एक पेशेवर इलेक्ट्रीशियन, एक विशेषज्ञ इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियर, अपनी गतिविधियों में ओह्म के नियम के आसपास हो सकता है, इलेक्ट्रॉनिक और इलेक्ट्रिकल सर्किट की स्थापना, ट्यूनिंग, मरम्मत के साथ जुड़ी किसी भी समस्या को हल कर सकता है।
वास्तव में, सभी को इस कानून की समझ की आवश्यकता है। क्योंकि रोजमर्रा की जिंदगी में हर किसी को बिजली से निपटना पड़ता है।
और हालांकि जर्मन भौतिक विज्ञानी ओम का कानून एक माध्यमिक विद्यालय के पाठ्यक्रम के लिए प्रदान किया गया है, व्यवहार में यह हमेशा समयबद्ध तरीके से अध्ययन नहीं किया जाता है। इसलिए, हम अपनी सामग्री में ऐसे विषय पर विचार करेंगे जो जीवन के लिए प्रासंगिक हो और हम सूत्र लिखने के विकल्पों से निपटेंगे।
अलग सेक्शन और पूरा इलेक्ट्रिकल सर्किट
ओम के नियम को सर्किट में लागू करने के दृष्टिकोण से विद्युत सर्किट को ध्यान में रखते हुए, दो संभावित गणना विकल्पों पर ध्यान दिया जाना चाहिए: एक एकल अनुभाग के लिए और एक पूर्ण सर्किट के लिए।
विद्युत सर्किट के वर्तमान अनुभाग की गणना
सर्किट का हिस्सा, एक नियम के रूप में, सर्किट का हिस्सा माना जाता है, अतिरिक्त आंतरिक प्रतिरोध के रूप में, ईएमएफ के स्रोत को छोड़कर।
इसलिए, गणना सूत्र, इस मामले में, सरल दिखता है:
मैं = यू / आर,
जहां, क्रमशः:
- मैं - वर्तमान ताकत;
- यू - संप्रयोजित विद्युत संचालन शक्ति;
- आर - प्रतिरोध।
सूत्र की व्याख्या सरल है - सर्किट के एक निश्चित भाग के साथ बहने वाली धारा उस पर लागू वोल्टेज के लिए आनुपातिक है, और प्रतिरोध व्युत्क्रमानुपाती है।
तथाकथित ग्राफिक "डेज़ी", जिसके माध्यम से ओम के कानून पर आधारित योगों के विविधताओं का पूरा सेट प्रस्तुत किया गया है। जेब भंडारण के लिए सुविधाजनक उपकरण: सेक्टर "पी" - बिजली के सूत्र; सेक्टर "यू" - वोल्टेज सूत्र; सेक्टर "I" - वर्तमान सूत्र; सेक्टर "आर" - प्रतिरोध सूत्र
इस प्रकार, सूत्र स्पष्ट रूप से वोल्टेज और प्रतिरोध के कुछ मूल्यों के सापेक्ष विद्युत सर्किट के एक अलग खंड के माध्यम से बहने वाली वर्तमान की निर्भरता का वर्णन करता है।
सूत्र का उपयोग करना सुविधाजनक है, उदाहरण के लिए, प्रतिरोध के मापदंडों की गणना करना, जिसे सर्किट में टांका लगाया जाना चाहिए यदि वर्तमान के साथ वोल्टेज निर्दिष्ट किया गया है।
ओम का नियम और दो परिणाम जो प्रत्येक पेशेवर इलेक्ट्रीशियन, इलेक्ट्रिकल इंजीनियर, इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियर और इलेक्ट्रिकल सर्किट के संचालन में शामिल सभी को होने चाहिए। बाएं से दाएं: 1 - वर्तमान पहचान; 2 - प्रतिरोध का निर्धारण; 3 - वोल्टेज निर्धारण, जहां मैं - वर्तमान ताकत, यू - वोल्टेज, आर - प्रतिरोध
