ओमचा नियम संपूर्ण प्रतिकार आहे. इलेक्ट्रिकल रेझिस्टन्सची संकल्पना, ओहमचे नियम, किर्चहॉफचे नियम, समांतर आणि ओमचे नियम कॅल्क्युलेटर. जॉर्ज सायमन ओम - चरित्र किर्चहॉफ गुस्ताव रॉबर्ट - चरित्र

विद्युत अभियांत्रिकीच्या मूलभूत नियमांपैकी एक ओमचा कायदा आहे. हे अगदी सोपे आहे आणि जवळजवळ कोणत्याही इलेक्ट्रिकल सर्किट्सच्या गणनेमध्ये वापरले जाते. परंतु या कायद्यामध्ये सर्किटमधील प्रतिक्रियाशील घटकांच्या उपस्थितीत एसी आणि डीसी सर्किट्समध्ये ऑपरेशनची काही वैशिष्ट्ये आहेत. ही वैशिष्ट्ये नेहमी लक्षात ठेवली पाहिजेत.

ओमच्या कायद्याचे क्लासिक आकृती असे दिसते:

आणि हे आणखी सोपे वाटते - सर्किटच्या एका विभागात वाहणारा विद्युत् प्रवाह सर्किट व्होल्टेजच्या त्याच्या प्रतिकाराच्या गुणोत्तराच्या बरोबरीचा असेल, जो सूत्राद्वारे व्यक्त केला जातो:

परंतु आम्हाला माहित आहे की सक्रिय प्रतिकार R व्यतिरिक्त, रिॲक्टन्स इंडक्टन्स X L आणि कॅपेसिटन्स X C देखील आहे. परंतु आपण हे कबूल केले पाहिजे की पूर्णपणे सक्रिय प्रतिकार असलेले इलेक्ट्रिकल सर्किट अत्यंत दुर्मिळ आहेत. चला एक सर्किट पाहू ज्यामध्ये इंडक्टर एल, कॅपेसिटर सी आणि रेझिस्टर आर मालिकेत जोडलेले आहेत:

पूर्णपणे सक्रिय प्रतिकार R व्यतिरिक्त, इंडक्टन्स L आणि कॅपेसिटन्स C मध्ये देखील प्रतिक्रिया X L आणि X C आहेत, जे सूत्रांद्वारे व्यक्त केले जातात:

जेथे ω ही नेटवर्कची चक्रीय वारंवारता आहे, ω = 2πf च्या समान आहे. f - Hz मध्ये नेटवर्क वारंवारता.

डायरेक्ट करंटसाठी, वारंवारता शून्य (f = 0) आहे, त्यानुसार, इंडक्टन्स रिॲक्टन्स शून्य (फॉर्म्युला (1)) होईल आणि कॅपेसिटन्स अनंत (2) होईल, ज्यामुळे इलेक्ट्रिकल सर्किटमध्ये ब्रेक होईल. यावरून आपण असा निष्कर्ष काढू शकतो की डीसी सर्किट्समध्ये घटकांची प्रतिक्रिया नसते.

जर आपण अल्टरनेटिंग करंट वापरून शास्त्रीय इलेक्ट्रिकल सर्किटचा विचार केला, तर ते प्रत्यक्ष प्रवाहापेक्षा व्यावहारिकदृष्ट्या वेगळे नसेल, फक्त व्होल्टेज स्त्रोत असेल (स्थिर - पर्यायी ऐवजी):

त्यानुसार, अशा समोच्च साठी सूत्र समान राहील:

परंतु जर आपण सर्किट क्लिष्ट केले आणि त्यात प्रतिक्रियाशील घटक जोडले:

परिस्थिती नाटकीयरित्या बदलेल. आता f शून्याच्या बरोबरीचे नाही, जे सूचित करते की सक्रिय प्रतिकाराव्यतिरिक्त, सर्किटमध्ये अभिक्रिया देखील समाविष्ट केली जाते, ज्यामुळे सर्किटमध्ये वाहणार्या विद्युत् प्रवाहाच्या प्रमाणात देखील परिणाम होऊ शकतो आणि . आता सर्किटचा एकूण प्रतिकार (Z म्हणून दर्शविला जातो) आणि तो सक्रिय Z ≠ R च्या बरोबरीचा नाही. सूत्र खालील फॉर्म घेईल:

त्यानुसार, ओमच्या कायद्याचे सूत्र थोडे बदलेल:

हे महत्त्वाचे का आहे?

या बारकावे जाणून घेतल्याने तुम्हाला गंभीर समस्या टाळता येतील ज्या विशिष्ट विद्युत समस्यांचे निराकरण करण्याच्या चुकीच्या दृष्टिकोनातून उद्भवू शकतात. उदाहरणार्थ, खालील पॅरामीटर्ससह एक इंडक्टर वैकल्पिक व्होल्टेज सर्किटशी जोडलेला आहे: f nom = 50 Hz, U nom = 220 V, R = 0.01 Ohm, L = 0.03 H. या कॉइलमधून वाहणारा विद्युतप्रवाह समान असेल.

गोषवारा

ओमचा कायदा. शोधाचा इतिहास. विविध प्रकारचे ओमचे नियम.

1. ओमच्या कायद्याचे सामान्य दृश्य.

2. ओमच्या कायद्याच्या शोधाचा इतिहास, शास्त्रज्ञाचे संक्षिप्त चरित्र.

3. ओमच्या नियमांचे प्रकार.

ओमचा नियम वर्तमान सामर्थ्यामधील संबंध स्थापित करतो आयकंडक्टर आणि संभाव्य फरक (व्होल्टेज) मध्ये यूया कंडक्टरच्या दोन स्थिर बिंदू (विभाग) दरम्यान:

(1) आनुपातिकता घटक आर, कंडक्टरच्या भौमितिक आणि विद्युत गुणधर्मांवर आणि तापमानावर अवलंबून, ओमिक प्रतिरोध किंवा फक्त कंडक्टरच्या दिलेल्या विभागाचा प्रतिकार म्हणतात. 1826 मध्ये ओमचा नियम सापडला. भौतिकशास्त्रज्ञ जी. ओम.

