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खुला सर्किट उन्नत इंजीनियरिंग और मूल स्थितियों दोनों के लिए मूलभूत है। उदाहरण के लिए, यदि एक दिन आपकी लाइट चालू नहीं होती है, या आप अपने उत्पाद के विद्युत प्रणाली की विश्वसनीयता में सुधार करना चाहते हैं, या पीसीबी की समस्या का निवारण करना चाहते हैं, तो खुले सर्किट की अवधारणा को समझने के बाद आप इस दिशा से कारण और समाधान खोजने की सामान्य दिशा जान जाएंगे। यह समझना कि खुले सर्किट के कारण सर्किट कैसे खराब हो सकते हैं, और ऐसी स्थितियों को रोकने और प्रबंधित करने के तरीके, छोटे लिविंग रूम से लेकर बड़े बिजली संयंत्रों तक उनकी सुरक्षा और विश्वसनीयता को समझने में आपकी सहायता कर सकता है।
मूल रूप से वर्णन और विश्लेषण करने के लिए, एक खुला परिपथ असल में एक अपूर्ण परिपथ होता है। सभी आधुनिक प्रौद्योगिकी में सक्षम परिपथों में, धारा के प्रवाह के लिए एक निरंतर और अविच्छिन्न मार्ग होता है, जो इलेक्ट्रॉनों को बिजली स्रोत से परिपथ के माध्यम से, परिपथ के घटकों से होकर और फिर वापस जाने की अनुमति देता है। जब परिपथ में टूटन होती है, जैसे टूटा हुआ तार, फ्यूज का फूटना या स्विच का अलग होना, तो परिपथ में धारा के प्रवाह को रोक दिया जाता है।
एक कार्यशील श्रेणी परिपथ में, प्रत्येक घटक एक-एक करके भूमि से जुड़ा होता है। यदि कोई भी उपकरण या कनेक्शन खुले परिपथ का अनुभव करता है (जैसे जला हुआ प्रकाश बल्ब), तो परिपथ में धारा पूरी तरह से रुक जाएगी। दूसरी ओर, धारा के बहुल मार्गों के कारण, समानांतर परिपथ आमतौर पर तब भी काम करते रहते हैं जब एक शाखा खुली हो।
ओपन सर्किट का अर्थ है एक ऐसा सर्किट जिसमें धारा पूरी तरह से प्रवाहित नहीं हो सकती - यह जानबूझकर (स्विच, फ्यूज या सर्किट ब्रेकर) या दुर्घटनावश (घटक की खराबी या डिस्कनेक्शन) हो सकता है।
एक सर्किट का अर्थ विद्युत सर्किट से है जो विद्युत धारा के प्रवाह के लिए एक पूर्ण पथ बनाने के लिए चालक तारों और एक बिजली स्रोत के साथ दो या अधिक घटकों को जोड़कर बनाया जाता है।
ओपन सर्किट की स्थिति में, जब सर्किट में कोई टूटाव होता है, तो सर्किट के दो बिंदुओं के बीच संभावित अंतर को मापा जा सकता है। इस संभावित अंतर को ओपन सर्किट वोल्टेज कहा जाता है। ओपन सर्किट वोल्टेज उस वोल्टेज को संदर्भित करता है जो खुले बिंदुओं के समानांतर दिखाई देता है, जैसे कि डिस्कनेक्टेड बैटरी के टर्मिनल्स या खुले स्विच के संपर्कों के समानांतर।
सर्किट में प्रतिरोध: जब एक सर्किट खुला होता है, तो टूटने के स्थान पर सर्किट का प्रतिरोध अनंत माना जाता है। ओम के नियम के अनुसार:
[ I = \frac{V}{R} ]
जहाँ
यदि ( R \to \infty ) (जैसे कि ओपन सर्किट में), तो ( I \to 0 ), इसका अर्थ है कि कोई धारा प्रवाहित नहीं होती है।
जब सर्किट ब्रेक होता है, तो हमारे द्वारा डिज़ाइन किया गया सर्किट उस स्थान पर डिस्कनेक्ट हो जाएगा। इस क्रिया के कारण इलेक्ट्रॉनिक उपकरण अप्रभावी हो जाएंगे।
विभिन्न विन्यासों को प्रभावित करने वाले खुले सर्किट के प्रभाव को समझना विद्युत इंजीनियरिंग और व्यावहारिक समस्या निवारण दोनों में महत्वपूर्ण है।
एक श्रेणी परिपथ में सभी घटक एक-दूसरे के सिरों से जुड़े होते हैं। जब श्रेणी परिपथ में खुला परिपथ होता है (उदाहरण: कोई उपकरण खुला रह जाता है):
समानांतर परिपथ में, शाखाएँ बहुल मार्ग प्रदान करती हैं। जब कोई शाखा खुली होती है:
श्रेणी और समानांतर परिपथों में खुले परिपथ के प्रभाव
सर्किट प्रकार |
