निष्क्रिय संकेत सम्मेलन

विद्युत अभियन्त्रण में, निष्क्रिय संकेत सम्मेलन (पीएससी) एक विद्युत सर्किट में विद्युत शक्ति के संकेत को परिभाषित करने के लिए इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग समुदाय द्वारा सार्वभौमिक रूप से अपनाया गया एक संकेत सम्मेलन या मनमाना मानक नियम है। कन्वेंशन सर्किट से विद्युत घटक में प्रवाहित होने वाली विद्युत शक्ति को सकारात्मक के रूप में परिभाषित करता है, और घटक से सर्किट में प्रवाहित होने वाली शक्ति को नकारात्मक के रूप में परिभाषित करता है।  तो एक निष्क्रियता (इंजीनियरिंग) घटक जो बिजली की खपत करता है, जैसे कि एक उपकरण या प्रकाश बल्ब, में सकारात्मक ऊर्जा अपव्यय होगा, जबकि एक सक्रिय घटक, बिजली का एक स्रोत जैसे विद्युत जनरेटर या बैटरी (बिजली), में नकारात्मक शक्ति अपव्यय होगा।. यह विद्युत परिपथों में शक्ति की मानक परिभाषा है; उदाहरण के लिए इसका उपयोग मसाला  जैसे कंप्यूटर इलेक्ट्रॉनिक सर्किट सिमुलेशन में किया जाता है।

कन्वेंशन का अनुपालन करने के लिए, घटक में शक्ति और प्रतिरोध की गणना करने के लिए उपयोग किए जाने वाले वोल्टेज और विद्युत प्रवाह चर की दिशा में एक निश्चित संबंध होना चाहिए: वर्तमान चर को परिभाषित किया जाना चाहिए ताकि सकारात्मक वर्तमान डिवाइस के सकारात्मक वोल्टेज टर्मिनल में प्रवेश कर सके। ये दिशाएँ वास्तविक धारा प्रवाह और वोल्टेज की दिशाओं से भिन्न हो सकती हैं।

सम्मेलन
निष्क्रिय संकेत सम्मेलन में कहा गया है कि जिन घटकों में पारंपरिक वर्तमान चर i को टर्मिनल के माध्यम से डिवाइस में प्रवेश करने के रूप में परिभाषित किया गया है, जो वोल्टेज चर v द्वारा परिभाषित सकारात्मक है, शक्ति पी और प्रतिरोध आर द्वारा दिया जाता है
 * $$p = vi \,$$और$$r = v/i \,$$

उन घटकों में जिनमें करंट i को इस प्रकार परिभाषित किया गया है कि सकारात्मक करंट नकारात्मक वोल्टेज टर्मिनल के माध्यम से डिवाइस में प्रवेश करता है, शक्ति और प्रतिरोध द्वारा दिया जाता है
 * $$p = -vi \,$$और$$r = -v/i \qquad\,$$

इन परिभाषाओं के साथ, निष्क्रिय घटकों (लोड) में p > 0 और r > 0 होगा, और सक्रिय घटकों (शक्ति स्रोतों) में p < 0 और r < होगा 0.