जॉर्ज सायमन ओहमचा जन्म 16 मार्च 1787 रोजी एर्लांगेन येथे आनुवंशिक मेकॅनिकच्या कुटुंबात झाला. शाळेतून पदवी घेतल्यानंतर जॉर्जने शहरातील व्यायामशाळेत प्रवेश केला. एर्लांगेन व्यायामशाळा विद्यापीठाच्या देखरेखीखाली होती. व्यायामशाळेतील वर्ग चार प्राध्यापकांनी शिकवले. जॉर्ज, हायस्कूलमधून पदवी प्राप्त केल्यानंतर, 1805 च्या वसंत ऋतूमध्ये एर्लांगेन विद्यापीठाच्या फिलॉसॉफी फॅकल्टीमध्ये गणित, भौतिकशास्त्र आणि तत्त्वज्ञानाचा अभ्यास करण्यास सुरुवात केली.

तीन सेमिस्टरचा अभ्यास केल्यानंतर, त्यांनी स्विस शहरातील गोटस्टॅटमधील एका खाजगी शाळेत गणिताच्या शिक्षकाची जागा घेण्याचे आमंत्रण स्वीकारले.

1811 मध्ये ते एर्लांगेनला परतले, विद्यापीठातून पदवी प्राप्त केली आणि पीएच.डी. विद्यापीठातून पदवी घेतल्यानंतर लगेचच त्यांना त्याच विद्यापीठाच्या गणित विभागात खाजगी सहाय्यक प्राध्यापक पदाची ऑफर देण्यात आली.

1812 मध्ये ओहमची बंबबर्ग येथील शाळेत गणित आणि भौतिकशास्त्राचे शिक्षक म्हणून नियुक्ती करण्यात आली. 1817 मध्ये, त्यांनी शिकवण्याच्या पद्धतींवरील त्यांचे पहिले मुद्रित कार्य प्रकाशित केले, "तयारी वर्गांमध्ये भूमिती शिकवण्यासाठी सर्वात अनुकूल पर्याय." ओमने विजेवर संशोधन सुरू केले. कूलॉम्बच्या टॉर्शन बॅलन्सच्या रचनेवर ओहमने त्याचे विद्युतीय मापन यंत्र आधारित केले. ओहमने त्यांच्या संशोधनाचे परिणाम "कायद्यावरील प्राथमिक अहवाल ज्यानुसार धातू संपर्क विद्युत चालवतात" या लेखाच्या स्वरूपात सादर केले. हा लेख 1825 मध्ये जर्नल ऑफ फिजिक्स अँड केमिस्ट्रीमध्ये प्रकाशित झाला होता, जो श्वाइगरने प्रकाशित केला होता. तथापि, ओमने शोधलेले आणि प्रकाशित केलेले अभिव्यक्ती चुकीचे असल्याचे दिसून आले, जे त्याच्या दीर्घकालीन गैर-मान्यताचे एक कारण होते. सर्व खबरदारी घेतल्यानंतर आणि त्रुटीचे सर्व संभाव्य स्त्रोत अगोदरच काढून टाकल्यानंतर, ओमने नवीन मोजमाप सुरू केले.

1826 मध्ये जर्नल ऑफ फिजिक्स अँड केमिस्ट्रीमध्ये प्रकाशित झालेला त्यांचा प्रसिद्ध लेख "कायद्याची व्याख्या ज्यानुसार धातू संपर्क विद्युत चालवतात, तसेच व्होल्टेइक उपकरणाच्या सिद्धांताची रूपरेषा आणि श्वाइगर गुणक" दिसून येते.

मे 1827 मध्ये, 245 पृष्ठांचा “इलेक्ट्रिक सर्किट्सचा सैद्धांतिक अभ्यास” खंड, ज्यामध्ये इलेक्ट्रिक सर्किट्सवर ओहमचे आताचे सैद्धांतिक तर्क होते. या कामात, शास्त्रज्ञाने कंडक्टरच्या विद्युत गुणधर्मांना त्याच्या प्रतिकाराने वैशिष्ट्यीकृत करण्याचा प्रस्ताव दिला आणि हा शब्द वैज्ञानिक वापरात आणला. EMF नसलेल्या इलेक्ट्रिकल सर्किटच्या विभागाच्या नियमासाठी ओहमला एक सोपा सूत्र सापडला: “गॅल्व्हॅनिक सर्किटमधील विद्युत् प्रवाहाची परिमाण सर्व व्होल्टेजच्या बेरीजशी थेट प्रमाणात असते आणि कमी केलेल्या लांबीच्या बेरीजच्या व्यस्त प्रमाणात असते. या प्रकरणात, एकूण कमी केलेली लांबी भिन्न चालकता आणि भिन्न क्रॉस-सेक्शन असलेल्या एकसंध विभागांसाठी सर्व वैयक्तिक कमी केलेल्या लांबीची बेरीज म्हणून परिभाषित केली जाते."

1829 मध्ये, त्यांचा लेख "इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक मल्टीप्लायरच्या ऑपरेशनचा प्रायोगिक अभ्यास" प्रकाशित झाला, ज्यामध्ये इलेक्ट्रिकल मापन यंत्रांच्या सिद्धांताचा पाया घातला गेला. येथे ओमने प्रतिकारशक्तीचे एकक प्रस्तावित केले, ज्यासाठी त्याने 1 फूट लांब आणि 1 चौरस रेषेच्या क्रॉस सेक्शनसह तांब्याच्या तारेचा प्रतिकार निवडला.

1830 मध्ये, ओहमचा नवीन अभ्यास, "एकध्रुवीय प्रवाहकतेचा अंदाजे सिद्धांत तयार करण्याचा प्रयत्न," दिसून आला.

1841 पर्यंत ओमचे काम इंग्रजीत, 1847 मध्ये इटालियनमध्ये आणि 1860 मध्ये फ्रेंचमध्ये अनुवादित झाले.

16 फेब्रुवारी 1833 रोजी, ज्या लेखात त्यांचा शोध प्रकाशित झाला होता त्या लेखाच्या प्रकाशनानंतर सात वर्षांनी, ओम यांना न्युरेमबर्गच्या नव्याने आयोजित केलेल्या पॉलिटेक्निक स्कूलमध्ये भौतिकशास्त्राचे प्राध्यापक म्हणून पद देऊ केले गेले. शास्त्रज्ञ ध्वनिशास्त्राच्या क्षेत्रात संशोधन सुरू करतात. ओहमने त्याच्या ध्वनिक संशोधनाचे परिणाम एका कायद्याच्या रूपात तयार केले, जे नंतर ओहमचा ध्वनिक कायदा म्हणून ओळखले जाऊ लागले.

