्रयुक्त होती है। इसको 'वैद्युत अवयव' अथवा एलेक्ट्रॉनिक अवयव से भिन्न समझना चाहिये।

परिचय : अवयव एवं तत्व में अन्तर[संपादित करें]

किसी भी वैद्युत नेटवर्क को मॉडल करने के लिये उसे विद्युत के सरलतम् तत्व के नेटवर्क के रूप में अभिव्यक्त किया जा सकता है। ध्यान देने की बात है कि व्यावहारिक/भौतिक रूप से 'विद्युत तत्वों' का कोई अस्तित्व नहीं है। इनकी संकल्पना कुछ विद्युत के आदर्श, सरलीकृत अवयवों के रूप में की गयी है। एक या कुछ वैद्युत तत्वों की सहायता से किसी भी भौतिक (फिजिकल) एलेक्ट्रॉनिक अवयव को निरुपित किया जा सकता है।

वैद्युत तत्व (The elements)[संपादित करें]

किसी भी परिपथ के चार मुख्य चर होते हैं -

इन चार चरों का विचार करते हुए, केवल नौ (९) वैद्युत तत्वों के द्वारा किसी भी रैखिक परिपथ को निरूपित करना सम्भव है।

  • अमूर्त ऐक्टिव तत्व (abstract active elements) - चार
    • वोल्टता द्वारा नियन्त्रित वोल्टता स्रोत (Voltage Controlled Voltage Source (VCVS))
    • वोल्टता द्वारा नियन्त्रित धारा स्रोत (Voltage Controlled Current Source (VCCS))
    • धारा द्वारा नियन्त्रित वोल्टता स्रोत (Current Controlled Voltage Source (CCVS))
    • धारा द्वारा नियन्त्रित धारा स्रोत (Current Controlled Current Source (CCCS))

अरैखिक वैद्युत तत्व (Non-linear elements)[संपादित करें]

In reality, all circuit elements are non-linear and can only be approximated to linear over a certain range. To more exactly describe the passive elements, their constitutive relation is used instead of simple proportionality. From any two of the circuit variables there are six constitutive relations that can be formed. From this it is clear that there is a theoretical fourth passive element since there are only five elements in total found in linear network analysis. This additional element is called memristance. It only has any meaning as a non-linear element; as a linear element it reduces to a regular resistor. The constitutive relations of the passive elements are given by;[1]

  • Resistance: constitutive relation defined as f(V, I)=0.
  • Capacitance: constitutive relation defined as f(V, Q)=0.
  • Inductance: constitutive relation defined as f(\Phi_m, I)=0.
  • Memristance: constitutive relation defined as f(\Phi_m, Q)=0.
where f() is an arbitrary function.

The fourth passive element, the memristor, was theorized by Leon Chua in a 1971 paper, but a physical component demonstrating memristance was not created until thirty-seven years later. It was reported on April 30, 2008, that a working memristor had been developed by a team at HP Labs led by scientist R. Stanley Williams.[2][3][4][5] With the advent of the memristor, each pairing of the four variables can now be related. Memristors are able to store one bit of non-volatile memory. They may see application in programmable logic, signal processing, neural networks, and control systems, among other fields. Because memristors are time-variant by definition, they are not included in linear time-invariant (LTI) circuit models.

उदाहरण[संपादित करें]

  • प्रतिरोध को प्रथम कोटि की शुद्धता में प्रतिरोध से निरूपित किया जा सकता है किन्तु यदि अधिक शुद्धता से निरूपण आवश्यक हो तो इस प्रतिरोध के श्रेणीक्रम में एक प्रेरकत्व भी जोड़ा जाता है जो इस प्रतिरोधक के सिरों आदि के प्रेरकत्व के बराबर प्रेरकत्व होता है।
  • प्राय: अर्धचालक एलेक्ट्रॉनिक युक्तियों (जैसे बीजेटी, ऑप-एम्प, मॉसफेट आदि) को निरूपित करने के लिये धारा स्रोत की आवश्यकता पड़ती है। उदाहरण के लिये बीजेटी (BJT) को मोटामोटी एक चर-धारा-स्रोत के रूप में समझा जाता है जिसका मान इनपुट वोल्तता से नियंत्रित होता है।

इन्हें भी देखें[संपादित करें]

सन्दर्भ[संपादित करें]

  1. Wai-Kai Chen, The electrical engineering handbook, pp.75-77, Academic Press, 2005 ISBN 0-12-170960-4
  2. Strukov, Dmitri B; Snider, Gregory S; Stewart, Duncan R; Williams, Stanley R (2008), "The missing memristor found", Nature 453: 80–83, doi:10.1038/nature06932, http://www.nature.com/nature/journal/v453/n7191/full/nature06932.html 
  3. EETimes, 04/30/2008, 'Missing link' memristor created, EETimes, 04/30/2008
  4. Engineers find 'missing link' of electronics - 04/30/2008
  5. Researchers Prove Existence of New Basic Element for Electronic Circuits -- 'Memristor' - 04/30/2008