सक्रिय और निष्क्रिय घटक
इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में, विद्युत शक्ति किसी दिए गए उपकरण (विद्युत घटक) या नियंत्रण मात्रा में या उससे बाहर प्रवाहित होने वाली विद्युत ऊर्जा की दर का प्रतिनिधित्व करती है। पावर एक हस्ताक्षरित संख्या है; नकारात्मक शक्ति सकारात्मक शक्ति से विपरीत दिशा में बहने वाली शक्ति का प्रतिनिधित्व करती है। एक साधारण घटक (इन आरेखों में एक आयत के रूप में दिखाया गया है) दो तारों द्वारा सर्किट से जुड़ा होता है, जिसके माध्यम से विद्युत धारा उपकरण से होकर गुजरती है। विद्युत प्रवाह के दृष्टिकोण से, सर्किट में विद्युत घटकों को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: * किसी स्रोत या निष्क्रियता (इंजीनियरिंग) घटक में, जैसे कि बैटरी (बिजली) या विद्युत जनरेटर, विद्युत धारा (पारंपरिक धारा, सकारात्मक आवेशों का प्रवाह) को डिवाइस के माध्यम से अधिक विद्युत क्षमता की दिशा में स्थानांतरित करने के लिए मजबूर किया जाता है। सकारात्मक वोल्टेज टर्मिनल के लिए नकारात्मक। इससे विद्युत आवेशों की संभावित ऊर्जा बढ़ जाती है, इसलिए विद्युत शक्ति घटक से सर्किट में प्रवाहित होती है। घटक में ऊर्जा के किसी स्रोत द्वारा गतिमान आवेशों पर कार्य (विद्युत) किया जाना चाहिए, ताकि वे विद्युत क्षेत्र ई के विरोधी बल के विरुद्ध इस दिशा में गति कर सकें। कुछ घटक या तो स्रोत या लोड हो सकते हैं, जो उनके माध्यम से वोल्टेज या करंट पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, एक फिर से चार्ज करने लायक संप्रहार  जब ऊर्जा की आपूर्ति के लिए उपयोग की जाती है तो एक स्रोत के रूप में कार्य करती है लेकिन जब इसे रिचार्ज किया जाता है तो यह एक लोड के रूप में कार्य करती है। एक संधारित्र या एक प्रारंभ करनेवाला एक भार के रूप में कार्य करता है जब यह क्रमशः बाहरी सर्किट से अपने विद्युतीय संभाव्यता चुंबकीय क्षेत्र में ऊर्जा संग्रहीत कर रहा होता है, लेकिन एक स्रोत के रूप में जब यह बाहरी सर्किट में विद्युत या चुंबकीय क्षेत्र से संग्रहीत ऊर्जा जारी कर रहा होता है।
 * एक लोड या निष्क्रियता (इंजीनियरिंग) घटक में, जैसे कि एक प्रकाश बल्ब, प्रतिरोधी, या विद्युत मोटर, विद्युत क्षेत्र ई के प्रभाव के तहत उपकरण के माध्यम से विद्युत धारा सकारात्मक टर्मिनल से कम विद्युत क्षमता की दिशा में चलती है। नकारात्मक। अतः घटक पर आवेशों द्वारा कार्य किया जाता है; आवेशों से संभावित ऊर्जा प्रवाहित होती है; और विद्युत शक्ति सर्किट से घटक में प्रवाहित होती है, जहां इसे ऊर्जा के किसी अन्य रूप जैसे गर्मी या यांत्रिक कार्य में परिवर्तित किया जाता है।

चूँकि यह किसी भी दिशा में प्रवाहित हो सकती है, विद्युत शक्ति को परिभाषित करने के दो संभावित तरीके हैं; दो संभावित संदर्भ दिशाएँ: या तो विद्युत घटक में प्रवाहित होने वाली शक्ति या घटक से बाहर प्रवाहित होने वाली शक्ति, जिसे सकारात्मक के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। जिसे भी सकारात्मक के रूप में परिभाषित किया जाएगा, दूसरा नकारात्मक होगा। निष्क्रिय संकेत परिपाटी मनमाने ढंग से घटक में (सर्किट से बाहर) प्रवाहित होने वाली शक्ति को सकारात्मक के रूप में परिभाषित करती है, इसलिए निष्क्रिय घटकों में सकारात्मक शक्ति प्रवाह होता है।