रशियन भौतिकशास्त्रज्ञ लेन्झ आणि जेकोबी हे परदेशी शास्त्रज्ञांमध्ये ओमचा नियम ओळखणारे पहिले होते. त्यांनी त्याला आंतरराष्ट्रीय मान्यता मिळवून देण्यासही मदत केली. रशियन भौतिकशास्त्रज्ञांच्या सहभागाने, 5 मे 1842 रोजी, लंडनच्या रॉयल सोसायटीने ओहमला सुवर्णपदक दिले आणि त्याला सदस्य म्हणून निवडले.

1845 मध्ये ते Bavarian Academy of Sciences चे पूर्ण सदस्य म्हणून निवडले गेले. 1849 मध्ये, शास्त्रज्ञांना म्युनिक विद्यापीठात असाधारण प्राध्यापक म्हणून आमंत्रित केले गेले. त्याच वर्षी, त्यांची भौतिक आणि गणितीय साधनांच्या राज्य संग्रहाचे संरक्षक म्हणून नियुक्ती करण्यात आली, त्याच वेळी ते भौतिकशास्त्र आणि गणितावर व्याख्याने देत होते. 1852 मध्ये, ओमला पूर्ण प्राध्यापकाचे पद मिळाले. 6 जुलै 1854 रोजी ओमचा मृत्यू झाला. 1881 मध्ये, पॅरिसमधील इलेक्ट्रिकल अभियांत्रिकी काँग्रेसमध्ये, शास्त्रज्ञांनी एकमताने प्रतिकार युनिटचे नाव मंजूर केले - 1 ओम.

सर्वसाधारणपणे, दरम्यान संबंध आयआणि यूनॉनलाइनर, परंतु सराव मध्ये ते एका विशिष्ट व्होल्टेज श्रेणीमध्ये रेषीय मानणे आणि ओमचा नियम लागू करणे नेहमीच शक्य आहे; धातू आणि त्यांच्या मिश्र धातुंसाठी ही श्रेणी व्यावहारिकदृष्ट्या अमर्यादित आहे.

फॉर्ममधील ओहमचा नियम (1) सर्किटच्या विभागांसाठी वैध आहे ज्यात emf चे स्त्रोत नाहीत. अशा स्त्रोतांच्या उपस्थितीत (बॅटरी, थर्मोकूपल्स, जनरेटर इ.), ओमचा नियम फॉर्म घेतो:

(2) - सर्किटच्या विचारात घेतलेल्या विभागात समाविष्ट केलेल्या सर्व स्त्रोतांचे EMF. बंद सर्किटसाठी, ओमचा नियम असे फॉर्म घेतो: (३) - सर्किटचा एकूण प्रतिकार, बाह्य प्रतिकाराच्या बेरजेइतका आरआणि EMF स्त्रोताचा अंतर्गत प्रतिकार. ब्रँच्ड चेनच्या बाबतीत ओमच्या कायद्याचे सामान्यीकरण म्हणजे किर्चॉफचा नियम 2.

कंडक्टरच्या प्रत्येक बिंदूवर वर्तमान घनतेशी संबंधित ओमचा नियम विभेदक स्वरूपात लिहिला जाऊ शकतो. jपूर्ण विद्युत क्षेत्र शक्तीसह. संभाव्य. विद्युत क्षेत्राची ताकद इ, स्वतः कंडक्टरच्या सूक्ष्म शुल्क (इलेक्ट्रॉन, आयन) द्वारे कंडक्टरमध्ये तयार केलेले, मुक्त शुल्क (वर्तमान) च्या स्थिर हालचालीस समर्थन देऊ शकत नाही, कारण बंद मार्गावर या फील्डचे कार्य शून्य आहे. विद्युत् प्रवाह विविध उत्पत्तीच्या (प्रेरणात्मक, रासायनिक, थर्मल इ.) नसलेल्या विद्युत शक्तींद्वारे राखला जातो, जो ईएमएफच्या स्त्रोतांमध्ये कार्य करतो आणि ज्याला तीव्रतेसह काही समतुल्य गैर-संभाव्य क्षेत्र म्हणून प्रस्तुत केले जाऊ शकते. इ एसटी,तृतीय पक्ष म्हणतात. कंडक्टरच्या आतील शुल्कांवर कार्य करणारी एकूण फील्ड ताकद, सर्वसाधारणपणे, समान असते इ + इ एस.टी . त्यानुसार, ओमच्या विभेदक कायद्याचे स्वरूप आहे:

किंवा , (4) ही कंडक्टर सामग्रीची प्रतिरोधकता आहे आणि त्याची विद्युत चालकता आहे.

जटिल स्वरूपातील ओमचा नियम सायनसॉइडल अर्ध-स्थिर प्रवाहांसाठी देखील वैध आहे.

विद्युत प्रवाह आणि धोकादायक व्होल्टेज ऐकले जाऊ शकत नाही (हाई-व्होल्टेज लाइन आणि इलेक्ट्रिकल इंस्टॉलेशन्स व्यतिरिक्त). उत्साही असलेले जिवंत भाग कोणत्याही प्रकारे दिसण्यात भिन्न नसतात.

त्यांच्या वासाने त्यांना ओळखणे अशक्य आहे आणि ते सामान्य ऑपरेटिंग मोडमध्ये भारदस्त तापमानात भिन्न नसतात. परंतु आम्ही व्हॅक्यूम क्लिनर एका शांत आणि शांत आउटलेटमध्ये प्लग इन करतो, स्विच फ्लिप करतो - आणि ऊर्जा कोठूनही बाहेर येत नाही असे दिसते, स्वतःहून, घरगुती उपकरणाच्या आत आवाज आणि कॉम्प्रेशनच्या स्वरूपात तयार होते.

