સર્કિટના વિભાગ માટે ઓહ્મનો કાયદો

વિદ્યુત ઇજનેરીનો મૂળભૂત કાયદો જેનો ઉપયોગ તમે વિદ્યુત સર્કિટનો અભ્યાસ અને ગણતરી કરવા માટે કરી શકો છો તે ઓહ્મનો કાયદો છે, જે વર્તમાન, વોલ્ટેજ અને પ્રતિકાર વચ્ચેનો સંબંધ સ્થાપિત કરે છે. તેના સારને સ્પષ્ટપણે સમજવું અને વ્યવહારિક સમસ્યાઓ હલ કરવામાં તેનો યોગ્ય રીતે ઉપયોગ કરવામાં સક્ષમ બનવું જરૂરી છે. ઓહ્મના કાયદાને યોગ્ય રીતે લાગુ કરવામાં અસમર્થતાને કારણે ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગમાં ઘણીવાર ભૂલો કરવામાં આવે છે.

સર્કિટના એક વિભાગ માટે ઓહ્મનો નિયમ જણાવે છે: વર્તમાન એ વોલ્ટેજના સીધા પ્રમાણસર છે અને પ્રતિકારના વિપરિત પ્રમાણસર છે.

જો વિદ્યુત સર્કિટમાં કામ કરતા વોલ્ટેજને ઘણી વખત વધારવામાં આવે છે, તો તે સર્કિટમાં વર્તમાન સમાન પ્રમાણમાં વધારો થશે. અને જો તમે સર્કિટના પ્રતિકારને ઘણી વખત વધારશો, તો વર્તમાન સમાન રકમથી ઘટશે. તે જ રીતે, પાઇપમાં પાણીનો પ્રવાહ વધારે છે, દબાણ વધુ મજબૂત છે અને પાણીની હિલચાલ માટે પાઇપનો પ્રતિકાર ઓછો છે.

લોકપ્રિય સ્વરૂપમાં, આ કાયદો નીચે પ્રમાણે ઘડી શકાય છે: સમાન પ્રતિકાર માટે વોલ્ટેજ જેટલું ઊંચું છે, તેટલું ઊંચું વર્તમાન, અને તે જ સમયે, સમાન વોલ્ટેજ માટેનો પ્રતિકાર જેટલો ઊંચો છે, એમ્પેરેજ નીચું છે.

ઓહ્મના નિયમને ગાણિતિક રીતે સૌથી સરળ રીતે વ્યક્ત કરવા માટે, 1 V ના વોલ્ટેજ પર 1 A નો પ્રવાહ વહન કરતા વાયરનો પ્રતિકાર 1 ઓહ્મ માનવામાં આવે છે.

એમ્પીયરમાં વર્તમાન હંમેશા ઓહ્મમાં પ્રતિકાર દ્વારા વોલ્ટેજને વોલ્ટમાં વિભાજીત કરીને નક્કી કરી શકાય છે. તેથી, સર્કિટના વિભાગ માટે ઓહ્મનો કાયદો નીચેના સૂત્રમાં લખાયેલ છે:

I = U/R.

જાદુઈ ત્રિકોણ

ઇલેક્ટ્રિક સર્કિટના કોઈપણ વિભાગ અથવા તત્વને ત્રણ લાક્ષણિકતાઓ દ્વારા વર્ગીકૃત કરી શકાય છે: વર્તમાન, વોલ્ટેજ અને પ્રતિકાર.

ઓહ્મના ત્રિકોણનો ઉપયોગ કેવી રીતે કરવો: અમે જરૂરી મૂલ્ય બંધ કરીએ છીએ - અન્ય બે પ્રતીકો તેની ગણતરી માટે સૂત્ર આપશે. માર્ગ દ્વારા, ત્રિકોણમાંથી માત્ર એક સૂત્રને ઓહ્મનો કાયદો કહેવામાં આવે છે - એક જે વોલ્ટેજ અને પ્રતિકાર પર વર્તમાનની અવલંબનને પ્રતિબિંબિત કરે છે. અન્ય બે સૂત્રો, જો કે તે તેના પરિણામો છે, ભૌતિક અર્થમાં નથી.