एसी (प्रत्यावर्ती धारा) सर्किट में, धारा और वोल्टेज धारा के प्रत्येक आधे-चक्र के साथ दिशा बदलते हैं, लेकिन ऊपर दी गई परिभाषाएँ अभी भी लागू होती हैं। किसी भी क्षण में, विद्युत प्रतिक्रिया निष्क्रिय घटकों में, धारा सकारात्मक टर्मिनल से नकारात्मक की ओर प्रवाहित होती है, जबकि गैर-प्रतिक्रियाशील सक्रिय घटकों में, यह दूसरी दिशा में प्रवाहित होती है। इसके अलावा, विद्युत प्रतिक्रिया ( समाई या इंडक्शन) वाले घटक अस्थायी रूप से ऊर्जा संग्रहीत करते हैं, इसलिए वे एसी चक्र के विभिन्न हिस्सों में स्रोत या सिंक के रूप में कार्य करते हैं। उदाहरण के लिए, एक संधारित्र में, जब इसके पार वोल्टेज बढ़ रहा है, तो धारा को सकारात्मक टर्मिनल की ओर निर्देशित किया जाता है, इसलिए घटक सर्किट से ऊर्जा को अपने विद्युत क्षेत्र में संग्रहीत कर रहा है, जबकि जब वोल्टेज कम हो रहा है, तो धारा को बाहर की ओर निर्देशित किया जाता है सकारात्मक टर्मिनल का, इसलिए यह एक स्रोत के रूप में कार्य कर रहा है, संग्रहीत ऊर्जा को सर्किट में लौटा रहा है। एक स्थिर-अवस्था एसी सर्किट में, प्रतिक्रिया में संग्रहीत सभी ऊर्जा एसी चक्र के भीतर वापस आ जाती है, इसलिए एक शुद्ध प्रतिक्रिया, एक संधारित्र या प्रारंभ करनेवाला, न तो शुद्ध शक्ति का उपभोग करता है और न ही उत्पादन करता है, न ही कोई स्रोत और न ही लोड।

संदर्भ निर्देश
किसी विद्युत घटक का विद्युत प्रवाह पी और विद्युत प्रतिरोध आर वोल्टेज वी और वर्तमान आई चर से शक्ति और ओम के नियम के परिभाषित समीकरण द्वारा संबंधित हैं:
 * $$p = vi \qquad\qquad\qquad\,\,\, (1) \,$$
 * $$r = v/i \qquad\qquad\qquad (2) \,$$

जैसे बिजली, वोल्टेज और करंट हस्ताक्षरित मात्राएँ हैं। एक तार में धारा प्रवाह की दो संभावित दिशाएँ होती हैं, इसलिए धारा चर i को परिभाषित करते समय वह दिशा जो सकारात्मक धारा प्रवाह का प्रतिनिधित्व करती है, आमतौर पर सर्किट आरेख पर एक तीर द्वारा इंगित की जानी चाहिए। इसे धारा 'i' के लिए संदर्भ दिशा कहा जाता है।  यदि वास्तविक धारा विपरीत दिशा में है, तो चर i का मान ऋणात्मक होगा।

इसी प्रकार दो टर्मिनलों के बीच वोल्टेज का प्रतिनिधित्व करने वाले एक चर v को परिभाषित करने में, वोल्टेज सकारात्मक होने पर जो टर्मिनल सकारात्मक होता है, उसे आमतौर पर प्लस चिह्न के साथ निर्दिष्ट किया जाना चाहिए। इसे वोल्टेज 'v' के लिए संदर्भ दिशा या संदर्भ टर्मिनल कहा जाता है। यदि सकारात्मक रूप से चिह्नित टर्मिनल में वास्तव में दूसरे की तुलना में कम वोल्टेज है, तो चर v का मान नकारात्मक होगा।

निष्क्रिय संकेत परंपरा को समझने के लिए, चर, v और i की संदर्भ दिशाओं को अलग करना महत्वपूर्ण है, जिन्हें वास्तविक वोल्टेज की दिशा से इच्छानुसार निर्दिष्ट किया जा सकता है और करंट, जो सर्किट द्वारा निर्धारित होता है। पीएससी का विचार यह है कि एक घटक में चर v और i की संदर्भ दिशा को सही संबंध के साथ निर्दिष्ट करके, निष्क्रिय घटकों में शक्ति प्रवाह की गणना Eq से की जाती है। (1) सकारात्मक निकलेगा, जबकि सक्रिय घटकों में शक्ति प्रवाह नकारात्मक निकलेगा। सर्किट का विश्लेषण करते समय यह जानना अनावश्यक है कि कोई घटक बिजली का उत्पादन करता है या खपत करता है; संदर्भ दिशाओं को मनमाने ढंग से निर्दिष्ट किया जा सकता है, धाराओं को दिशाएं और वोल्टेज को ध्रुवताएं, फिर घटकों में शक्ति की गणना करने के लिए पीएससी का उपयोग किया जाता है।  यदि शक्ति सकारात्मक आती है, तो घटक एक भार है, विद्युत ऊर्जा का उपभोग करता है और इसे किसी अन्य प्रकार की ऊर्जा में परिवर्तित करता है। यदि शक्ति नकारात्मक आती है, तो घटक एक स्रोत है, जो ऊर्जा के किसी अन्य रूप को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है।

