व्होल्टेज विद्युत् प्रवाहाच्या व्यस्त प्रमाणात आहे. सोप्या भाषेत ओमचा नियम. इलेक्ट्रिकल सर्किट पॅरामीटर्स

चेरचर 11.04.2019
iOS वर - iPhone, iPod touch

तणावाची संकल्पना.

व्होल्टेज आहे भौतिक प्रमाण, विद्युत क्षेत्राचे वैशिष्ट्य दर्शविते जे विद्युत प्रवाह निर्माण करते.
इलेक्ट्रिकल व्होल्टेज
बिंदू दरम्यान आणि बी इलेक्ट्रिकल सर्किटकिंवा विद्युत क्षेत्र- एक भौतिक प्रमाण, ज्याचे मूल्य एका बिंदूवरून चाचणी इलेक्ट्रिक चार्ज हस्तांतरित करताना केलेल्या प्रभावी विद्युत क्षेत्राच्या (बाह्य फील्डसह) कार्याच्या गुणोत्तरासारखे असते. बिंदूपर्यंत बी, चाचणी शुल्काच्या मूल्यापर्यंत.

व्होल्टेज विद्युत् प्रवाहाद्वारे तयार केलेल्या विद्युत क्षेत्राचे वैशिष्ट्य दर्शवते.

व्होल्टेज (U) हे चार्ज हलविण्यासाठी विद्युत क्षेत्राच्या कार्याच्या गुणोत्तरासारखे आहे
सर्किटच्या एका विभागात हलविलेल्या शुल्काच्या प्रमाणात.

व्होल्टेजचे एसआय युनिट:


प्रतिकाराची संकल्पना.

विद्युत प्रतिकार- पास होण्यापासून रोखण्यासाठी कंडक्टरचे गुणधर्म दर्शविणारी भौतिक मात्रा विद्युत प्रवाहआणि कंडक्टरच्या टोकावरील व्होल्टेज आणि त्यातून वाहणाऱ्या विद्युत् प्रवाहाच्या गुणोत्तराच्या बरोबरीचे.

सर्किट्ससाठी प्रतिकार एसीआणि पर्यायी इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्डसाठी प्रतिबाधा आणि लहरी प्रतिरोधकतेनुसार वर्णन केले आहे. रेझिस्टन्स (रेझिस्टर) याला रेडिओ घटक असेही म्हणतात जे इलेक्ट्रिकल सर्किट्समध्ये सक्रिय प्रतिकार ओळखण्यासाठी डिझाइन केलेले आहे.

प्रतिकार (अनेकदा अक्षराने प्रतीक आहे आरकिंवा आर) विशिष्ट मर्यादेत मानले जाते, स्थिर मूल्यदिलेल्या कंडक्टरसाठी; म्हणून गणना केली जाऊ शकते

आर- प्रतिकार, ओम;

यू- कंडक्टरच्या शेवटी विद्युत संभाव्य फरक (व्होल्टेज), V;

आय- संभाव्य फरकाच्या प्रभावाखाली कंडक्टरच्या टोकांदरम्यान वाहणाऱ्या विद्युत् प्रवाहाची ताकद, ए.

कोणतेही शरीर ज्याद्वारे विद्युत प्रवाह वाहते ते त्यास विशिष्ट प्रतिकार दर्शवते.
कसे अधिक प्रतिकारकंडक्टर, ते जितके वाईट विद्युत प्रवाह चालवते, आणि त्याउलट, कंडक्टरचा प्रतिकार जितका कमी असेल तितका विद्युत प्रवाह या कंडक्टरमधून जाणे सोपे होईल. परिणामी, कंडक्टरचे वैशिष्ट्य करण्यासाठी (त्याद्वारे विद्युत प्रवाह जाण्याच्या दृष्टिकोनातून), कोणीही केवळ त्याच्या प्रतिकाराचाच विचार करू शकत नाही, तर प्रतिकारशक्तीचा परस्परसंबंध आणि चालकता देखील विचारात घेऊ शकतो. विद्युत चालकताही सामग्री स्वतःमधून विद्युत प्रवाह पास करण्याची क्षमता आहे. चालकता ही प्रतिकाराची परस्परसंबंधित असल्याने, ती 1/R म्हणून व्यक्त केली जाते आणि चालकता लॅटिन अक्षर g द्वारे दर्शविली जाते.