उपरोक्त आंकड़ा निर्धारित करने में मदद करेगा, उदाहरण के लिए, 10-ओम प्रतिरोध के माध्यम से बहने वाला वर्तमान, जिसमें 12 वोल्ट का वोल्टेज लागू किया जाता है। मूल्यों को प्रतिस्थापित करते हुए, हम पाते हैं - I = 12/10 = 1.2 एम्पीयर।
इसी तरह, प्रतिरोध को खोजने के कार्य (जब वोल्टेज के साथ वर्तमान ज्ञात होते हैं) या वोल्टेज (जब वर्तमान के साथ वोल्टेज ज्ञात होते हैं) हल होते हैं।
इस प्रकार, आवश्यक ऑपरेटिंग वोल्टेज, आवश्यक एम्परेज और इष्टतम प्रतिरोधक तत्व का चयन करना हमेशा संभव होता है।
जिस सूत्र का उपयोग करने का प्रस्ताव है, उसे वोल्टेज स्रोत के मापदंडों को ध्यान में रखने की आवश्यकता नहीं है। हालांकि, एक सर्किट युक्त, उदाहरण के लिए, एक बैटरी, एक अलग सूत्र का उपयोग करके गणना की जाएगी। आरेख में: ए - एक एमीटर का समावेश; V - वाल्टमीटर का समावेश।
वैसे, किसी भी सर्किट के कनेक्टिंग तार प्रतिरोध हैं। भार का परिमाण जो उन्हें वहन करना पड़ता है, वह वोल्टेज द्वारा निर्धारित किया जाता है।
तदनुसार, ओह्म के नियम का उपयोग करते हुए, कोर की सामग्री के आधार पर, आवश्यक कंडक्टर क्रॉस-सेक्शन का सटीक रूप से चयन करना संभव हो जाता है।
हमारी वेबसाइट पर पावर और करंट के लिए केबल क्रॉस सेक्शन की गणना के बारे में हमारे पास विस्तृत निर्देश हैं।
पूर्ण श्रृंखला के लिए गणना विकल्प
एक पूर्ण श्रृंखला पहले से ही साइट (ओं) के साथ-साथ ईएमएफ के स्रोत भी है। यही है, वास्तव में, EMF स्रोत का आंतरिक प्रतिरोध सर्किट अनुभाग के मौजूदा प्रतिरोधक घटक में जोड़ा जाता है।
इसलिए, उपरोक्त सूत्र में कुछ परिवर्तन तर्कसंगत है:
मैं = यू / (आर + आर)
बेशक, एक पूर्ण विद्युत सर्किट के लिए ओम के कानून में ईएमएफ के आंतरिक प्रतिरोध का मूल्य नगण्य माना जा सकता है, हालांकि कई मामलों में प्रतिरोध का यह मूल्य ईएमएफ के स्रोत की संरचना पर निर्भर करता है।
हालांकि, कई कंडक्टरों के साथ जटिल इलेक्ट्रॉनिक सर्किट, इलेक्ट्रिकल सर्किट की गणना करते समय, अतिरिक्त प्रतिरोध की उपस्थिति एक महत्वपूर्ण कारक है।
एक पूर्ण विद्युत सर्किट की स्थितियों में गणना के लिए, EMF स्रोत के प्रतिरोधक मूल्य को हमेशा ध्यान में रखा जाता है। यह मान विद्युत सर्किट के प्रतिरोध में जोड़ा जाता है। आरेख में: I - वर्तमान प्रवाह; आर प्रतिरोधक तत्व बाहरी है; आरएमएफ (ऊर्जा स्रोत) का प्रतिरोधक कारक है
सर्किट सेक्शन और पूर्ण सर्किट दोनों के लिए, प्राकृतिक क्षण को ध्यान में रखा जाना चाहिए - एक स्थिर या चर वर्तमान का उपयोग।