उपकरण खुला रहकर विफल हो जाता है |
प्रणाली पर प्रभाव |
श्रेणी परिपथ |
एक लैंप खुला रहकर विफल हो जाता है |
सभी लैंप बंद (धारा रुक जाती है) |
समानांतर |
एक लैंप खुला रहकर विफल हो जाता है |
केवल वह लैंप बंद, अन्य काम करते हैं |
यदि श्रेणी परिपथ में एक खुला परिपथ है, तो पूरी प्रणाली को नुकसान होगा, लेकिन एक समानांतर परिपथ में, केवल शाखाओं पर प्रभाव पड़ेगा।
ओपन सर्किट वोल्टेज एक महत्वपूर्ण माप है, विशेष रूप से दोषों का निदान करने और सर्किट क्षमता को समझने के लिए।
यह किसी उपकरण या सर्किट के दो बिंदुओं के बीच संभावित अंतर है जब कोई धारा नहीं बहती (सर्किट खुला होता है) ।
खुले टर्मिनलों के पार: एक बैटरी जो किसी भार से जुड़ी नहीं है, या खुले स्विच के दो बिंदु।
यह आपको बताता है कि क्या बिजली स्रोत स्वस्थ है या यदि नीचे की ओर कोई ब्रेक है।
यह समझना कि खुले सर्किट का कारण क्या हो सकता है, सक्रिय डिजाइन और मरम्मत दोनों के लिए महत्वपूर्ण है।
सर्किट ब्रेकर निवारक उपायों से परे नहीं हैं। फ्यूज़ और सर्किट ब्रेकर अच्छी सुरक्षा प्रदान कर सकते हैं, उच्च धारा के खतरे की स्थिति में सर्किट ब्रेकर को रोककर उपकरणों के क्षतिग्रस्त होने या आग लगने से बचाव कर सकते हैं।
सर्किट का सही ढंग से निदान और परीक्षण कैसे करें, यह बिजली प्रणालियों में ओपन सर्किट दोषों को खत्म करने की समझ का पहला कदम है।
बिजली की विफलता के मामले में, हमारा लक्ष्य यह जानना है कि समस्या कहाँ है, विशेष रूप से सटीकता के साथ, ताकि समस्या की प्रभावी ढंग से मरम्मत की जा सके।
ओपन सर्किट और शॉर्ट सर्किट तथा बंद सर्किट जैसी अन्य परिस्थितियों के बीच अंतर को समझना ट्रबलशूटिंग और विद्युत इंजीनियरिंग में आधारभूत है।
प्रकार |
वर्तमान |
प्रतिरोध |
ओपन के आर-पार वोल्टेज |
उदाहरण |
खुला परिपथ |
कोई धारा प्रवाहित नहीं होती |
असीमित |
स्रोत वोल्टेज |
जला हुआ बल्ब, फ्यूज़ उड़ गया, ओपन स्विच |
बंद सर्किट |
डिज़ाइन के अनुसार धारा प्रवाहित होती है |
भार प्रतिरोध |
लगभग शून्य |
काम कर रहा लाइट, इलेक्ट्रॉनिक्स चालू |
शॉर्ट सर्किट |
उच्च धारा |
लगभग शून्य |
बहुत कम (वायरिंग प्रतिरोध के कारण) |
बैटरी के आरपार तार, अक्षम इन्सुलेशन |
ओपन सर्किट और शॉर्ट सर्किट के बीच अंतर
पैरामीटर |
खुला परिपथ |
शॉर्ट सर्किट |
सततता |
कोई नहीं; परिपथ टूटा हुआ है |
पूर्ण, लेकिन सीधा (कोई लोड नहीं) |
वर्तमान |
जीरो |
अत्यधिक उच्च |
प्रतिरोध |
असीमित |
लगभग शून्य |
ओपन सर्किट वोल्टेज |
स्रोत के बराबर (खुले सिरे पर दिखाई देता है) |
बहुत कम (वोल्टेज ड्रॉप ज्यादातर तार पर खो जाता है) |
उदाहरण |
बंद स्विच, फ्यूज़ उड़ गया, तार डिस्कनेक्ट हो गया |
आउटलेट टर्मिनलों पर स्क्रूड्राइवर, धातु को छूता हुआ फ्रे तार |
सर्किट सुरक्षा प्रभाव |
आमतौर पर सुरक्षित; सिस्टम बस बंद हो जाता है |
खतरनाक: ऊष्मा, आग, उपकरण का जोखिम |
ओपन सर्किट और शॉर्ट सर्किट स्थितियों के बीच अंतर जानने से बिजली की आग, उपकरणों को नुकसान और आकस्मिक बिजली बंदी को रोकने में मदद मिलती है।
ओपन सर्किट की भूमिका केवल दोषों तक ही सीमित नहीं है; विद्युत प्रणालियों की सुरक्षा और विश्वसनीयता प्रबंधित करने के लिए खुले परिपथों की जानबूझकर और अनजाने में होने वाली भूमिका को समझना महत्वपूर्ण है।
अप्रत्याशित सिस्टम विफलता के कारण आपकी परियोजना को एक दर्दनाक ड्राइविंग शुल्क चुकाना पड़ सकता है। उदाहरण के लिए, अस्पतालों और विमानन में, यह मानव जीवन की सुरक्षा के लिए खतरा उत्पन्न कर सकता है, या डेटा केंद्रों में, एकल विफलता के कारण आपको दर्दनाक ड्राइविंग शुल्क चुकाना पड़ सकता है।