साइन कन्वेंशन
उपरोक्त चर्चा से पता चलता है कि किसी घटक में वोल्टेज और वर्तमान चर की संदर्भ दिशाओं को चुनने से बिजली प्रवाह की दिशा निर्धारित होती है जिसे सकारात्मक माना जाता है। व्यक्तिगत चरों की संदर्भ दिशाएँ महत्वपूर्ण नहीं हैं, केवल एक-दूसरे से उनका संबंध महत्वपूर्ण है। दो विकल्प हैं: * निष्क्रिय संकेत सम्मेलन: वर्तमान चर की संदर्भ दिशा (सकारात्मक धारा की दिशा का प्रतिनिधित्व करने वाला तीर) वोल्टेज चर के सकारात्मक संदर्भ टर्मिनल में इंगित करता है। इसका मतलब यह है कि यदि वोल्टेज और करंट वेरिएबल्स में सकारात्मक मान हैं, तो डिवाइस के माध्यम से करंट सकारात्मक से नकारात्मक टर्मिनल की ओर प्रवाहित होता है, जो घटक पर काम करता है, जैसा कि एक निष्क्रिय घटक में होता है। इसलिए लाइन से घटक में प्रवाहित होने वाली शक्ति को सकारात्मक के रूप में परिभाषित किया गया है; शक्ति चर घटक में शक्ति अपव्यय का प्रतिनिधित्व करता है। इसलिए
 * सक्रिय घटकों (शक्ति स्रोतों) में नकारात्मक प्रतिरोध और नकारात्मक शक्ति प्रवाह होगा
 * निष्क्रिय घटकों (भार) में सकारात्मक प्रतिरोध और सकारात्मक शक्ति प्रवाह होगा
 * यह आम तौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला सम्मेलन है।

* सक्रिय संकेत सम्मेलन: वर्तमान चर की संदर्भ दिशा (सकारात्मक धारा की दिशा का प्रतिनिधित्व करने वाला तीर) वोल्टेज चर के नकारात्मक संदर्भ टर्मिनल में इंगित करता है। इसका मतलब यह है कि यदि वोल्टेज और करंट वेरिएबल्स का मान सकारात्मक है, तो डिवाइस के माध्यम से करंट नेगेटिव से पॉजिटिव टर्मिनल की ओर प्रवाहित होता है, इसलिए काम करंट पर किया जा रहा है, और बिजली घटक से बाहर प्रवाहित होती है. इसलिए घटक से निकलने वाली शक्ति को सकारात्मक के रूप में परिभाषित किया गया है; शक्ति चर उत्पादित शक्ति का प्रतिनिधित्व करता है। इसलिए:
 * सक्रिय घटकों में सकारात्मक प्रतिरोध और सकारात्मक शक्ति प्रवाह होगा
 * निष्क्रिय घटकों में नकारात्मक प्रतिरोध और नकारात्मक शक्ति प्रवाह होगा
 * पावर इंजीनियरिंग में विशेष मामलों को छोड़कर, इस सम्मेलन का उपयोग शायद ही कभी किया जाता है।

व्यवहार में, पीएससी का अनुपालन करने के लिए सर्किट में वोल्टेज और वर्तमान चर निर्दिष्ट करना आवश्यक नहीं है। ऐसे घटक जिनमें चर का पिछड़ा संबंध होता है, जिसमें वर्तमान चर नकारात्मक टर्मिनल में प्रवेश करता है, उनके साथ उपयोग किए गए संवैधानिक संबंधों (1) और (2) के संकेत को बदलकर पीएससी का अनुपालन करने के लिए अभी भी बनाया जा सकता है। नकारात्मक टर्मिनल में प्रवेश करने वाली धारा सकारात्मक टर्मिनल में प्रवेश करने वाली नकारात्मक धारा के बराबर होती है, इसलिए ऐसे घटक में