यदि ऊपर दिए गए बिंदु, ओह्म के नियम की विशेषता, को प्रत्यक्ष वर्तमान का उपयोग करने के दृष्टिकोण से माना जाता था, तो क्रमशः वर्तमान के साथ सब कुछ थोड़ा अलग दिखता है।
एक चर के लिए कानून की विचारधारा
प्रत्यावर्ती धारा के पारित होने की स्थितियों के लिए "प्रतिरोध" की अवधारणा को "प्रतिबाधा" की अवधारणा के रूप में अधिक माना जाना चाहिए। यह सक्रिय प्रतिरोधक भार (रा) और प्रतिक्रियाशील प्रतिरोधक (आरआर) द्वारा गठित भार का एक संयोजन है।
ऐसी घटनाएं आगमनात्मक तत्वों के मापदंडों और स्विचिंग के नियमों के कारण होती हैं जैसा कि एक चर वोल्टेज मान पर लागू होता है - एक साइनसोइडल वर्तमान मूल्य।
यह ओम के नियम के सिद्धांतों के आधार पर योगों का उपयोग करके गणना के लिए एक वैकल्पिक विद्युत प्रवाह का एक समतुल्य सर्किट प्रतीत होता है: आर - प्रतिरोधक घटक; सी कैपेसिटिव घटक है; एल आगमनात्मक घटक है; ईएमएफ ऊर्जा का एक स्रोत है; मैं-वर्तमान प्रवाह
दूसरे शब्दों में, वोल्टेज मूल्यों से वर्तमान मानों को आगे बढ़ने (लैगिंग) का प्रभाव होता है, जो सक्रिय (प्रतिरोधक) और प्रतिक्रियाशील (प्रेरक या कैपेसिटिव) क्षमताओं की उपस्थिति के साथ होता है।
इस तरह की घटनाओं की गणना सूत्र का उपयोग करके की जाती है:
जेड = यू / आई या जेड = आर + जे * (एक्स)एल - एक्ससी)
कहाँ पे: जेड - प्रतिबाधा; आर - सक्रिय भार; एक्सएल , एक्ससी - आगमनात्मक और कैपेसिटिव लोड; जे - गुणांक।
श्रृंखला और तत्वों का समानांतर कनेक्शन
एक विद्युत सर्किट (सर्किट अनुभाग) के तत्वों के लिए, एक विशेषता क्षण एक श्रृंखला या समानांतर कनेक्शन है।
तदनुसार, प्रत्येक प्रकार का कनेक्शन वर्तमान प्रवाह और वोल्टेज की आपूर्ति की एक अलग प्रकृति के साथ है। इस संबंध में, ओम का नियम अलग-अलग तरीकों से भी लागू होता है, जिसमें तत्वों को शामिल करना भी शामिल है।
रेसिस्टर सर्किट
एक सीरियल कनेक्शन (दो घटकों के साथ एक सर्किट का एक खंड) के संबंध में, निम्न सूत्र का उपयोग किया जाता है:
- मैं = मैं1 = मैं2 ;
- यू = यू1 + यू2 ;
- आर = आर1 + आर2
यह सूत्रीकरण स्पष्ट रूप से दर्शाता है कि, श्रृंखला में जुड़े प्रतिरोधक घटकों की संख्या की परवाह किए बिना, सर्किट में बहने वाला वर्तमान नहीं बदलता है।
एक दूसरे के साथ श्रृंखला में सर्किट अनुभाग में प्रतिरोधक तत्वों का कनेक्शन। इस विकल्प के लिए, इसका अपना गणना कानून लागू होता है। आरेख में: I, I1, I2 - वर्तमान प्रवाह; आर 1, आर 2 - प्रतिरोधक तत्व; यू, यू 1, यू 2 - लागू वोल्टेज
सर्किट के मौजूदा प्रतिरोधक घटकों पर लागू वोल्टेज का परिमाण ईएमएफ स्रोत के कुल मूल्य का योग है।
इस मामले में, प्रत्येक व्यक्तिगत घटक पर वोल्टेज बराबर है: Ux = I * Rx.