कई सर्किट डिजाइनरों के पास आउटपुट के लिए सर्किट की दो पंक्तियाँ होती हैं, और भले ही उनमें से एक लघु-परिपथित हो जाए, इससे इसके उपयोग पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता।
बुद्धिमान निदान: इसमें बुद्धिमान संसूचन रिले या पीएलसी लगे हो सकते हैं, और यह स्वयं लघु-परिपथ का पता लगा सकता है।
संचालन से पहले उचित रोकथाम और प्रबंधन किया जाना चाहिए, जिससे विद्युत प्रणाली के सुरक्षित और स्थिर संचालन को सुनिश्चित किया जा सके। इसी समय, यह लघु-परिपथ या यहां तक कि परिपथ विच्छेद को न्यूनतम सीमा तक कम कर सकता है, और इन कारणों से होने वाले बंद होने के कारण उत्पन्न ड्राइविंग दुर्घटनाओं को रोक सकता है।
जैसे-जैसे उपकरण के उपयोग का समय बढ़ता है, कंपन होता है, और तापमान की गर्मी धीरे-धीरे उत्पाद को ढीला कर देती है। इसलिए, सभी उपकरणों का नियमित रूप से निरीक्षण करना आवश्यक है। यदि मरम्मत और प्रतिस्थापन किया जा सकता है, तो इससे कई खतरों को होने से रोका जा सकता है।
मल्टीमीटर के उपयोग का महत्व भी बहुत अधिक है। इसका उपयोग उपकरणों का परीक्षण करने और अन्य उपकरणों के साथ रखरखाव करने के लिए करने से समस्याओं की पहचान करने और उन्हें पहले ही सुलझाने में मदद मिलती है, खासकर तब जब महत्वपूर्ण सर्किट या उपयोग के दृश्य बहुत गंभीर होते हैं।
प्रश्न: खुले परिपथ और बंद परिपथ में क्या अंतर है?
उत्तर: एक खुला परिपथ धारा के प्रवाह को रोक सकता है, जिससे प्रणाली की एक लाइन में सर्किट का प्रवाह रुक जाता है, लेकिन एक बंद परिपथ पूर्ण होता है और इसके डिज़ाइन के कारण दो बिंदुओं के बीच बिजली का प्रवाह संभव होता है।
प्रश्न: श्रृंखला और समानांतर परिपथों में खुले परिपथ की पहचान कैसे करें?
उत्तर: श्रृंखला परिपथ विन्यास में, यदि परिपथ किसी भी समय डिस्कनेक्ट हो जाता है, तो सभी उपकरण काम करना बंद कर देंगे। हालाँकि, समानांतर परिपथ में, केवल एक निश्चित बिंदु पर खुले परिपथ वाली शाखा प्रभावित होगी, जबकि अन्य शाखाएँ काम करती रहेंगी।
प्रश्न: एक खुले परिपथ के खुले बिंदुओं के आर-पार क्या दिखाई देता है?
उत्तर: खुले परिपथ का वोल्टेज लागू होता है—टूटे हुए स्थान के समान्तर स्रोत वोल्टेज दिखाई देता है।
प्रश्न: फ्यूज़ और सर्किट ब्रेकर विद्युत प्रणालियों में सुरक्षा को कैसे बढ़ाते हैं?
उत्तर: फ्यूज़ का कार्य परिपथ को तब तोड़ना होता है जब धारा उसकी स्वयं की भार क्षमता से अधिक हो जाती है, जिससे भार के कारण होने वाले नुकसान और खतरे को पहले से रोका जा सके।
प्रश्न: खुले परिपथ के होने के सबसे आम कारण क्या हैं?
उत्तर: लघु परिपथ के होने के सबसे आम कारण ये हैं: ढीले कनेक्शन, यांत्रिक कंपनों के कारण तनाव प्रभाव, संक्षारण, तापमान के कारण जल जाना, और खराब वायरिंग।
सर्किट एक मौलिक अवधारणा है जो प्रत्येक विद्युत प्रणाली में मौजूद हो सकती है और जो अत्यंत महत्वपूर्ण है - यह एक सर्किट की अवस्था है जो धारा के संचरण में बाधा, प्रवाह की अनुपस्थिति के कारण असमर्थता को दर्शाती है, और खुले सर्किट और लघु परिपथ (शॉर्ट सर्किट) के बीच अंतर करने की आवश्यकता होती है। घर में खुले सर्किट की पहचान करने से लेकर औद्योगिक कारखानों के प्रबंधन या इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों की अगली पीढ़ी के डिजाइन तक, यह सभी सुरक्षा, कार्यक्षमता और विद्युत डिजाइन का आधार है।