5. इलेक्ट्रिकल सर्किट्सचे घटक.सक्रिय घटकस्रोत आहेत विद्युत ऊर्जा. ते व्होल्टेज स्त्रोतांमध्ये विभागलेले आहेत - चिन्हचित्रात निष्क्रीय घटक- घटक जे विद्युत उर्जेचे स्रोत नाहीत. ते dissipative आणि reactive मध्ये विभागलेले आहेत . विघटनशील घटक- विद्युत ऊर्जा नष्ट करणारे घटक. असे गुणधर्म असलेले घटक विद्युत ऊर्जेचे थर्मल एनर्जीमध्ये रूपांतर करतात. हे घटक प्रतिरोधक आहेत. ते विद्युत प्रतिरोधक द्वारे दर्शविले जातात, जे ohms (Ohms) मध्ये मोजले जाते. प्रतिक्रियाशील घटक- विद्युत उर्जा जमा करण्यास सक्षम असलेले घटक आणि एकतर ही ऊर्जा ज्या स्रोतातून प्राप्त झाली त्या स्त्रोताकडे सोडण्यास किंवा ती दुसऱ्या घटकामध्ये प्रसारित करण्यास सक्षम. कोणत्याही परिस्थितीत, हा घटक विद्युत उर्जेचे थर्मल उर्जेमध्ये रूपांतरित करत नाही. असे घटक इंडक्टर आणि कॅपेसिटर आहेत. अशा कनेक्शनला इलेक्ट्रिकल सर्किट म्हणतात विद्युत घटक, ज्यामध्ये, विद्युत उर्जेच्या स्त्रोताच्या प्रभावाखाली, घटकांमध्ये विद्युत प्रवाह वाहतो. गाठ- तीन किंवा अधिक घटकांच्या जोडणीचा बिंदू. शाखा- साखळीचा एक विभाग ज्यामध्ये कमीतकमी एक घटक असतो आणि दोन जवळच्या नोड्समध्ये स्थित असतो. सर्किट- इलेक्ट्रिकल सर्किटचा बंद भाग. जम्पर- हे विद्युत वाहकशून्य प्रतिकारासह, सर्किटच्या वेगवेगळ्या दोन बिंदूंशी त्याच्या टोकाशी जोडलेले. इलेक्ट्रिकल सर्किटचे वर्गीकरण खालील निकषांनुसार केले जाते: - सर्किटमध्ये विद्युत उर्जेच्या स्त्रोताची उपस्थिती किंवा अनुपस्थिती; - साखळीतील विघटनशील घटकांची उपस्थिती किंवा अनुपस्थिती; - विद्युत घटकांच्या वर्तमान-व्होल्टेज वैशिष्ट्यांच्या स्वरूपावर अवलंबून; - इलेक्ट्रिकल सर्किटच्या टर्मिनल्सच्या संख्येवर अवलंबून. निष्क्रिय सर्किटविद्युत उर्जेचा स्रोत नसलेले सर्किट म्हणतात. अशा साखळीमध्ये केवळ विघटनशील आणि प्रतिक्रियाशील घटक असतात. सक्रिय सर्किटविद्युत उर्जेचा किमान एक स्रोत असलेल्या सर्किटला म्हणतात. सक्रिय सर्किट्समध्ये प्रवर्धक घटक असलेले सर्किट समाविष्ट आहेत - ट्रान्झिस्टर आणि व्हॅक्यूम ट्यूब.


6. ओमचा नियम.
इलेक्ट्रिकल अभियांत्रिकीचा मूलभूत नियम, ज्याद्वारे आपण इलेक्ट्रिकल सर्किट्सचा अभ्यास आणि गणना करू शकता, ओहमचा नियम आहे, जो विद्युत प्रवाह, व्होल्टेज आणि प्रतिकार यांच्यातील संबंध स्थापित करतो. जर्मन भौतिकशास्त्रज्ञ जॉर्ज ओम(१७८७ -१८५४) प्रायोगिकरित्या स्थापित केले की एकसंध धातूच्या कंडक्टरमधून (म्हणजेच एक कंडक्टर ज्यामध्ये कोणतीही बाह्य शक्ती कार्य करत नाही) वाहणारी वर्तमान शक्ती कंडक्टरच्या टोकावरील U व्होल्टेजच्या प्रमाणात आहे:
I = U/R
जेथे R हा कंडक्टरचा विद्युत प्रतिरोध आहे.
समीकरण व्यक्त होते सर्किट विभागासाठी ओमचा नियम(विद्युत स्त्रोत नसलेला): कंडक्टरमधील विद्युत् प्रवाह लागू व्होल्टेजच्या थेट प्रमाणात आणि कंडक्टरच्या प्रतिकाराच्या व्यस्त प्रमाणात आहे.
सर्किटचा विभाग ज्यामध्ये emfs कार्य करत नाहीत. (बाह्य शक्तींना) साखळीचा एकसंध विभाग म्हणतात, म्हणून ओमच्या कायद्याचे हे सूत्र साखळीच्या एकसंध विभागासाठी वैध आहे.

सर्किट विभागासाठी ओमचा नियम सांगते: विद्युत् प्रवाह थेट व्होल्टेजच्या प्रमाणात आणि प्रतिकाराच्या व्यस्त प्रमाणात असतो.

ओमचा कायदा . I= , जेथे = R+ R i


7. किर्चॉफचा पहिला कायदा. किर्चॉफचा दुसरा कायदा.

1 किर्चॉफचा कायदा (नोडल पॉइंट्सवर लागू होतो)

नोड तयार करणाऱ्या शाखांच्या प्रवाहांची बीजगणितीय बेरीज 0: ∑i=0 इतकी आहे

शिवाय, “+” चिन्ह नोडमध्ये प्रवेश करणाऱ्या करंटला आणि “-” चिन्ह नोड सोडणाऱ्या करंटला दिले जाते.

उदाहरणार्थ i 1 +i 2 -i 3 -i 4 =0 (नोड b)

नोड म्हणजे सर्किटमधील एक बिंदू जिथे तीन किंवा अधिक शाखा एकत्र होतात.

m - नोड्सची संख्या

m-1- सोडवण्यासाठी समीकरण

i 1 +i 2 -i 3 -i 4 =0 (नोड b)

2 किर्चहॉफचा कायदा (कोणत्याही सर्किटला लागू होतो);

सर्किटमध्ये कार्य करणाऱ्या EMF ची बीजगणितीय बेरीज या सर्किटच्या निष्क्रिय घटकांवरील व्होल्टेज थेंबांच्या बीजगणित बेरीजच्या बरोबरीची आहे, ज्यामध्ये स्त्रोताच्या अंतर्गत प्रतिकाराचा समावेश आहे:

EMF ला “+” चिन्ह नियुक्त केले जाते, जे सर्किटच्या बायपासच्या दिशेने एकरूप होते, जर विद्युत् प्रवाहाची दिशा बायपासच्या दिशेशी जुळत नसेल तर “-” चिन्ह व्होल्टेज ड्रॉपला नियुक्त केले जाते.