पुन्हा, जर आपण सॉकेटच्या सॉकेटमध्ये दोन नखे घातल्या आणि त्यांना पकडले तर अक्षरशः आपल्या संपूर्ण शरीरासह आपल्याला विद्युत प्रवाहाच्या अस्तित्वाची वास्तविकता आणि वस्तुनिष्ठता जाणवेल. हे करणे, अर्थातच, जोरदारपणे परावृत्त केले जाते. परंतु व्हॅक्यूम क्लिनर आणि नखांची उदाहरणे आम्हाला स्पष्टपणे दर्शवतात की इलेक्ट्रिकल अभियांत्रिकीच्या मूलभूत कायद्यांचा अभ्यास करणे आणि समजून घेणे घरगुती वीज हाताळताना सुरक्षिततेला प्रोत्साहन देते, तसेच विद्युत प्रवाह आणि व्होल्टेजशी संबंधित अंधश्रद्धावादी पूर्वग्रह दूर करते.

तर, इलेक्ट्रिकल अभियांत्रिकीच्या सर्वात मौल्यवान कायद्यांपैकी एक पाहू जे जाणून घेण्यासाठी उपयुक्त आहे. आणि आम्ही हे शक्य तितक्या लोकप्रिय स्वरूपात करण्याचा प्रयत्न करू.

ओमचा कायदा

1. ओमचा नियम लिहिण्याचा भिन्न प्रकार

इलेक्ट्रिकल अभियांत्रिकीचा सर्वात महत्त्वाचा कायदा अर्थातच आहे. ओमचा कायदा. इलेक्ट्रिकल अभियांत्रिकीशी काहीही संबंध नसलेल्या लोकांना देखील त्याच्या अस्तित्वाबद्दल माहिती आहे. पण दरम्यान प्रश्न "तुम्हाला ओमचा नियम माहित आहे का?" तांत्रिक विद्यापीठांमध्ये हे गर्विष्ठ आणि गर्विष्ठ विद्यार्थ्यांसाठी एक सापळा आहे. कॉम्रेड, अर्थातच, उत्तर देतो की त्याला ओमचा कायदा चांगला माहित आहे आणि मग ते हा कायदा भिन्न स्वरूपात देण्याची विनंती करून त्याच्याकडे वळतात. येथेच असे दिसून येते की हायस्कूलच्या विद्यार्थ्याला किंवा नवीन व्यक्तीला अजूनही खूप अभ्यास करायचा आहे.

तथापि, ओमचा नियम लिहिण्याचे विभेदक स्वरूप व्यवहारात जवळजवळ लागू होत नाही. हे वर्तमान घनता आणि फील्ड सामर्थ्य यांच्यातील संबंध प्रतिबिंबित करते:

जेथे G ही सर्किटची चालकता आहे; ई - विद्युत प्रवाह तीव्रता.

हे सर्व विद्युत प्रवाह व्यक्त करण्याचा प्रयत्न आहेत, केवळ कंडक्टर सामग्रीचे भौतिक गुणधर्म लक्षात घेऊन, त्याचे भौमितिक मापदंड (लांबी, व्यास इ.) विचारात न घेता. ओमचा नियम लिहिण्याचा विभेदक प्रकार हा एक शुद्ध सिद्धांत आहे दैनंदिन जीवनात त्याचे ज्ञान अजिबात आवश्यक नाही.

2. सर्किटच्या भागासाठी ओमचा नियम लिहिण्याचा अविभाज्य प्रकार

दुसरी गोष्ट म्हणजे नोटेशनचे अविभाज्य स्वरूप. त्यातही अनेक प्रकार आहेत. त्यापैकी सर्वात लोकप्रिय आहे सर्किट विभागासाठी ओमचा नियम: I=U/R

दुस-या शब्दात सांगायचे तर, सर्किटच्या विभागातील विद्युतप्रवाह नेहमी जास्त असतो, या विभागात लागू होणारा व्होल्टेज जितका जास्त असेल आणि या विभागाचा प्रतिकार कमी असेल.

ओमच्या कायद्याचा हा "प्रकार" प्रत्येकासाठी लक्षात ठेवणे आवश्यक आहे ज्यांना कमीतकमी कधीकधी विजेचा सामना करावा लागतो. सुदैवाने, अवलंबित्व अगदी सोपे आहे. शेवटी, नेटवर्कमधील व्होल्टेज स्थिर मानले जाऊ शकते. आउटलेटसाठी ते 220 व्होल्ट आहे. म्हणून, हे दिसून येते की सर्किटमधील विद्युत् प्रवाह केवळ आउटलेटशी जोडलेल्या सर्किटच्या प्रतिकारांवर अवलंबून असतो. म्हणून साधे नैतिक: या प्रतिकाराचे परीक्षण करणे आवश्यक आहे.

शॉर्ट सर्किट, जे प्रत्येकजण ऐकतो, बाह्य सर्किटच्या कमी प्रतिकारामुळे तंतोतंत घडतात. चला असे गृहीत धरू की शाखा बॉक्समधील तारांच्या चुकीच्या कनेक्शनमुळे, फेज आणि तटस्थ तारा एकमेकांशी थेट जोडलेले आहेत. मग सर्किट विभागाचा प्रतिकार झपाट्याने जवळजवळ शून्यावर कमी होईल आणि वर्तमान देखील खूप मोठ्या मूल्यापर्यंत झपाट्याने वाढेल. जर इलेक्ट्रिकल वायरिंग योग्यरित्या केले असेल, तर सर्किट ब्रेकर ट्रिप होईल, परंतु जर ते नसेल, किंवा ते सदोष असेल किंवा चुकीने निवडले असेल, तर वायर वाढलेल्या प्रवाहाचा सामना करू शकत नाही, गरम होईल, वितळेल आणि आग लागण्याची शक्यता आहे. .

परंतु असे घडते की प्लग इन केलेले आणि एक तासापेक्षा जास्त काळ वापरात असलेल्या उपकरणांमुळे शॉर्ट सर्किट होते. नमुनेदार केस म्हणजे एक पंखा ज्याच्या मोटारीचे विंडिंग ब्लेड जाम झाल्यामुळे जास्त गरम झाले आहेत. मोटर विंडिंग्सचे इन्सुलेशन गंभीर गरम करण्यासाठी डिझाइन केलेले नाही; ते त्वरीत निरुपयोगी होते. परिणामी, इंटरटर्न शॉर्ट सर्किट्स दिसतात, ज्यामुळे प्रतिकार कमी होतो आणि ओहमच्या नियमानुसार, विद्युत प्रवाहात वाढ देखील होते.