कुल प्रतिरोध को सर्किट के सभी प्रतिरोधक घटकों की रेटिंग के योग के रूप में माना जाना चाहिए।
समानांतर जुड़े प्रतिरोधक तत्वों का सर्किट
इस मामले में जहां प्रतिरोधक घटकों का समानांतर संबंध है, जर्मन भौतिक विज्ञानी ओम के कानून के संबंध में निम्नलिखित सूत्र को उचित माना जाता है:
- मैं = मैं1 + मैं2 … ;
- यू = यू1 = यू2 … ;
- 1 / आर = 1 / आर1 + 1 / आर2 + …
समानांतर और सीरियल कनेक्शन का उपयोग करते समय "मिश्रित" प्रकार के सर्किट अनुभागों को संकलित करने के विकल्प को बाहर नहीं किया जाता है।
एक दूसरे के साथ समानांतर में सर्किट में प्रतिरोधक तत्वों का कनेक्शन। इस विकल्प के लिए, इसका अपना गणना कानून लागू होता है। आरेख में: I, I1, I2 - वर्तमान प्रवाह; आर 1, आर 2 - प्रतिरोधक तत्व; यू सम्मन वोल्टेज है; ए, बी - प्रवेश / निकास बिंदु
ऐसे विकल्पों के लिए, गणना आमतौर पर समानांतर कनेक्शन के प्रतिरोधक रेटिंग की प्रारंभिक गणना द्वारा की जाती है। फिर, श्रृंखला में जुड़े अवरोधक के मूल्य को परिणाम में जोड़ा जाता है।
कानून के अभिन्न और विभेदक रूप
गणना के साथ उपरोक्त सभी बिंदु उन स्थितियों पर लागू होते हैं जब एक तथाकथित "सजातीय" संरचना के कंडक्टर विद्युत सर्किट में उपयोग किए जाते हैं।
इस बीच, व्यवहार में, अक्सर एक सर्किट के निर्माण से निपटना पड़ता है जहां विभिन्न क्षेत्रों में कंडक्टरों की संरचना बदल जाती है। उदाहरण के लिए, एक बड़े क्रॉस सेक्शन के तार या, इसके विपरीत, विभिन्न सामग्रियों के आधार पर बने छोटे का उपयोग किया जाता है।
इस तरह के मतभेदों के लिए, तथाकथित "ओम का अंतर-अभिन्न कानून" की भिन्नता है। एक छोटे से कंडक्टर के लिए, वर्तमान घनत्व स्तर की गणना ताकत और चालकता के आधार पर की जाती है।
अंतर गणना के तहत, सूत्र लिया जाता है: जे = E * ई
अभिन्न गणना के लिए, क्रमशः, शब्दांकन: मैं * R = *1 - φ2 + φ
हालांकि, ये उदाहरण उच्च गणित के स्कूल के करीब हैं और वास्तविक अभ्यास में, एक साधारण इलेक्ट्रीशियन वास्तव में उपयोग नहीं किया जाता है।
नीचे दिए गए वीडियो में ओम के कानून का एक विस्तृत विश्लेषण अंत में इस दिशा में ज्ञान को मजबूत करने में मदद करेगा।
एक अजीब वीडियो पाठ गुणात्मक रूप से सैद्धांतिक लिखित प्रस्तुति को पुष्ट करता है:
एक इलेक्ट्रीशियन का काम या एक इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियर की गतिविधि उन क्षणों से अटूट रूप से जुड़ी होती है जब आपको वास्तव में कार्रवाई में जॉर्ज ओम के नियम का पालन करना होता है। ये कुछ सामान्य सत्य हैं जो हर पेशेवर को जानना चाहिए।
इस मुद्दे पर व्यापक ज्ञान की आवश्यकता नहीं है - व्यवहार में सफलतापूर्वक लागू करने के लिए शब्दांकन के तीन मुख्य रूपों को सीखना पर्याप्त है।
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