उदाहरणार्थ, abfgdca सर्किटसाठी, ट्रॅव्हर्सल दिशा घड्याळाच्या दिशेने निवडून (आकृती पहा), आम्ही किर्चॉफचा दुसरा नियम खालीलप्रमाणे लिहितो:

E 1 -E 2 =r i i 1 -r 4 i 2 -r 02 i 2 -r 5 i 2 +r 2 i 1 +r 01 i 1 .

8. ब्रिज सर्किट्स. ब्रिज सर्किट, इलेक्ट्रिक ब्रिज, इलेक्ट्रिक फोर-टर्मिनल नेटवर्क, टर्मिनल्सच्या एका जोडीला (ध्रुव) ज्यामध्ये उर्जा स्त्रोत जोडलेला असतो आणि दुसऱ्याला - लोड. क्लासिक ब्रिज सर्किटमध्ये चतुर्भुज (Fig.) च्या रूपात मालिकेत जोडलेले चार प्रतिरोध असतात, बिंदू a, b, c आणि d यांना शिरोबिंदू म्हणतात. उर्जा स्त्रोत UП असलेल्या शाखेला पॉवर कर्ण म्हणतात आणि लोड प्रतिरोधक ZH असलेल्या शाखेला लोड कर्ण किंवा निर्देशांक कर्ण म्हणतात. दोन समीप शिरोबिंदूंमध्ये जोडलेल्या रेझिस्टन्सला ब्रिज सर्कीट, ब्रिज सर्किट, म्हणतात, दोन विरुद्ध शिरोबिंदू जोडतात (उदाहरणार्थ, भार कर्ण) चित्रात सादर केलेला आकृती साहित्यात चार हातांचा पूल म्हणून ओळखला जातो.


9.साइनसॉइडल ईएमएफ प्राप्त करणे. प्रभावी मूल्येसाइनसॉइडल प्रवाह आणि व्होल्टेज.

अल्टरनेटिंग करंट हा एक विद्युतप्रवाह आहे जो वेळोवेळी परिमाण आणि दिशेने बदलतो.

वैकल्पिक प्रवाह प्राप्त करणे:

S क्षेत्रफळाची चौकट कोनीय वेग W असलेल्या कायम चुंबकाच्या एकसमान चुंबकीय क्षेत्रात एकसमान फिरू द्या. फ्रेममधून चुंबकीय प्रवाह Ф=BScosa आहे, जेथे a सामान्य ते फ्रेम दरम्यानचा कोन आहे.

कारण समान सह फ्रेम रोटेशन कोन. गती W=a/t, नंतर कोन a कायद्यानुसार बदलेल a=wt, आणि सूत्र फॉर्म घेईल: Ф=BScos(wt).

कारण रोटेशन वर फ्रेम्स ओलांडल्या आहेत. तिची मॅग. प्रवाह सर्व वेळ बदलतो, नंतर एल च्या नियमानुसार. इंड. त्यात सापडेल. EMF इंड.:

E=dФ/dt =BSwsin(wt)=E 0 sin(wt)

जेथे E 0 =BSw हे सायनसॉइडल EMF चे मोठेपणा आहे

अशाप्रकारे, फ्रेममध्ये साइनसॉइडल ईएमएफ दिसतो आणि जर फ्रेम लोडवर बंद असेल तर सर्किटमध्ये साइनसॉइडल करंट वाहते.

सर्किटच्या एका विभागासाठी ओहमचा नियम हा प्रायोगिक (अनुभवानुसार) नियम आहे जो सर्किटच्या एका विभागातील वर्तमान ताकद आणि या विभागाच्या टोकावरील व्होल्टेज आणि त्याचा प्रतिकार यांच्यातील संबंध स्थापित करतो. सर्किटच्या एका विभागासाठी ओमच्या कायद्याचे कठोर सूत्र खालीलप्रमाणे लिहिलेले आहे: सर्किटमधील वर्तमान ताकद त्याच्या विभागातील व्होल्टेजच्या थेट प्रमाणात आणि या विभागाच्या प्रतिकाराच्या व्यस्त प्रमाणात असते.

सर्किटच्या विभागासाठी ओमच्या नियमाचे सूत्र खालीलप्रमाणे लिहिले आहे:

I - कंडक्टर [ए] मध्ये वर्तमान सामर्थ्य;

U - विद्युत व्होल्टेज(संभाव्य फरक) [V];

आर - कंडक्टर [ओहम] चे विद्युत प्रतिरोध (किंवा फक्त प्रतिकार).

ऐतिहासिकदृष्ट्या, सर्किटच्या एका भागासाठी ओहमच्या नियमातील प्रतिरोधक R हे कंडक्टरचे मुख्य वैशिष्ट्य मानले जाते, कारण ते केवळ या कंडक्टरच्या पॅरामीटर्सवर अवलंबून असते. हे लक्षात घेतले पाहिजे की उल्लेख केलेल्या स्वरूपात ओहमचा नियम धातू आणि इलेक्ट्रोलाइट्सच्या द्रावणांसाठी (वितळणे) वैध आहे आणि केवळ त्या सर्किट्ससाठी वैध आहे जेथे नाही वास्तविक स्रोतवर्तमान किंवा वर्तमान स्रोत आदर्श आहे. एक आदर्श वर्तमान स्त्रोत असा आहे ज्याचा स्वतःचा (अंतर्गत) प्रतिकार नाही. आमच्या लेखातील वर्तमान स्रोत असलेल्या सर्किटला लागू केल्याप्रमाणे ओमच्या कायद्याबद्दल आपण अधिक जाणून घेऊ शकता. डावीकडून उजवीकडे सकारात्मक दिशा विचारात घेण्यास सहमती द्या (खालील आकृती पहा). मग क्षेत्रातील व्होल्टेज संभाव्य फरकाच्या समान आहे.