वाढलेला प्रवाह, यामधून, विंडिंग्सचे इन्सुलेशन पूर्णपणे निरुपयोगी बनवते, आणि इंटरटर्न नाही तर वास्तविक, पूर्ण शॉर्ट सर्किट होते. फेज वायरपासून थेट न्यूट्रल वायरपर्यंत विंडिंग्ज व्यतिरिक्त विद्युत प्रवाह वाहतो. हे खरे आहे की, वरील सर्व गोष्टी थर्मल प्रोटेक्शनसह सुसज्ज नसलेल्या अत्यंत साध्या आणि स्वस्त फॅनसह होऊ शकतात.

पर्यायी प्रवाहासाठी ओमचा नियम

हे नोंद घ्यावे की ओमच्या कायद्याचे वरील नोटेशन स्थिर व्होल्टेजसह सर्किटच्या एका विभागाचे वर्णन करते. एसी व्होल्टेज नेटवर्क्समध्ये, अतिरिक्त अभिक्रिया असते आणि एकूण प्रतिकार सक्रिय आणि अभिक्रियाच्या वर्गांच्या बेरीजच्या वर्गमूळाचे मूल्य घेते.

एसी सर्किट विभागासाठी ओमचा नियम हा फॉर्म घेतो: I=U/Z,

जेथे Z हा सर्किटचा एकूण प्रतिकार आहे.

परंतु उच्च प्रतिक्रिया हे वैशिष्ट्यपूर्ण आहे, सर्व प्रथम, शक्तिशाली इलेक्ट्रिकल मशीन आणि पॉवर कन्व्हर्टर तंत्रज्ञान. घरगुती उपकरणे आणि दिवे यांचे अंतर्गत विद्युत प्रतिकार जवळजवळ संपूर्णपणे सक्रिय आहे. म्हणून, दैनंदिन जीवनात, गणनेसाठी, तुम्ही ओमचा नियम लिहिण्याचा सर्वात सोपा प्रकार वापरू शकता: I=U/R.

3. संपूर्ण सर्किटसाठी नोटेशनचे अविभाज्य स्वरूप

साखळीच्या एका विभागासाठी कायदा लिहिण्याचा एक प्रकार असल्याने, तेथे देखील आहे संपूर्ण सर्किटसाठी ओमचा नियम: I=E/(r+R).

येथे r हा नेटवर्क EMF स्त्रोताचा अंतर्गत प्रतिकार आहे आणि R हा सर्किटचाच एकूण प्रतिकार आहे.

ओहमच्या कायद्याचा हा उपप्रकार स्पष्ट करण्यासाठी तुम्हाला भौतिक मॉडेल शोधण्याची गरज नाही - हे कारचे ऑन-बोर्ड इलेक्ट्रिकल नेटवर्क आहे, ज्यामध्ये बॅटरी ईएमएफचा स्रोत आहे. असे गृहीत धरले जाऊ शकत नाही की बॅटरीचा प्रतिकार पूर्ण शून्याच्या बरोबरीचा आहे, म्हणूनच, त्याच्या टर्मिनल्समध्ये थेट शॉर्ट सर्किट (कोणतेही प्रतिकार नाही) असूनही, विद्युत प्रवाह अनंतापर्यंत वाढणार नाही, परंतु उच्च मूल्यापर्यंत वाढेल. तथापि, हे उच्च मूल्य, अर्थातच, तारा वितळण्यास आणि कारच्या अपहोल्स्ट्रीला आग लागण्यास पुरेसे आहे. म्हणून, कारचे इलेक्ट्रिकल सर्किट्स फ्यूज वापरून शॉर्ट सर्किटपासून संरक्षित केले जातात.

बॅटरीच्या सापेक्ष फ्यूज बॉक्सच्या आधी शॉर्ट सर्किट झाल्यास किंवा फ्यूजपैकी एक तांब्याच्या वायरच्या तुकड्याने बदलल्यास असे संरक्षण पुरेसे असू शकत नाही. मग एकच मोक्ष आहे - शक्य तितक्या लवकर "ग्राउंड" काढून टाकून सर्किट पूर्णपणे खंडित करणे आवश्यक आहे, म्हणजेच नकारात्मक टर्मिनल.

4. EMF स्त्रोत असलेल्या सर्किटच्या विभागासाठी ओमचा नियम लिहिण्याचा अविभाज्य प्रकार

हे देखील नमूद केले पाहिजे की ओमच्या कायद्याची दुसरी आवृत्ती आहे - ईएमएफ स्त्रोत असलेल्या सर्किटच्या विभागासाठी:

येथे U हा विचाराधीन सर्किटच्या विभागाच्या सुरूवातीस आणि शेवटी संभाव्य फरक आहे. EMF मूल्याचे चिन्ह व्होल्टेजशी संबंधित त्याच्या दिशेवर अवलंबून असते. सर्किटचे पॅरामीटर्स निर्धारित करताना सर्किटच्या एका विभागासाठी ओहमचा नियम वापरणे आवश्यक असते, जेव्हा सर्किटचा भाग तपशीलवार अभ्यासासाठी अगम्य असतो आणि आम्हाला स्वारस्य नसते. समजा ते केसच्या एक-तुकड्याच्या भागांद्वारे लपलेले आहे. उर्वरित सर्किटमध्ये EMF स्त्रोत आणि ज्ञात प्रतिकार असलेले घटक असतात. त्यानंतर, सर्किटच्या अज्ञात भागाच्या इनपुटवर व्होल्टेज मोजून, आपण वर्तमान आणि त्यानंतर अज्ञात घटकाचा प्रतिकार मोजू शकता.

निष्कर्ष

अशा प्रकारे, आपण पाहू शकतो की ओहमचा "साधा" नियम काही जणांनी विचार केला असेल तितका सोपा नाही. ओमच्या नियमांच्या अविभाज्य नोटेशनचे सर्व प्रकार जाणून घेतल्यास, आपण अनेक विद्युत सुरक्षा आवश्यकता समजून घेऊ शकता आणि सहजपणे लक्षात ठेवू शकता, तसेच वीज हाताळण्याचा आत्मविश्वास मिळवू शकता.