જ્યારે વોલ્ટેજ વોલ્ટમાં હોય, પ્રતિકાર ઓહ્મમાં હોય અને વર્તમાન એમ્પીયરમાં હોય ત્યારે સર્કિટના વિભાગ માટે ઓહ્મના નિયમનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવતી ગણતરીઓ સાચી થશે. જો આ જથ્થાના બહુવિધ એકમોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે (દા.ત., મિલિએમ્પ્સ, મિલિવોલ્ટ્સ, મેગોહમ્સ, વગેરે), તો તેમને અનુક્રમે એમ્પીયર, વોલ્ટ અને ઓહ્મમાં રૂપાંતરિત કરવું આવશ્યક છે. તેના પર ભાર મૂકવા માટે, સર્કિટના વિભાગ માટે ઓહ્મના કાયદાનું સૂત્ર કેટલીકવાર નીચે મુજબ લખવામાં આવે છે:

amp = વોલ્ટ / ઓહ્મ

તમે મિલિએમ્પ્સ અને માઇક્રોએમ્પ્સમાં પણ વર્તમાનની ગણતરી કરી શકો છો, જ્યારે વોલ્ટેજ અનુક્રમે કિલોહમ્સ અને મેગોહમ્સમાં વોલ્ટ્સ અને પ્રતિકારમાં વ્યક્ત થવો જોઈએ.

વીજળી વિશેના અન્ય લેખો સરળ અને સસ્તું રીતે:

વોલ્ટેજ, વર્તમાન અને પ્રતિકાર શું છે: વ્યવહારમાં તેનો ઉપયોગ કેવી રીતે થાય છે

કેવી રીતે પ્રતિકાર તાપમાન પર આધાર રાખે છે

EMF અને વર્તમાન સ્ત્રોતો: મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ અને તફાવતો

વિદ્યુત પુરવઠો શું છે?

ઇલેક્ટ્રિક અને મેગ્નેટિક ફિલ્ડ - શું તફાવત છે?

ઓહ્મનો કાયદો સર્કિટના દરેક વિભાગ માટે માન્ય છે. જો સર્કિટના આપેલ વિભાગમાં વર્તમાન નિર્ધારિત કરવું જરૂરી છે, તો આ વિભાગના પ્રતિકાર દ્વારા આ વિભાગ (ફિગ. 1) માં કાર્યરત વોલ્ટેજને વિભાજિત કરવું જરૂરી છે.

આકૃતિ 1. સર્કિટના વિભાગમાં ઓહ્મના કાયદાનો ઉપયોગ

ચાલો આપણે ઓહ્મના નિયમ અનુસાર વર્તમાનની ગણતરીનું ઉદાહરણ આપીએ... 2.5 ઓહ્મના પ્રતિકાર સાથે દીવોમાં વર્તમાન નક્કી કરવા માટે તે જરૂરી છે, જો દીવા પર લાગુ વોલ્ટેજ 5 V છે. 5 V ને 2.5 વડે વિભાજિત કરવું ઓહ્મ, આપણને 2 A ની સમાન વર્તમાનનું મૂલ્ય મળે છે. બીજા ઉદાહરણમાં, આપણે સર્કિટમાં 500 V ના વોલ્ટેજના પ્રભાવ હેઠળ વહેતા પ્રવાહને નિર્ધારિત કરીએ છીએ જેનો પ્રતિકાર 0.5 MΩ છે. આ કરવા માટે, અમે ઓહ્મમાં પ્રતિકાર વ્યક્ત કરીએ છીએ. 500 V ને 500,000 ઓહ્મ વડે વિભાજીત કરવાથી, આપણે સર્કિટમાં વર્તમાન શોધીએ છીએ, જે 0.001 A અથવા 1 mA છે.