φ 1 - पॉइंट 1 वर संभाव्य (विभागाच्या सुरूवातीस);

φ 2 - पॉइंट 2 वर संभाव्य (विभागाच्या शेवटी).

जर φ 1 > φ 2 ही स्थिती पूर्ण झाली, तर व्होल्टेज U > 0. परिणामी, कंडक्टरमधील व्होल्टेज रेषा बिंदू 1 पासून बिंदू 2 कडे निर्देशित केल्या जातात, याचा अर्थ विद्युत् प्रवाह या दिशेने वाहतो. प्रवाहाची ही दिशा आहे की आपण सकारात्मक I > O विचार करू.

चला विचार करूया साधे उदाहरणओमचा नियम वापरून सर्किटच्या विभागावरील प्रतिकार निश्चित करणे. इलेक्ट्रिकल सर्किटच्या प्रयोगाच्या परिणामी, ॲमीटर (एक उपकरण जे वर्तमान शक्ती दर्शवते) दर्शविते, आणि व्होल्टमीटर. सर्किट विभागाचा प्रतिकार निश्चित करणे आवश्यक आहे.

सर्किटच्या एका विभागासाठी ओमच्या नियमाच्या व्याख्येनुसार

शाळेच्या 8 व्या इयत्तेमध्ये साखळीच्या एका भागासाठी ओमच्या कायद्याचा अभ्यास करताना, कव्हर केलेली सामग्री एकत्रित करण्यासाठी शिक्षक विद्यार्थ्यांना खालील प्रश्न विचारतात:

सर्किटच्या विभागासाठी ओमचा नियम कोणत्या परिमाणांमध्ये संबंध प्रस्थापित करतो?

बरोबर उत्तर: करंट [I], व्होल्टेज [U] आणि रेझिस्टन्स [R] दरम्यान.

व्होल्टेज व्यतिरिक्त, वर्तमान शक्ती का अवलंबून असते?

बरोबर उत्तर: प्रतिकार पासून

वर्तमान शक्ती कंडक्टर व्होल्टेजवर कशी अवलंबून असते?

बरोबर उत्तर: थेट प्रमाणात

वर्तमान शक्ती प्रतिकारशक्तीवर कशी अवलंबून असते?

बरोबर उत्तर: व्यस्त प्रमाणात.

हे प्रश्न विचारले जातात जेणेकरून 8 व्या वर्गातील विद्यार्थ्यांना सर्किटच्या विभागांसाठी ओहमचा नियम लक्षात ठेवता येईल, ज्याची व्याख्या सांगते की वर्तमान ताकद कंडक्टरच्या टोकावरील व्होल्टेजच्या थेट प्रमाणात असते, जर कंडक्टरचा प्रतिकार नसेल. बदल

ते म्हणतात: "जर तुम्हाला ओमचा नियम माहित नसेल तर घरीच रहा." चला तर मग जाणून घेऊया (लक्षात ठेवा) हा कोणत्या प्रकारचा कायदा आहे आणि धैर्याने फिरायला जाऊया.

ओमच्या कायद्याच्या मूलभूत संकल्पना

ओमचा नियम कसा समजून घ्यावा? आपल्याला फक्त त्याच्या व्याख्येमध्ये काय आहे हे शोधण्याची आवश्यकता आहे. आणि आपण वर्तमान, व्होल्टेज आणि प्रतिकार निर्धारित करून प्रारंभ केला पाहिजे.

सध्याची ताकद I

काही कंडक्टरमध्ये विद्युत प्रवाह येऊ द्या. म्हणजेच, चार्ज केलेल्या कणांची निर्देशित हालचाल आहे - उदाहरणार्थ, हे इलेक्ट्रॉन आहेत. प्रत्येक इलेक्ट्रॉनला प्राथमिक विद्युत चार्ज असतो (e= -1.60217662 × 10 -19 Coulomb). या प्रकरणात, वाहत्या इलेक्ट्रॉनच्या सर्व शुल्कांच्या बेरजेइतका एक विशिष्ट विद्युत चार्ज एका विशिष्ट कालावधीत विशिष्ट पृष्ठभागावरून जातो.

चार्जच्या वेळेच्या गुणोत्तराला वर्तमान शक्ती म्हणतात. अधिक शुल्क प्रति कंडक्टरमधून जातो ठराविक वेळ, करंट जितका जास्त. वर्तमान शक्ती मध्ये मोजली जाते अँपिअर.

व्होल्टेज यू, किंवा संभाव्य फरक

हीच गोष्ट इलेक्ट्रॉन्सची हालचाल करते. इलेक्ट्रिक पोटेंशिअल एका बिंदूपासून दुसऱ्या बिंदूवर चार्ज हस्तांतरित करण्यासाठी कार्य करण्याची फील्डची क्षमता दर्शवते. तर, कंडक्टरच्या दोन बिंदूंमध्ये संभाव्य फरक आहे आणि विद्युत क्षेत्र चार्ज स्थानांतरित करण्यासाठी कार्य करते.

भौतिक प्रमाण, कामाच्या समानइलेक्ट्रिक चार्जच्या हस्तांतरणादरम्यान प्रभावी विद्युत क्षेत्र, आणि त्याला व्होल्टेज म्हणतात. मध्ये मोजले व्होल्टच. एक व्होल्टहे व्होल्टेज आहे जे जेव्हा चार्ज हलते 1 Cl 1 च्या बरोबरीने कार्य करते जौल.