नमस्कार, इलेक्ट्रिशियन नोट्स वेबसाइटच्या प्रिय वाचकांनो..

आज मी नावाच्या साइटवर एक नवीन विभाग उघडत आहे.

या विभागात मी तुम्हाला विद्युत अभियांत्रिकी समस्या स्पष्ट आणि सोप्या पद्धतीने समजावून सांगण्याचा प्रयत्न करेन. मी ताबडतोब म्हणेन की आम्ही सैद्धांतिक ज्ञानात फार दूर जाणार नाही, परंतु आम्ही पुरेशा क्रमाने मूलभूत गोष्टी जाणून घेऊ.

मी तुम्हाला पहिली गोष्ट ज्याची ओळख करून देऊ इच्छितो ती म्हणजे साखळीच्या एका विभागासाठी ओमचा नियम. हा सर्वात मूलभूत कायदा आहे जो प्रत्येकाला माहित असावा.

या कायद्याचे ज्ञान आम्हाला सर्किटच्या विभागातील विद्युत् प्रवाह, व्होल्टेज (संभाव्य फरक) आणि प्रतिकारांची मूल्ये सहज आणि अचूकपणे निर्धारित करण्यास अनुमती देईल.

ओम कोण आहे? थोडा इतिहास

1826 मध्ये प्रसिद्ध जर्मन भौतिकशास्त्रज्ञ जॉर्ज सायमन ओम यांनी ओमचा नियम शोधला होता. तो असाच दिसत होता.

मी तुम्हाला जॉर्ज ओमचे संपूर्ण चरित्र सांगणार नाही. आपण इतर संसाधनांवर याबद्दल अधिक शोधू शकता.

मी फक्त सर्वात महत्वाच्या गोष्टी सांगेन.

इलेक्ट्रिकल अभियांत्रिकीचा सर्वात मूलभूत नियम त्याच्या नावावर आहे, जो आम्ही डिझाइन, उत्पादन आणि दैनंदिन जीवनात जटिल गणनांमध्ये सक्रियपणे वापरतो.

साखळीच्या एकसंध भागासाठी ओमचा नियम खालीलप्रमाणे आहे:

I – सर्किटच्या एका विभागातून वाहणाऱ्या विद्युत् प्रवाहाचे मूल्य (अँपिअरमध्ये मोजले जाते)

U – सर्किटच्या एका विभागावरील व्होल्टेज मूल्य (व्होल्टमध्ये मोजले जाते)

आर - सर्किट विभागाचे प्रतिरोध मूल्य (ओहममध्ये मोजले जाते)

जर सूत्र शब्दात स्पष्ट केले असेल, तर असे दिसून येते की वर्तमान ताकद व्होल्टेजच्या प्रमाणात आहे आणि सर्किट विभागाच्या प्रतिकारशक्तीच्या व्यस्त प्रमाणात आहे.

चला एक प्रयोग करूया

सूत्र शब्दात नव्हे तर कृतीतून समजून घेण्यासाठी, तुम्हाला खालील आकृती एकत्र करणे आवश्यक आहे:

सर्किटच्या विभागासाठी ओमचा नियम कसा वापरायचा हे स्पष्टपणे दर्शविणे हा या लेखाचा उद्देश आहे. म्हणून, मी हे सर्किट माझ्या वर्कबेंचवर एकत्र केले. ती कशी दिसते ते खाली पहा.

नियंत्रण (निवड) की वापरून, तुम्ही आउटपुटवर स्थिर व्होल्टेज किंवा पर्यायी व्होल्टेज निवडू शकता. आमच्या बाबतीत, स्थिर व्होल्टेज वापरले जाते. मी प्रयोगशाळा ऑटोट्रान्सफॉर्मर (LATR) वापरून व्होल्टेज पातळी बदलतो.

आमच्या प्रयोगात, मी सर्किटच्या एका विभागात 220 (V) च्या समान व्होल्टेज वापरेन. आम्ही व्होल्टमीटर वापरून आउटपुट व्होल्टेज तपासतो.

आता आम्ही आमचा स्वतःचा प्रयोग करण्यासाठी आणि ओमच्या नियमाची प्रत्यक्षात चाचणी घेण्यासाठी पूर्णपणे तयार आहोत.

खाली मी 3 उदाहरणे देईन. प्रत्येक उदाहरणात, आम्ही 2 पद्धती वापरून आवश्यक मूल्य निर्धारित करू: सूत्र वापरून आणि व्यावहारिक मार्गाने.

उदाहरण क्रमांक १

पहिल्या उदाहरणात, आम्हाला सर्किटमध्ये विद्युत् प्रवाह (I) शोधणे आवश्यक आहे, स्थिर व्होल्टेज स्त्रोताची विशालता आणि एलईडी लाइट बल्बचे प्रतिरोध मूल्य जाणून घेणे.

डीसी व्होल्टेज स्त्रोत व्होल्टेज आहे U = 220 (V). एलईडी लाइट बल्बचा प्रतिकार आहे R = 40740 (ओहम).

सूत्र वापरून, आम्हाला सर्किटमध्ये विद्युत् प्रवाह सापडतो:

I = U/R = 220 / 40740 = 0.0054 (A)

आम्ही एलईडी लाइट बल्बसह मालिका जोडतो, ॲमीटर मोडमध्ये चालू करतो आणि सर्किटमधील विद्युत् प्रवाह मोजतो.

मल्टीमीटर डिस्प्ले सर्किट चालू दर्शवितो. त्याचे मूल्य 5.4 (mA) किंवा 0.0054 (A) आहे, जे सूत्राद्वारे सापडलेल्या वर्तमानाशी संबंधित आहे.

उदाहरण क्रमांक २

दुसऱ्या उदाहरणात, सर्किटमधील विद्युत् प्रवाहाचे प्रमाण आणि एलईडी लाइट बल्बचे प्रतिरोध मूल्य जाणून सर्किटच्या एका विभागाचा व्होल्टेज (U) शोधणे आवश्यक आहे.

I = 0.0054 (A)

R = 40740 (ओहम)

सूत्र वापरून, आम्हाला सर्किट विभागाचा व्होल्टेज सापडतो:

U = I*R = 0.0054 *40740 = 219.9 (V) = 220 (V)

आता प्रात्यक्षिक पद्धतीने मिळालेला निकाल तपासू.

