विद्युत – चुंबकत्व

हाइड्रोलिक सादृश्य

हाइड्रोलिक सादृश्य, या विद्युत-द्रव सादृश्य, हाइड्रोलिक्स और बिजली के बीच एक व्यापक रूप से प्रयुक्त सादृश्य है, जो शिक्षण के लिए तथा उन लोगों के लिए एक उपयोगी उपकरण है जो यह समझने में संघर्ष कर रहे हैं कि सर्किट कैसे काम करते हैं। इसे ऊष्मा स्थानांतरण समस्याओं पर भी लागू किया जा सकता है।

चूँकि विद्युत धारा अदृश्य होती है और इलेक्ट्रॉनिक्स में होने वाली प्रक्रियाओं को प्रदर्शित करना अक्सर मुश्किल होता है, इसलिए विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक घटकों को हाइड्रोलिक समकक्षों द्वारा दर्शाया जाता है। वोल्टेज और करंट के बीच संबंध (प्रतिरोधकों जैसे ओमिक उपकरणों में) ओम के नियम द्वारा परिभाषित किया जाता है। ओम का नियम हेगन-पोइस्यूइल समीकरण के अनुरूप है, क्योंकि दोनों ही अपने-अपने सिस्टम में फ्लक्स और क्षमता से संबंधित रैखिक मॉडल हैं।

विद्युत (तथा ऊष्मा) को मूलतः एक प्रकार का तरल पदार्थ समझा जाता था, तथा कुछ विद्युत राशियों (जैसे धारा) के नाम हाइड्रोलिक समकक्षों से लिए गए हैं।

• वोल्टेज दबाव के अंतर की तरह है जो नली के माध्यम से पानी को धकेलता है। इसे वोल्ट (V) में मापा जाता है। यह मॉडल मानता है कि पानी क्षैतिज रूप से बह रहा है ताकि गुरुत्वाकर्षण बल को अनदेखा किया जा सके।
• करंट हाइड्रोलिक वॉल्यूम फ्लो रेट के बराबर होता है; यानी समय के साथ बहने वाले पानी की आयतन मात्रा। आमतौर पर एम्पीयर में मापा जाता है। पाइप जितना चौड़ा होगा, उतना ही ज़्यादा पानी बहेगा। इसे एम्पीयर (I या A) में मापा जाता है।
• विद्युत आवेश जल की मात्रा के बराबर होता है।
• प्रतिरोध पाइप व्यास या नली में अवरोधों की तरह होता है जो पानी के प्रवाह को धीमा कर देता है। इसे ओम (Ω) में मापा जाता है। हाइड्रोलिक्स में, प्रतिरोध दबाव हानि गुणांक से जुड़ा होता है।

• बैटरियों को पानी के पंप के रूप में माना जा सकता है जो एक नली के माध्यम से पानी को प्रसारित करते हैं जो एक बंद लूप में बैटरी में वापस जाती है। पंप डीसी सर्किट में आदर्श वोल्टेज या करंट स्रोत से मेल खाता है। निम्नलिखित प्रत्येक विवरण में हाइड्रोलिक पंप की उपस्थिति मानी गई है।
• प्रतिरोधक, पाइप नेटवर्क के उस भाग के समान होते हैं, जहां पाइप की त्रिज्या संकुचित होती है, जिससे उस क्षेत्र में द्रव प्रवाह की दर सीमित हो जाती है, ठीक उसी प्रकार जैसे प्रतिरोधक धारा को सीमित करता है।
• तार और पंप से उनका संबंध बहुत सीधा है, क्योंकि तांबे का तार सीधे पानी से भरे पाइप के समान है। तार का प्रतिरोध पाइप से बहते पानी पर लगने वाले खिंचाव के समान है।
• कैपेसिटर एक टैंक के बराबर होते हैं जिसके दोनों छोर पर एक कनेक्शन होता है और एक झिल्ली टैंक को लंबाई में दो भागों में विभाजित करती है (हाइड्रोलिक संचायक)। जैसे ही सिस्टम में पंप पानी को धकेलना शुरू करता है, झिल्ली उक्त पानी के दबाव के जवाब में खिंच जाएगी। खिंचाव का महत्व एक संधारित्र पर जमा चार्ज की मात्रा के बराबर है। इस विवरण से यह देखना काफी आसान होना चाहिए कि इस झिल्ली का खिंचाव एक विद्युत सर्किट में वोल्टेज ड्रॉप का प्रतिनिधित्व करता है, और एक संधारित्र का निर्वहन इसी तरह झिल्ली के अपने मूल सीमा पर लौटने के बराबर है।
• प्रेरक द्रव प्रवाह में रखे गए भारी पैडल व्हील के समतुल्य होते हैं। पहिये का द्रव्यमान और ब्लेड का आकार जड़त्व के प्रभाव के कारण पहिये के माध्यम से पानी के प्रवाह (धारा) की दर को तेज़ी से बदलने की क्षमता को सीमित करता है, लेकिन, समय के साथ, एक निरंतर बहने वाली धारा पहिये से ज़्यादातर बिना किसी बाधा के गुज़र जाएगी, क्योंकि यह पानी के प्रवाह के समान गति से घूमती है।
• हाइड्रोलिक सादृश्य में डायोड की तुलना दिशात्मक नियंत्रण वाल्व से बहुत अच्छी तरह की जा सकती है।
• ट्रांजिस्टर नियंत्रण वाल्व की तरह होते हैं। हम उनका उपयोग प्रवाह (चालू/बंद) को नियंत्रित करने के लिए कर सकते हैं, या हम उनका उपयोग प्रवाह दर (वर्तमान) को नियंत्रित करने के लिए कर सकते हैं।