प्रतिकार आर

प्रवाह, जसे आपल्याला माहित आहे, कंडक्टरमध्ये वाहते. ते काही तार असू द्या. फील्डच्या प्रभावाखाली वायरच्या बाजूने फिरताना, इलेक्ट्रॉन वायरच्या अणूंवर आदळतात, कंडक्टर गरम होते आणि क्रिस्टल जाळीतील अणू कंपन करू लागतात, ज्यामुळे इलेक्ट्रॉनसाठी अधिक ऊर्जा निर्माण होते. अधिक समस्याचळवळीसाठी. या घटनेला प्रतिकार म्हणतात. हे तापमान, सामग्री, कंडक्टर क्रॉस-सेक्शनवर अवलंबून असते आणि त्यात मोजले जाते ओमाहा.


ओमच्या कायद्याचे सूत्रीकरण आणि स्पष्टीकरण

जर्मन शिक्षक जॉर्ज ओमचा कायदा अगदी सोपा आहे. ते असे वाचते:

सर्किटच्या एका विभागातील वर्तमान ताकद व्होल्टेजच्या थेट प्रमाणात आणि प्रतिकाराच्या व्यस्त प्रमाणात असते.

जॉर्ज ओमने हा कायदा प्रायोगिकपणे (अनुभवाने) मध्ये घेतला 1826 वर्ष स्वाभाविकच, सर्किट विभागाचा प्रतिकार जितका जास्त असेल तितका कमी प्रवाह असेल. त्यानुसार, व्होल्टेज जितके जास्त असेल तितके जास्त वर्तमान.

तसे! आमच्या वाचकांसाठी आता यावर 10% सूट आहे

ओमच्या नियमाचे हे सूत्र सर्वात सोपे आहे आणि सर्किटच्या भागासाठी योग्य आहे. "सर्किट विभाग" असे म्हणण्याचा अर्थ असा आहे की हा एक एकसंध विभाग आहे ज्यामध्ये EMF सह कोणतेही वर्तमान स्रोत नाहीत. सोप्या भाषेत सांगायचे तर, या विभागात एक प्रकारचा प्रतिकार आहे, परंतु त्यावर कोणतीही बॅटरी नाही जी विद्युत प्रवाह प्रदान करते.

साठी ओम च्या नियमाचा विचार केला तर पूर्ण साखळी, त्याची शब्दरचना थोडी वेगळी असेल.

चला एक सर्किट घेऊ, त्यात एक विद्युत् स्त्रोत आहे जो व्होल्टेज तयार करतो आणि काही प्रकारचा प्रतिकार करतो.

कायदा खालीलप्रमाणे लिहिला जाईल:

पोकळ साखळीसाठी ओमच्या नियमाचे स्पष्टीकरण साखळीच्या एका विभागाच्या स्पष्टीकरणापेक्षा मूलभूतपणे वेगळे नाही. जसे तुम्ही बघू शकता, प्रतिकारामध्ये स्वतःचा प्रतिकार आणि वर्तमान स्त्रोताचा अंतर्गत प्रतिकार असतो आणि व्होल्टेजऐवजी, स्त्रोताची इलेक्ट्रोमोटिव्ह शक्ती सूत्रामध्ये दिसते.

तसे, आमच्या स्वतंत्र लेखात ईएमएफ काय आहे याबद्दल वाचा.

ओमचा नियम कसा समजून घ्यावा?

ओमचा नियम अंतर्ज्ञानाने समजून घेण्यासाठी, प्रवाहाचे द्रव म्हणून प्रतिनिधित्व करण्याचे साम्य पाहूया. जॉर्ज ओमने प्रयोग केले तेव्हा त्याच्या नावाचा कायदा शोधला गेला तेव्हा नेमका हाच विचार होता.

चला कल्पना करूया की विद्युत प्रवाह ही कंडक्टरमधील चार्ज वाहक कणांची हालचाल नसून पाईपमधील पाण्याच्या प्रवाहाची हालचाल आहे. प्रथम, पंपद्वारे पाणी पंपिंग स्टेशनवर उचलले जाते आणि तेथून, संभाव्य उर्जेच्या प्रभावाखाली, ते खाली झुकते आणि पाईपमधून वाहते. शिवाय, पंप जितका जास्त पाणी पंप करेल तितक्या वेगाने ते पाईपमध्ये वाहते.

हे खालीलप्रमाणे आहे की पाण्याच्या प्रवाहाचा वेग (वायरमधील वर्तमान ताकद) जास्त असेल, पाण्याची संभाव्य ऊर्जा (संभाव्य फरक)

वर्तमान शक्ती थेट व्होल्टेजच्या प्रमाणात असते.

आता प्रतिकाराकडे वळूया. हायड्रोलिक प्रतिकार म्हणजे पाईपचा व्यास आणि भिंतीच्या खडबडीमुळे होणारा प्रतिकार. हे समजणे तर्कसंगत आहे की व्यास जितका मोठा असेल तितका पाईपचा प्रतिकार कमी आणि अधिक अधिकपाणी ( उच्च प्रवाह) त्याच्या क्रॉस सेक्शनमधून प्रवाहित होईल.

वर्तमान सामर्थ्य प्रतिकारशक्तीच्या व्यस्त प्रमाणात आहे.

असे साधर्म्य केवळ ओमच्या कायद्याच्या मूलभूत आकलनासाठी बनवले जाऊ शकते, कारण त्याचे मूळ स्वरूप प्रत्यक्षात एक ऐवजी उग्र अंदाजे आहे, जे तरीही, व्यवहारात उत्कृष्ट अनुप्रयोग शोधते.

वस्तुस्थितीमध्ये, पदार्थाचा प्रतिकार क्रिस्टल जाळीच्या अणूंच्या कंपनांमुळे होतो आणि प्रवाह मुक्त चार्ज वाहकांच्या हालचालीमुळे होतो. धातूंमध्ये, मुक्त वाहक अणु कक्षेतून बाहेर पडलेले इलेक्ट्रॉन असतात.