आम्ही एलईडी लाइट बल्बच्या समांतर व्होल्टमीटर मोडमध्ये स्विच केलेले मल्टीमीटर कनेक्ट करतो आणि व्होल्टेज मोजतो.

मल्टीमीटर डिस्प्ले मोजलेले व्होल्टेज दर्शविते. त्याचे मूल्य 220 (V) आहे, जे सर्किटच्या एका विभागासाठी ओमच्या नियमाचे सूत्र वापरून सापडलेल्या व्होल्टेजशी संबंधित आहे.

उदाहरण क्रमांक 3

तिसऱ्या उदाहरणात, सर्किटमधील विद्युत् प्रवाहाची तीव्रता आणि सर्किट विभागातील व्होल्टेज मूल्य जाणून घेऊन, सर्किट विभागाचा प्रतिकार (R) शोधणे आवश्यक आहे.

I = 0.0054 (A)

U = 220 (V)

पुन्हा, सूत्र वापरू आणि सर्किट विभागाचा प्रतिकार शोधू:

R = U/I = 220/0.0054 = 40740.7 (ओहम)

आता प्रात्यक्षिक पद्धतीने मिळालेला निकाल तपासू.

आम्ही मल्टीमीटर वापरून एलईडी लाइट बल्बचा प्रतिकार मोजतो.

परिणामी मूल्य होते R = 40740 (ओहम), जे सूत्राद्वारे आढळलेल्या प्रतिकाराशी संबंधित आहे.

सर्किटच्या एका भागासाठी ओमचा नियम लक्षात ठेवणे किती सोपे आहे!!!

गोंधळात पडू नये आणि सूत्र सहजपणे लक्षात ठेवण्यासाठी, आपण एक छोटासा इशारा वापरू शकता जो आपण स्वतः करू शकता.

खालील आकृतीनुसार त्रिकोण काढा आणि त्यात इलेक्ट्रिकल सर्किटचे पॅरामीटर्स प्रविष्ट करा. तुम्हाला ते असे मिळाले पाहिजे.

ते कसे वापरायचे?

संकेत त्रिकोण वापरणे खूप सोपे आणि सोपे आहे. आपल्या बोटाने सर्किट पॅरामीटर शोधणे आवश्यक आहे ते बंद करा.

जर त्रिकोणावरील उर्वरित पॅरामीटर्स समान पातळीवर स्थित असतील तर त्यांना गुणाकार करणे आवश्यक आहे.

जर त्रिकोणावरील उर्वरित पॅरामीटर्स वेगवेगळ्या स्तरांवर स्थित असतील तर वरच्या पॅरामीटरला खालच्या पॅरामीटरने विभाजित करणे आवश्यक आहे.

संकेत त्रिकोणाच्या मदतीने, आपण सूत्रामध्ये गोंधळून जाणार नाही. परंतु गुणाकार सारणीप्रमाणे ते शिकणे चांगले.

निष्कर्ष

लेखाच्या शेवटी मी एक निष्कर्ष काढतो.

विद्युत प्रवाह हा बिंदू B पासून वजा संभाव्यतेसह बिंदू A पर्यंत अधिक संभाव्यतेसह इलेक्ट्रॉनचा निर्देशित प्रवाह आहे. आणि या बिंदूंमधील संभाव्य फरक जितका जास्त असेल तितके जास्त इलेक्ट्रॉन बिंदू B पासून A बिंदूकडे जातील, म्हणजे. सर्किटमधील विद्युत् प्रवाह वाढेल, जर सर्किटचा प्रतिकार अपरिवर्तित राहील.

परंतु लाइट बल्बचा प्रतिकार विद्युत प्रवाहाच्या प्रवाहास विरोध करतो. आणि सर्किटमध्ये (अनेक लाइट बल्बचे मालिका कनेक्शन) प्रतिकार जितका जास्त असेल, सर्किटमध्ये स्थिर नेटवर्क व्होल्टेजमध्ये प्रवाह कमी असेल.

P.S. येथे इंटरनेटवर मला सर्किटच्या एका विभागासाठी ओमच्या कायद्याच्या विषयावर एक मजेदार परंतु स्पष्टीकरणात्मक कार्टून सापडले.

1827 मध्ये, जॉर्ज ओम यांनी त्यांचे संशोधन प्रकाशित केले, जे आजपर्यंत वापरल्या जाणाऱ्या सूत्राचा आधार बनते. ओमने प्रयोगांची एक मोठी मालिका केली ज्याने लागू व्होल्टेज आणि कंडक्टरमधून वाहणारा विद्युत् प्रवाह यांच्यातील संबंध दर्शविला.

हा कायदा अनुभवजन्य आहे, म्हणजेच अनुभवावर आधारित आहे. विद्युत प्रतिकारासाठी अधिकृत एसआय युनिट म्हणून "ओहम" हे पद स्वीकारले जाते.

सर्किट विभागासाठी ओमचा नियमसांगते की कंडक्टरमधील विद्युत प्रवाह हा त्यातील संभाव्य फरकाच्या थेट प्रमाणात आणि त्याच्या प्रतिकाराच्या व्यस्त प्रमाणात असतो. कंडक्टरचा प्रतिकार (गोंधळ होऊ नये) हे स्थिर मूल्य आहे हे लक्षात घेऊन, आपण हे खालील सूत्राने तयार करू शकतो:

• I - अँपिअरमध्ये प्रवाह (A)
• V - व्होल्टमधील व्होल्टेज (V)
• आर - ओममधील प्रतिकार (ओहम)

स्पष्टतेसाठी: 1 Ohm च्या रेझिस्टन्ससह रेझिस्टर, ज्याद्वारे 1 A चा प्रवाह वाहतो, त्याच्या टर्मिनल्सवर 1 V चा संभाव्य फरक (व्होल्टेज) असतो.

जर्मन भौतिकशास्त्रज्ञ किर्चहॉफ (त्याच्या किर्चहॉफ नियमांसाठी प्रसिद्ध) यांनी एक सामान्यीकरण केले जे भौतिकशास्त्रात अधिक वापरले जाते:

• σ - सामग्री चालकता
• J - वर्तमान घनता
• ई हे विद्युत क्षेत्र आहे.