મોટેભાગે, વર્તમાન અને પ્રતિકારને જાણીને, ઓહ્મના નિયમનો ઉપયોગ કરીને વોલ્ટેજ નક્કી કરવામાં આવે છે. ચાલો વોલ્ટેજ નક્કી કરવા માટે સૂત્ર લખીએ

U = IR

આ સૂત્ર બતાવે છે કે સર્કિટના આપેલ વિભાગના છેડા પરનો વોલ્ટેજ વર્તમાન અને પ્રતિકારના સીધા પ્રમાણસર છે... આ અવલંબનનો અર્થ સમજવો મુશ્કેલ નથી.જો સર્કિટ વિભાગનો પ્રતિકાર બદલાતો નથી, તો વર્તમાન માત્ર વોલ્ટેજ વધારીને વધારી શકાય છે. આનો અર્થ એ છે કે સતત પ્રતિકાર પર, મોટો પ્રવાહ વધુ વોલ્ટેજને અનુરૂપ છે. જો વિવિધ પ્રતિકાર પર સમાન પ્રવાહ મેળવવો જરૂરી હોય, તો ઉચ્ચ પ્રતિકાર સાથે અનુરૂપ ઉચ્ચ વોલ્ટેજ હોવું આવશ્યક છે.

સર્કિટના એક વિભાગમાંના વોલ્ટેજને ઘણીવાર વોલ્ટેજ ડ્રોપ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે... આ ઘણીવાર ગેરસમજણો તરફ દોરી જાય છે. ઘણા લોકો માને છે કે વોલ્ટેજ ડ્રોપ એ અમુક બિનજરૂરી વોલ્ટેજનો વ્યય છે. વાસ્તવમાં, વોલ્ટેજ અને વોલ્ટેજ ડ્રોપની વિભાવનાઓ સમાન છે. નુકસાન અને વોલ્ટેજ ડ્રોપ - શું તફાવત છે?

વોલ્ટેજ ડ્રોપ એ સર્કિટમાં સક્રિય પ્રતિકાર હોવાના કારણે વર્તમાન વહન કરતી સર્કિટમાં સંભવિતમાં ધીમે ધીમે ઘટાડો છે. ઓહ્મના કાયદા અનુસાર, સર્કિટ U ના દરેક વિભાગમાં વોલ્ટેજ ડ્રોપ સર્કિટ R ના આ વિભાગના પ્રતિકારના ઉત્પાદનના ગુણાંક જેટલો છે તેમાં વર્તમાન I દ્વારા, એટલે કે. યુ - આરઆઈ. આમ, સર્કિટના વિભાગનો પ્રતિકાર જેટલો વધારે છે, આપેલ પ્રવાહ માટે સર્કિટના તે વિભાગમાં વોલ્ટેજ ડ્રોપ વધારે છે.

ઓહ્મના નિયમ વોલ્ટેજની ગણતરી નીચેના ઉદાહરણમાં બતાવી શકાય છે. 5 mA નો પ્રવાહ 10 kOhm ના પ્રતિકાર સાથે સર્કિટના એક વિભાગમાંથી પસાર થવા દો, અને આ વિભાગમાં વોલ્ટેજ નક્કી કરવું જરૂરી છે.

A = 0.005 A ને R — 10000 Ω પર ગુણાકાર કરીને, આપણે 50 V ની બરાબર વોલ્ટેજ મેળવીએ છીએ. સમાન પરિણામ 5 mA ને 10 kΩ વડે ગુણાકાર કરીને મેળવી શકાય છે: U = 50 in

ઈલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોમાં, વર્તમાન સામાન્ય રીતે મિલિએમ્પીયરમાં અને પ્રતિકાર કિલોહોમમાં દર્શાવવામાં આવે છે.તેથી, ઓહ્મના નિયમ અનુસાર ગણતરીમાં માપના આ એકમોનો બરાબર ઉપયોગ કરવો અનુકૂળ છે.