 * $$p = v(-i) = -vi \,$$, और


 * $$r = v/(-i) = -v/i \,$$

ऊर्जा का संरक्षण
पीएससी के अनुपालन के लिए सर्किट में सभी चर को परिभाषित करने का एक फायदा यह है कि इससे ऊर्जा के संरक्षण को व्यक्त करना आसान हो जाता है। चूँकि विद्युत ऊर्जा को किसी भी क्षण में बनाया या नष्ट नहीं किया जा सकता है, लोड घटक द्वारा खपत की गई प्रत्येक वाट बिजली को सर्किट में कुछ स्रोत घटक द्वारा उत्पादित किया जाना चाहिए। इसलिए भार द्वारा उपभोग की गई सभी बिजली का योग स्रोतों द्वारा उत्पादित सभी बिजली के योग के बराबर होता है। चूंकि पीएससी के साथ, स्रोतों में बिजली अपव्यय नकारात्मक है, और भार में बिजली अपव्यय सकारात्मक है, सर्किट में सभी घटकों में सभी बिजली अपव्यय का बीजगणितीय योग हमेशा शून्य होता है :$$\sum_n p_n = \sum_n v_n i_n = 0 \,$$

एसी सर्किट
चूँकि साइन कन्वेंशन केवल चर की दिशाओं से संबंधित है, न कि वास्तविक धारा की दिशा से, यह प्रत्यावर्ती धारा (एसी) सर्किट पर भी लागू होता है, जिसमें वोल्टेज और धारा की दिशा समय-समय पर उलट जाती है। एक एसी सर्किट में, भले ही चक्र के दूसरे भाग के दौरान वोल्टेज और करंट विपरीत दिशा में हो, किसी भी क्षण में, यह पीएससी का पालन करता है: निष्क्रिय घटकों में, तात्कालिक करंट डिवाइस के माध्यम से सकारात्मक से नकारात्मक टर्मिनल की ओर प्रवाहित होता है, जबकि सक्रिय घटकों में यह घटक के माध्यम से नकारात्मक से सकारात्मक टर्मिनल की ओर प्रवाहित होता है। गैर-प्रतिक्रियाशील सर्किट में, चूंकि बिजली वोल्टेज और करंट का उत्पाद है, और वोल्टेज और करंट दोनों विपरीत दिशा में होते हैं, इसलिए दो साइन रिवर्सल एक दूसरे को रद्द कर देते हैं। चक्र के दोनों हिस्सों में शक्ति प्रवाह का संकेत अपरिवर्तित रहता है।

प्रतिक्रिया वाले भार में, वोल्टेज और करंट चरण में नहीं होते हैं। लोड अस्थायी रूप से कुछ ऊर्जा संग्रहीत करता है जो प्रत्येक चक्र में सर्किट में वापस आ जाती है, इसलिए चक्र के कुछ हिस्सों के दौरान बिजली प्रवाह की तात्कालिक दिशा उलट जाती है। हालाँकि, औसत शक्ति अभी भी निष्क्रिय संकेत परंपरा का पालन करती है। एक चक्र में औसत शक्ति अपव्यय है $$P = IV\cos{\theta}$$, कहाँ $$V$$ वोल्टेज आयाम है, $$I$$ वर्तमान आयाम है और $$\theta$$ उनके बीच चरण कोण है. यदि भार में प्रतिरोध है, तो चरण कोण $$\theta$$ +90° और -90° के बीच है, इसलिए औसत शक्ति सकारात्मक है।