या लेखात आम्ही ओमच्या नियमाचे सोपे स्पष्टीकरण देण्याचा प्रयत्न केला आहे. या वरवर साध्या वाटणाऱ्या गोष्टी जाणून घेतल्यास परीक्षेत तुमची चांगली सेवा होऊ शकते. अर्थात, आम्ही ओहमच्या नियमाचे सर्वात सोपे सूत्र दिले आहे आणि आता उच्च भौतिकशास्त्राच्या जंगलात जाणार नाही, सक्रिय आणि प्रतिक्रियाआणि इतर सूक्ष्मता.

तुम्हाला अशी गरज असल्यास, आमचे कर्मचारी तुम्हाला मदत करण्यास आनंदित होतील. आणि शेवटी, आम्ही तुम्हाला पाहण्यासाठी आमंत्रित करतो मनोरंजक व्हिडिओओमच्या कायद्याबद्दल. हे खरोखर शैक्षणिक आहे!

कंडक्टर रेझिस्टन्स मापन: R =U/I→ 1 Ohm = 1 V/1 A.

इलेक्ट्रिकल रेझिस्टन्स (आर) हा इलेक्ट्रिकल सर्किट (कंडक्टर) चा गुणधर्म आहे ज्यातून वाहणाऱ्या विद्युत प्रवाहाचा प्रतिकार केला जातो. स्थिर व्होल्टेजया व्होल्टेज आणि करंटच्या गुणोत्तराने त्याच्या टोकाला.

निसर्ग विद्युत प्रतिकारपदार्थाच्या संरचनेबद्दल इलेक्ट्रॉनिक कल्पनांवर आधारित: क्रिस्टल जाळीच्या आयनांशी संवाद साधताना कंडक्टरमध्ये मुक्त चार्ज केलेल्या कणांच्या ऑर्डर केलेल्या हालचालीचे "नुकसान".

कंडक्टरच्या विद्युत प्रतिकाराचे त्याच्या लांबीवर (रिओस्टॅट्स), क्रॉस-सेक्शन आणि सामग्रीचे अवलंबन. कंडक्टर सामग्रीचा विशिष्ट प्रतिकार: .

प्रश्न: कंडक्टरचा प्रतिकार त्याच्या लांबी, क्रॉस-सेक्शनल एरिया आणि सामग्रीवर का अवलंबून असतो?

वायर साठी = , विशिष्ट विद्युत चालकता कोठे आहे.

- (ओमचा नियम मध्ये विभेदक फॉर्म) - कंडक्टरच्या प्रत्येक बिंदूसाठी प्रमाणांमधील कनेक्शन स्थापित करते.

त्याच्या तापमानावर (कमी उष्णता) कंडक्टरच्या प्रतिकारशक्तीच्या अवलंबित्वाचे प्रात्यक्षिक. प्रतिरोधक तापमान गुणांक.

ओमच्या कायद्याच्या लागू होण्याच्या मर्यादा.

IV. कार्ये:

  1. जेव्हा कंडक्टरच्या टोकावरील व्होल्टेज 20 s साठी 2 V ते 4 V पर्यंत एकसमान वाढतो तेव्हा 3 Ohms च्या प्रतिकारासह कंडक्टरच्या क्रॉस सेक्शनमधून गेलेला इलेक्ट्रिक चार्ज निश्चित करा.

2. ॲल्युमिनियम कंडक्टरचे क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र आणि लांबी निश्चित करा जर त्याचा प्रतिकार 0.1 ओहम असेल आणि त्याचे वस्तुमान 54 ग्रॅम असेल.

प्रश्न:

1. समजावून सांगा की वायरचा प्रतिकार त्याच्या सामग्री, लांबी आणि क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्रावर अवलंबून असतो.

2. 5 ohms च्या प्रतिकाराने वायरचा तुकडा कसा कापायचा?

3. रेखांकन करून तांब्याच्या ताराची लांबी दुप्पट केली गेली. तिचा प्रतिकार कसा बदलला आहे?

4. मानवी त्वचेचा प्रतिकार त्याची स्थिती, संपर्क क्षेत्र, लागू व्होल्टेज आणि विद्युत प्रवाहाचा कालावधी यावर का अवलंबून असतो?

5. टंगस्टन फिलामेंटचा प्रतिकार बदलेल का? विद्युत दिवा 120 V वर रेट केलेले, जर तुम्ही ते 4 V च्या व्होल्टेजसह वर्तमान स्त्रोताशी कनेक्ट केले तर?

6. धरणाची उंची ही विद्युत व्होल्टेज आहे, धरणाच्या पायथ्याशी असलेल्या छिद्रातून पाण्याचा प्रवाह चालू शक्ती आहे. ही साधर्म्य चांगली आहे का?


व्ही. § 54 उदा. 10 क्रमांक 3

1. एक डिझाइन प्रस्तावित करा आणि रियोस्टॅटच्या पॅरामीटर्सची गणना करा (वायर मटेरियल, लांबी, क्रॉस-सेक्शनल एरिया), ज्याचा प्रतिकार 0 ते 100 ओहम पर्यंत सहजतेने बदलू शकतो आणि जास्तीत जास्त 2 ए पर्यंत विद्युत प्रवाह असू शकतो.

2. तार ताणल्यावर त्याचा प्रतिकार कसा बदलतो? लवचिक विकृतींच्या मर्यादेत हा संबंध स्थापित करण्याचा प्रयत्न करा. डिझाइनचा प्रस्ताव द्या आणि यांत्रिक ताण मोजण्यासाठी डिझाइन केलेल्या उपकरणाच्या (स्ट्रेन गेज) पॅरामीटर्सची गणना करा.