જો વોલ્ટેજ અને પ્રવાહ જાણીતો હોય તો ઓહ્મનો કાયદો પ્રતિકારની ગણતરી પણ કરે છે. આ કેસ માટે સૂત્ર નીચે પ્રમાણે લખાયેલ છે: R = U/I.

પ્રતિકાર હંમેશા વોલ્ટેજ અને વર્તમાનનો ગુણોત્તર છે. જો વોલ્ટેજ ઘણી વખત વધારશે અથવા ઘટશે, તો વર્તમાન સમાન સંખ્યામાં વધારો અથવા ઘટશે. પ્રતિકારની સમાન વોલ્ટેજ-વર્તમાન ગુણોત્તર યથાવત રહે છે.

પ્રતિકાર નક્કી કરવા માટેના સૂત્રનો અર્થ એ ન સમજવો જોઈએ કે આપેલ વાહકનો પ્રતિકાર વર્તમાન અને વોલ્ટેજ પર આધારિત છે. તે વાયરની લંબાઈ, ક્રોસ-વિભાગીય વિસ્તાર અને સામગ્રી પર આધાર રાખે છે. દેખાવમાં, પ્રતિકાર નક્કી કરવા માટેનું સૂત્ર વર્તમાનની ગણતરી માટેના સૂત્ર જેવું લાગે છે, પરંતુ તેમની વચ્ચે મૂળભૂત તફાવત છે.

સર્કિટના આપેલ વિભાગમાં વર્તમાન ખરેખર વોલ્ટેજ અને પ્રતિકાર પર આધાર રાખે છે અને તે બદલાય છે તેમ બદલાય છે. અને સર્કિટના આ વિભાગનો પ્રતિકાર એ સતત મૂલ્ય છે જે વોલ્ટેજ અને વર્તમાનમાં ફેરફારો પર આધારિત નથી, પરંતુ આ મૂલ્યોના ગુણોત્તર સમાન છે.

જ્યારે સર્કિટના બે વિભાગોમાં સમાન પ્રવાહ વહે છે અને તેના પર લાગુ થતા વોલ્ટેજ અલગ-અલગ હોય છે, ત્યારે તે સ્પષ્ટ છે કે જે વિભાગમાં વધુ વોલ્ટેજ લાગુ કરવામાં આવે છે તે અનુરૂપ રીતે વધારે પ્રતિકાર ધરાવે છે.

અને જો, સમાન વોલ્ટેજની ક્રિયા હેઠળ, સર્કિટના બે જુદા જુદા વિભાગોમાં એક અલગ પ્રવાહ વહે છે, તો પછી આ વિભાગમાં હંમેશા એક નાનો પ્રવાહ હશે, જેનો પ્રતિકાર વધારે છે.આ બધું સર્કિટના એક વિભાગ માટે ઓહ્મના કાયદાની મૂળભૂત રચનામાંથી અનુસરે છે, એટલે કે, એ હકીકતથી કે જેટલો મોટો પ્રવાહ, તેટલો મોટો વોલ્ટેજ અને ઓછો પ્રતિકાર.

સર્કિટના એક વિભાગ માટે ઓહ્મના નિયમનો ઉપયોગ કરીને પ્રતિકારની ગણતરી નીચેના ઉદાહરણમાં બતાવવામાં આવશે. ચાલો તે વિભાગનો પ્રતિકાર શોધવા માટે જરૂરી છે કે જેના દ્વારા 40 V ના વોલ્ટેજ પર 50 mA નો પ્રવાહ વહે છે. વર્તમાનને વ્યક્ત કરવું એમ્પીયરમાં, આપણે I = 0.05 A મેળવીએ છીએ. 40 ને 0.05 વડે ભાગીએ અને શોધીએ કે પ્રતિકાર 800 ઓહ્મ છે.