पावर इंजीनियरिंग में वैकल्पिक सम्मेलन
व्यवहार में, बैटरी और जनरेटर जैसे बिजली स्रोतों का बिजली उत्पादन नकारात्मक संख्याओं में नहीं दिया जाता है, जैसा कि निष्क्रिय संकेत सम्मेलन द्वारा आवश्यक है। कोई भी निर्माता -5 किलोवाट जनरेटर नहीं बेचता है।  विद्युत शक्ति सर्किट में मानक अभ्यास बिजली स्रोतों की शक्ति और प्रतिरोध के साथ-साथ भार के लिए सकारात्मक मूल्यों का उपयोग करना है। इससे नकारात्मक शक्ति और विशेष रूप से नकारात्मक प्रतिरोध के अर्थ पर भ्रम से बचा जा सकता है।  स्रोतों और भार दोनों के लिए शक्ति को सकारात्मक बनाने के लिए, पीएससी के बजाय, स्रोतों और भारों के लिए अलग-अलग संकेत सम्मेलनों का उपयोग किया जाना चाहिए। इन्हें जनरेटर-लोड कन्वेंशन कहा जाता है   जिनका उपयोग इलेक्ट्रिक पावर इंजीनियरिंग में किया जाता है पीएससी की तरह, यदि किसी दिए गए घटक में चर लागू परंपरा के अनुरूप नहीं हैं, तब भी घटक को संवैधानिक समीकरणों (1) और (2) में नकारात्मक संकेतों का उपयोग करके अनुरूप बनाया जा सकता है।
 * जनरेटर परिपाटी - विद्युत जनरेटर और बैटरी जैसे स्रोत घटकों में, चर V और I को ऊपर सक्रिय संकेत परिपाटी के अनुसार परिभाषित किया गया है; वर्तमान चर को डिवाइस के नकारात्मक टर्मिनल में प्रवेश करने के रूप में परिभाषित किया गया है। * लोड कन्वेंशन - लोड में, वेरिएबल्स को सामान्य निष्क्रिय साइन कन्वेंशन के अनुसार परिभाषित किया जाता है; वर्तमान चर को सकारात्मक टर्मिनल में प्रवेश के रूप में परिभाषित किया गया है। इस परिपाटी का उपयोग करते हुए, स्रोत घटकों में सकारात्मक ऊर्जा प्रवाह से बिजली का उत्पादन होता है, जबकि लोड घटकों में सकारात्मक ऊर्जा प्रवाह से बिजली की खपत होती है।
 * $$P = -VI \,$$और$$R = -V/I \,$$

यह परिपाटी निष्क्रिय संकेत परिपाटी की तुलना में बेहतर लग सकती है, क्योंकि शक्ति पी और प्रतिरोध आर का मान हमेशा सकारात्मक होता है। हालाँकि, इसका उपयोग इलेक्ट्रानिक्स  में नहीं किया जा सकता क्योंकि कुछ इलेक्ट्रॉनिक घटकों को स्रोत या भार के रूप में स्पष्ट रूप से वर्गीकृत करना संभव नहीं है। कुछ इलेक्ट्रॉनिक घटक अपने ऑपरेटिंग रेंज के कुछ हिस्सों में नकारात्मक प्रतिरोध के साथ शक्ति के स्रोत के रूप में कार्य कर सकते हैं, और अन्य हिस्सों में सकारात्मक प्रतिरोध के साथ शक्ति के अवशोषक के रूप में, या यहां तक ​​कि एसी चक्र के विभिन्न हिस्सों में भी कार्य कर सकते हैं। किसी घटक की बिजली खपत या उत्पादन उसके वर्तमान-वोल्टेज विशेषता|वर्तमान-वोल्टेज विशेषता वक्र पर निर्भर करता है। घटक स्रोत या भार के रूप में कार्य करता है या नहीं, यह उसमें वर्तमान 'i' या वोल्टेज 'v' पर निर्भर हो सकता है, जो सर्किट का विश्लेषण होने तक ज्ञात नहीं है। उदाहरण के लिए, यदि रिचार्जेबल बैटरी के टर्मिनलों पर वोल्टेज उसके ओपन-सर्किट वोल्टेज से कम है, तो यह एक स्रोत के रूप में कार्य करेगा, जबकि यदि वोल्टेज अधिक है तो यह लोड और रिचार्ज के रूप में कार्य करेगा। इसलिए शक्ति और प्रतिरोध चर के लिए सकारात्मक और नकारात्मक दोनों मान लेने में सक्षम होना आवश्यक है।