ओमचा नियम आणि रेझिस्टर

प्रतिरोधक हे निष्क्रिय घटक आहेत जे सर्किटमध्ये विद्युत प्रवाहाच्या प्रवाहास प्रतिरोध प्रदान करतात. , जे ओमच्या नियमानुसार कार्य करते, त्याला ओमिक प्रतिरोध म्हणतात. जेव्हा विद्युत् प्रवाह अशा रेझिस्टरमधून जातो तेव्हा त्याच्या टर्मिनल्समध्ये व्होल्टेज ड्रॉप रेझिस्टन्सच्या मूल्याच्या प्रमाणात असते.

पर्यायी व्होल्टेज आणि करंट असलेल्या सर्किट्ससाठी ओहमचे सूत्र वैध राहते. ओमचा नियम कॅपेसिटर आणि इंडक्टरसाठी योग्य नाही, कारण त्यांचे वर्तमान-व्होल्टेज वैशिष्ट्य (व्होल्ट-अँपिअर वैशिष्ट्य) मूलत: रेखीय नाही.

ओमचे सूत्र एकाधिक प्रतिरोधकांसह सर्किट्सवर देखील लागू होते, जे मालिका, समांतर किंवा मिश्रित केले जाऊ शकतात. मालिका किंवा समांतर जोडलेले प्रतिरोधकांचे गट समतुल्य प्रतिरोध म्हणून सरलीकृत केले जाऊ शकतात.

हे कसे करावे याबद्दल आणि कनेक्शनबद्दलचे लेख अधिक तपशीलवार वर्णन करतात.

जर्मन भौतिकशास्त्रज्ञ जॉर्ज सायमन ओम यांनी 1827 मध्ये "गॅल्व्हॅनिक सर्किट सिद्धांत" या नावाने त्यांचा संपूर्ण वीज सिद्धांत प्रकाशित केला. त्याला असे आढळले की सर्किटच्या एका विभागात व्होल्टेज ड्रॉप हे सर्किटच्या त्या विभागाच्या प्रतिकारातून वाहणाऱ्या विद्युत् प्रवाहाच्या कार्याचा परिणाम आहे. हे आज आपण वापरत असलेल्या कायद्याचा आधार बनला. रोधकांसाठी कायदा हे मूलभूत समीकरणांपैकी एक आहे.

ओमचा नियम - सूत्र

जेव्हा तीन पैकी दोन चल ज्ञात असतात तेव्हा ओमचे नियम सूत्र वापरले जाऊ शकते. प्रतिकार, विद्युत् प्रवाह आणि व्होल्टेज यांच्यातील संबंध वेगवेगळ्या प्रकारे लिहिता येतात. ओमचा त्रिकोण आत्मसात करण्यासाठी आणि लक्षात ठेवण्यासाठी उपयुक्त ठरू शकतो.

खाली अशा त्रिकोणी कॅल्क्युलेटर वापरण्याची दोन उदाहरणे आहेत.

आमच्याकडे सर्किटमध्ये 1 Ohm च्या रेझिस्टन्ससह त्याच्या टर्मिनल्सवर 100V ते 10V पर्यंत व्होल्टेज ड्रॉप आहे.या रेझिस्टरमधून कोणता विद्युत प्रवाह वाहतो?त्रिकोण आपल्याला याची आठवण करून देतो:
आमच्याकडे 10 Ohms च्या रेझिस्टन्ससह एक रेझिस्टर आहे ज्याद्वारे 120V च्या व्होल्टेजवर 2 Amperes चा प्रवाह वाहतो.या रेझिस्टरवर व्होल्टेज ड्रॉप किती असेल?त्रिकोण वापरणे आम्हाला दाखवते की:अशा प्रकारे, पिनवरील व्होल्टेज 120-20 = 100 V असेल.

ओमचा नियम - शक्ती

जेव्हा विद्युत् प्रवाह एखाद्या रेझिस्टरमधून वाहतो, तेव्हा ते उष्णतेच्या रूपात विशिष्ट प्रमाणात शक्ती नष्ट करते.

पॉवर हे प्रवाहित करंट I (A) आणि लागू व्होल्टेज V (V) चे कार्य आहे:

• P - वॅट्समधील पॉवर (V)

सर्किटच्या एका विभागासाठी ओमच्या नियमासह एकत्रित केल्यावर, सूत्र खालील स्वरूपात रूपांतरित केले जाऊ शकते:

एक आदर्श रेझिस्टर सर्व ऊर्जा नष्ट करतो आणि कोणतीही विद्युत किंवा चुंबकीय ऊर्जा साठवत नाही. प्रत्येक रेझिस्टरला रेझिस्टरला इजा न करता विसर्जन करता येणाऱ्या शक्तीची मर्यादा असते. ही शक्ती आहे नाममात्र म्हणतात.

पर्यावरणीय परिस्थिती हे मूल्य कमी किंवा वाढवू शकते. उदाहरणार्थ, जर सभोवतालची हवा गरम असेल, तर रेझिस्टरची अतिरिक्त उष्णता विसर्जित करण्याची क्षमता कमी होते आणि त्याउलट, जेव्हा सभोवतालचे तापमान कमी असते तेव्हा प्रतिरोधकांची विसर्जन क्षमता वाढते.

सराव मध्ये, प्रतिरोधकांना क्वचितच पॉवर रेटिंग असते. तथापि, बहुतेक प्रतिरोधकांना 1/4 किंवा 1/8 वॅट वर रेट केले जाते.

खाली एक पाई चार्ट आहे जो तुम्हाला पॉवर, करंट, व्होल्टेज आणि रेझिस्टन्स यांच्यातील संबंध पटकन निर्धारित करण्यात मदत करेल. चार पॅरामीटर्सपैकी प्रत्येकासाठी, त्याचे मूल्य कसे मोजायचे ते दर्शविते.

ओमचा कायदा - कॅल्क्युलेटर

हे ऑनलाइन ओमचे नियम कॅल्क्युलेटर तुम्हाला वर्तमान शक्ती, विद्युत व्होल्टेज, कंडक्टर प्रतिरोध आणि शक्ती यांच्यातील संबंध निर्धारित करण्यास अनुमती देते. गणना करण्यासाठी, कोणतेही दोन पॅरामीटर्स प्रविष्ट करा आणि गणना बटणावर क्लिक करा.