ઓહ્મનો નિયમ કહેવાતા વર્તમાન-વોલ્ટેજ લાક્ષણિકતાના સ્વરૂપમાં વિઝ્યુઅલાઈઝ કરી શકાય છે... જેમ તમે જાણો છો, બે જથ્થા વચ્ચેનો સીધો પ્રમાણસર સંબંધ એ મૂળમાંથી પસાર થતી સીધી રેખા છે. આ અવલંબનને સામાન્ય રીતે રેખીય કહેવામાં આવે છે.

અંજીરમાં. 100 ઓહ્મના પ્રતિકાર સાથે સર્કિટના વિભાગ માટે ઓહ્મના કાયદાના ઉદાહરણ ગ્રાફ તરીકે 2 દર્શાવવામાં આવ્યું છે. આડી અક્ષ એ વોલ્ટમાં વોલ્ટેજ છે અને ઊભી અક્ષ એ એમ્પીયરમાં વર્તમાન છે. વર્તમાન અને વોલ્ટેજ સ્કેલ ઇચ્છિત તરીકે પસંદ કરી શકાય છે. એક સીધી રેખા દોરવામાં આવે છે જેથી તેના દરેક બિંદુઓ માટે વોલ્ટેજ-થી-વર્તમાન ગુણોત્તર 100 ઓહ્મ હોય. ઉદાહરણ તરીકે, જો U = 50 V, તો I = 0.5 A અને R = 50: 0.5 = 100 ohms.

ચોખા. 2… ઓહ્મનો કાયદો (વર્તમાન-વોલ્ટેજ લાક્ષણિકતા)

વર્તમાન અને વોલ્ટેજના નકારાત્મક મૂલ્યો માટે ઓહ્મના નિયમનો ગ્રાફ સમાન છે. આ સૂચવે છે કે સર્કિટમાં વર્તમાન બંને દિશામાં સમાન રીતે વહે છે. જેટલો પ્રતિકાર વધારે છે, આપેલ વોલ્ટેજ પર ઓછો પ્રવાહ પ્રાપ્ત થાય છે અને સીધી રેખા વધુ કાળજીપૂર્વક આગળ વધે છે.

ઉપકરણો કે જેમાં વર્તમાન-વોલ્ટેજ લાક્ષણિકતા એ પ્રારંભિક બિંદુમાંથી પસાર થતી સીધી રેખા છે, એટલે કે, જ્યારે વોલ્ટેજ અથવા વર્તમાનમાં ફેરફાર થાય છે ત્યારે પ્રતિકાર સ્થિર રહે છે, તેને રેખીય ઉપકરણો કહેવામાં આવે છે... શબ્દો રેખીય સર્કિટ, રેઝિસ્ટન્સ પણ વપરાય છે.

એવા ઉપકરણો પણ છે જેમાં વોલ્ટેજ અથવા વર્તમાન બદલાય ત્યારે પ્રતિકાર બદલાય છે. પછી વર્તમાન અને વોલ્ટેજ વચ્ચેનો સંબંધ ઓહ્મના નિયમ અનુસાર નહીં, પરંતુ વધુ જટિલ રીતે વ્યક્ત કરવામાં આવે છે. આવા ઉપકરણો માટે વર્તમાન-વોલ્ટેજ લાક્ષણિકતા પ્રારંભિક બિંદુમાંથી પસાર થતી સીધી રેખા હશે નહીં, પરંતુ તે કાં તો વળાંક અથવા ડેશવાળી રેખા હશે. આ ઉપકરણોને બિન-રેખીય કહેવામાં આવે છે.

આ વિષય પર પણ જુઓ: વ્યવહારમાં ઓહ્મના કાયદાનો ઉપયોગ

ઓહ્મનો કાયદો નેમોનિક ડાયાગ્રામ