अतिरिक्त माहिती: टेन्सोरेसिस्टिव्ह इफेक्ट म्हणजे विकृती दरम्यान सामग्रीच्या प्रतिकारशक्तीमध्ये बदल.(अल्ल्युमिनिअम आणि सिलिकॉनपासून अलीकडेच तयार केलेली सामग्री जवळपास 900 पटीने प्रभाव पडल्यावर त्यांचा प्रतिकार बदलते).

3. एक डिझाइन प्रस्तावित करा आणि वर्णन करा विद्युत आकृतीतापमानावर (शक्यतो रिओस्टॅटसह) कंडक्टरच्या प्रतिरोधकतेचे अवलंबित्व स्थापित करण्यासाठी एक उपकरण.

4. खोलीच्या तपमानावर आणि उकळत्या तापमानात पाण्याची प्रतिरोधकता मोजा.

"प्रत्यक्ष अनुभव नेहमीच स्पष्ट असतो आणि कमीत कमी वेळेत त्याचा फायदा होऊ शकतो."

प्रयोगशाळा कार्य क्रमांक 3 "कंडक्टर सामग्रीचा प्रतिकार मोजणे"

उद्देश: विद्यार्थ्यांना कंडक्टर सामग्रीची प्रतिरोधकता दिलेल्या अचूकतेसह मोजण्यास शिकवणे.

धड्याचा प्रकार: प्रयोगशाळा काम.

उपकरणे: वर्तमान स्रोत, प्रयोगशाळा ॲमीटर आणि व्होल्टमीटर, की, रिओस्टॅट, विद्यार्थी शासक, ब्लॉकवरील कंडक्टर, कनेक्टिंग वायर, कॅलिपर (मायक्रोमीटर).

पाठ योजना: 1. प्रास्ताविक भाग 1-2 मि

2. प्रास्ताविक ब्रीफिंग 5 मि

3. 30 मिनिटे काम पूर्ण करणे

4. गृहपाठ असाइनमेंट 2-3 मि

II. ब्लॅकबोर्डवर प्रयोगशाळा सेटअप आकृती. कंडक्टरचा प्रतिकार कसा मोजायचा; वायरचे क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र; कंडक्टरची लांबी?

प्रतिरोधकता मोजताना सापेक्ष आणि परिपूर्ण त्रुटी:

III. काम पूर्ण करणे.

ओमचा कायदा.

I = U/R

जेथे U हा विभागाच्या शेवटी व्होल्टेज आहे, I वर्तमान ताकद आहे, R हा कंडक्टरचा प्रतिकार आहे.

R=U/I

ही सूत्रे फक्त तेव्हाच वैध असतात जेव्हा नेटवर्कला केवळ प्रतिकाराचा अनुभव येतो.

हालचाल स्थिती विद्युत शुल्ककंडक्टरमध्ये विद्युत क्षेत्राची उपस्थिती असते, जी विशेष उपकरणांद्वारे तयार केली जाते आणि देखरेख केली जाते वर्तमान स्रोत.

वर्तमान स्त्रोताचे वैशिष्ट्य दर्शविणारी मुख्य मात्रा म्हणजे त्याची इलेक्ट्रोमोटिव्ह शक्ती.

स्त्रोताचे इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्स (संक्षिप्त EMF) हे एक स्केलर भौतिक प्रमाण आहे जे स्त्रोत टर्मिनल्स (ध्रुव) वर संभाव्य फरक निर्माण करण्यास सक्षम असलेल्या बाह्य शक्तींचे कार्य दर्शवते.

पॉझिटिव्ह युनिट चार्ज असलेल्या चार्ज केलेल्या कणाला स्त्रोताच्या एका ध्रुवावरून दुसऱ्या ध्रुवावर हलवणे बाह्य शक्तींच्या कार्यासारखे आहे, म्हणजे.

SI मध्ये, EMF व्होल्ट (V) मध्ये मोजले जाते, म्हणजे. व्होल्टेज सारख्याच युनिट्समध्ये.

बाह्य स्त्रोत शक्ती ही अशी शक्ती आहेत जी स्त्रोतामध्ये शुल्क वेगळे करतात आणि त्याद्वारे त्याच्या ध्रुवांवर संभाव्य फरक निर्माण करतात. ही शक्ती भिन्न स्वरूपाची असू शकते, परंतु विद्युतीय नाही (म्हणूनच नाव) - यांत्रिक शक्ती, बॅटरीमधील रासायनिक वातावरण; फोटोसेल्समध्ये चमकदार प्रवाह.

EMF ची दिशा म्हणजे जनरेटरच्या आत वजा ते प्लस पर्यंत विद्युत व्यतिरिक्त इतर निसर्गाच्या प्रभावाखाली सकारात्मक शुल्काच्या सक्तीच्या हालचालीची दिशा.

अंतर्गत प्रतिकारजनरेटर म्हणजे त्यातील संरचनात्मक घटकांचा प्रतिकार.

जर इलेक्ट्रिकल सर्किट दोन विभागांमध्ये विभागले गेले असेल - बाह्य, प्रतिकार सह आर, आणि अंतर्गत, प्रतिकार सह आर, ते EMF स्रोतविद्युत प्रवाह सर्किटच्या बाह्य आणि अंतर्गत विभागांवरील व्होल्टेजच्या बेरीजच्या समान असेल:

ओमच्या नियमानुसार, सर्किटच्या कोणत्याही विभागातील व्होल्टेज वाहत्या प्रवाहाच्या परिमाण आणि त्याच्या प्रतिकाराने निर्धारित केले जाते:

तेव्हापासून

, (3)

त्या येथे स्त्रोत ध्रुवांवर व्होल्टेज बंद सर्किटसर्किटच्या अंतर्गत आणि बाह्य विभागांच्या प्रतिकारांच्या गुणोत्तरावर अवलंबून असते. अंदाजे समान असल्यास यू.

विद्युत प्रतिकार.

विद्युतप्रवाह रोखण्यासाठी कंडक्टर सामग्रीच्या गुणधर्माला विद्युत प्रतिरोध म्हणतात.

ओमच्या नियमातून: आर = यू / आय



विद्युत प्रतिकाराचे एकक 1 ओम आहे.

कंडक्टरचा प्रतिकार 1 ohm असतो आणि तो 1 V च्या व्होल्टेजवर 1 A चा प्रवाह वाहून नेतो.

प्रतिकाराच्या परस्परसंबंधाला विद्युत चालकता म्हणतात:

चालकतेचे एकक सीमेन्स आहे:

विशिष्ट चालकतेच्या परस्परसंबंधाला म्हणतात प्रतिरोधकता r, i.e.

तापमानात वाढ होण्याबरोबरच पदार्थाच्या कणांच्या गोंधळलेल्या थर्मल गतीमध्ये वाढ होते, ज्यामुळे त्यांच्याशी इलेक्ट्रॉनच्या टक्कर होण्याच्या संख्येत वाढ होते आणि इलेक्ट्रॉनची क्रमबद्ध हालचाल गुंतागुंतीची होते.

प्रतिकार एक प्रतिरोधक आहे.

पद्धत नोडल क्षमता.

उदाहरण 2.7.4.

अंजीर मधील सर्किटसाठी नोडल पोटेंशिअल्सची पद्धत वापरून शाखांमधील प्रवाहांची मूल्ये आणि दिशानिर्देश निश्चित करा. 2.7.4 जर:

E1=108 V; E2=90 V; Ri1=2 Ohm; Ri2=1 Ohm; R1=28 ओहम; R2=39 ओहम; R3=60 Ohm.

उपाय.

आम्ही शाखांमधील प्रवाह निश्चित करतो.


दोन नोड पद्धत.

इलेक्ट्रिकल सर्किट्सची गणना करण्यासाठी सामान्य पद्धतींपैकी एक आहे दोन नोड पद्धत.जेव्हा साखळीमध्ये फक्त दोन नोड्स असतात तेव्हा ही पद्धत वापरली जाते

लूप चालू पद्धत.

क्रियांचे अल्गोरिदम खालीलप्रमाणे आहे:

किर्चहॉफच्या दुसऱ्या नियमानुसार, लूप करंट्सच्या संदर्भात, आम्ही सर्व स्वतंत्र लूपसाठी समीकरणे तयार करतो. समानता लिहिताना, ज्या सर्किटसाठी समीकरण काढले जात आहे त्या सर्किटला बायपास करण्याची दिशा या सर्किटच्या सर्किट करंटच्या दिशेशी एकरूप आहे असे समजा. हे देखील लक्षात घेतले पाहिजे की दोन सर्किट्सच्या जवळच्या शाखांमध्ये दोन सर्किट प्रवाह वाहतात. अशा शाखांमधील ग्राहकांमधील व्होल्टेज ड्रॉप प्रत्येक विद्युत प्रवाहातून स्वतंत्रपणे घेतले पाहिजे.

आम्ही सर्व शाखांच्या वास्तविक प्रवाहांची दिशा अनियंत्रितपणे सेट करतो आणि त्यांना नियुक्त करतो. वास्तविक प्रवाह अशा प्रकारे चिन्हांकित केले पाहिजेत की समोच्च प्रवाहांमध्ये गोंधळ होऊ नये. वास्तविक प्रवाहांची संख्या करण्यासाठी, तुम्ही एकल अरबी अंक (I1, I2, I3, इ.) वापरू शकता.

बीजगणितीय बेरीज करताना चिन्ह न बदलता, एक लूप करंट घेतला जातो ज्याची दिशा वास्तविक शाखा प्रवाहाच्या स्वीकारलेल्या दिशेशी एकरूप असते. IN अन्यथालूप करंट वजा एक ने गुणाकार केला जातो.



लूप चालू पद्धतीचा वापर करून जटिल सर्किटची गणना करण्याचे उदाहरण.

तांदूळ. 1. लूप चालू पद्धतीचा वापर करून गणनाच्या उदाहरणासाठी इलेक्ट्रिकल सर्किट आकृती

उपाय. या पद्धतीचा वापर करून जटिल सर्किटची गणना करण्यासाठी, स्वतंत्र सर्किटच्या संख्येनुसार दोन समीकरणे तयार करणे पुरेसे आहे. आम्ही लूप करंट्स घड्याळाच्या दिशेने निर्देशित करतो आणि त्यांना I11 आणि I22 दर्शवतो (आकृती 1 पहा).

किर्चॉफच्या लूप करंट्सच्या दुसऱ्या नियमानुसार, आम्ही समीकरणे तयार करतो:

आम्ही सिस्टम सोडवतो आणि लूप करंट्स I11 = I22 = 3 A मिळवतो.

हे सकारात्मक तथ्य म्हणून लक्षात घेतले पाहिजे की लूप चालू पद्धतीमध्ये, किर्चहॉफच्या नियमांनुसार सोल्यूशनच्या तुलनेत, कमी क्रमाच्या समीकरणांची प्रणाली सोडवणे आवश्यक आहे. तथापि, ही पद्धत शाखांचे वास्तविक प्रवाह त्वरित निर्धारित करण्यास परवानगी देत ​​नाही.

ओमचा कायदा.

सर्किटच्या एका विशिष्ट विभागासाठी ओमच्या नियमानुसार, सर्किटच्या एका विभागातील वर्तमान ताकद विभागाच्या शेवटी असलेल्या व्होल्टेजच्या थेट प्रमाणात आणि प्रतिकाराच्या व्यस्त प्रमाणात असते.



आम्ही वाचण्याची शिफारस करतो

वर