વ્યવહારમાં ઓહ્મના કાયદાનો ઉપયોગ

હું રૂપક સાથે ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગના મૂળભૂત કાયદાઓમાંના એકના કાર્યકારી સિદ્ધાંતને સમજાવવા માંગુ છું - "વોલ્ટેજ U," "પ્રતિરોધક આર," અને "વર્તમાન I" નામના ત્રણ લોકોમાંથી 1 નું નાનું કેરીકેચર દર્શાવે છે.

તે દર્શાવે છે કે "ટોક" પાઇપમાં સંકોચન દ્વારા ક્રોલ કરવાનો પ્રયાસ કરી રહ્યો છે, જે "પ્રતિરોધક" ખંતપૂર્વક કડક છે. તે જ સમયે, "વોલ્ટેજ" પસાર કરવા માટે મહત્તમ શક્ય પ્રયત્નો કરે છે, "વર્તમાન" દબાવો.

આ ડ્રોઇંગ તેની યાદ અપાવે છે વીજળી ચોક્કસ માધ્યમમાં ચાર્જ થયેલા કણોની વ્યવસ્થિત હિલચાલ છે. તેમની હિલચાલ લાગુ બાહ્ય ઊર્જાના પ્રભાવ હેઠળ શક્ય છે, જે સંભવિત તફાવત બનાવે છે - વોલ્ટેજ. વાયરની આંતરિક દળો અને સર્કિટના તત્વો વર્તમાનની તીવ્રતા ઘટાડે છે, તેની હિલચાલનો પ્રતિકાર કરે છે.

ડાયરેક્ટ કરંટ સર્કિટના એક વિભાગ માટે ઓહ્મના કાયદાની ક્રિયાને સમજાવે છે તે સરળ આકૃતિ 2 ને ધ્યાનમાં લો.

વોલ્ટેજ સ્ત્રોત U તરીકે આપણે ઉપયોગ કરીએ છીએ બેટરી, જેને આપણે પ્રતિકાર R સાથે જાડા અને તે જ સમયે A અને B બિંદુઓ પર ટૂંકા વાયર સાથે જોડીએ છીએ.ધારો કે વાયર રેઝિસ્ટર R દ્વારા વર્તમાન I ના મૂલ્યને અસર કરતા નથી.

ફોર્મ્યુલા (1) પ્રતિકાર (ઓહ્મ), વોલ્ટેજ (વોલ્ટ) અને વર્તમાન (amps) વચ્ચેનો સંબંધ વ્યક્ત કરે છે. તેઓ તેણીને બોલાવે છે સર્કિટના વિભાગ માટે ઓહ્મનો કાયદો… સૂત્ર વર્તુળ U, R, અથવા I (U ડૅશની ઉપર છે, અને R અને I નીચે છે) કોઈપણ ઘટક પરિમાણોને વ્યક્ત કરવા માટે યાદ રાખવા અને ઉપયોગમાં લેવાનું સરળ બનાવે છે.

જો તમારે તેમાંથી એક નક્કી કરવાની જરૂર હોય, તો પછી તેને માનસિક રીતે બંધ કરો અને અન્ય બે સાથે કામ કરો, અંકગણિત કામગીરી કરો. જ્યારે મૂલ્યો એક પંક્તિ પર હોય છે, ત્યારે આપણે તેમને ગુણાકાર કરીએ છીએ. અને જો તેઓ વિવિધ સ્તરો પર સ્થિત છે, તો અમે ઉપલાથી નીચલા ભાગનું વિભાજન કરીએ છીએ.

આ સંબંધો નીચેના આકૃતિ 3 માં સૂત્ર 2 અને 3 માં દર્શાવવામાં આવ્યા છે.

આ સર્કિટમાં, વર્તમાન માપવા માટે એમ્મીટરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જે લોડ R સાથે શ્રેણીમાં જોડાયેલ છે, અને વોલ્ટેજ એ રેઝિસ્ટરના પોઈન્ટ 1 અને 2 સાથે સમાંતરમાં જોડાયેલ વોલ્ટમીટર છે. ઉપકરણોની ડિઝાઇન સુવિધાઓને ધ્યાનમાં લેતા, ચાલો કહીએ કે એમીટર સર્કિટમાં વર્તમાનને અસર કરતું નથી, અને વોલ્ટમીટર વોલ્ટેજને અસર કરતું નથી.

ઓહ્મના કાયદા દ્વારા પ્રતિકારનું નિર્ધારણ

ઉપકરણોના રીડિંગ્સ (U = 12 V, I = 2.5 A) નો ઉપયોગ કરીને, તમે પ્રતિકાર મૂલ્ય R = 12 / 2.5 = 4.8 ઓહ્મ નક્કી કરવા માટે ફોર્મ્યુલા 1 નો ઉપયોગ કરી શકો છો.

વ્યવહારમાં, આ સિદ્ધાંત માપવાના ઉપકરણોના સંચાલનમાં શામેલ છે - ઓહ્મમીટર, જે વિવિધ વિદ્યુત ઉપકરણોના સક્રિય પ્રતિકારને નિર્ધારિત કરે છે.મૂલ્યોની વિવિધ શ્રેણીઓને માપવા માટે તેઓને રૂપરેખાંકિત કરી શકાય છે, તેથી તેઓ અનુક્રમે માઇક્રોઓહમ્સ અને મિલિઓહમ્સમાં પેટાવિભાજિત થાય છે, જે ઓછા પ્રતિકાર સાથે કાર્ય કરે છે, અને ટેરા-, હાઇગો- અને મેગોહમ્સ- ખૂબ મોટા મૂલ્યોને માપે છે.

ચોક્કસ કાર્યકારી પરિસ્થિતિઓ માટે, તેઓ ઉત્પન્ન થાય છે:

• પોર્ટેબલ

• ઢાલ

• પ્રયોગશાળા મોડેલો.

ઓહ્મમીટરની કામગીરીનો સિદ્ધાંત

મેગ્નેટોઇલેક્ટ્રિક ઉપકરણોનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે માપન કરવા માટે થાય છે, જોકે ઇલેક્ટ્રોનિક (એનાલોગ અને ડિજિટલ) ઉપકરણો તાજેતરમાં વ્યાપકપણે રજૂ કરવામાં આવ્યા છે.

મેગ્નેટોઇલેક્ટ્રિક સિસ્ટમ ઓહ્મમીટર વર્તમાન લિમિટર આરનો ઉપયોગ કરે છે જે માત્ર મિલિએમ્પ્સ અને તેના દ્વારા સંવેદનશીલ માપન હેડ (મિલિયમમીટર) પસાર કરે છે. તે કાયમી ચુંબક N-S માંથી બે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રોની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને કારણે ઉપકરણ દ્વારા નાના પ્રવાહોના પ્રવાહ પર પ્રતિક્રિયા આપે છે અને વાહક સ્પ્રિંગ 2 સાથે કોઇલ 1 ના વિન્ડિંગમાંથી પસાર થતા પ્રવાહ દ્વારા બનાવવામાં આવેલ ક્ષેત્ર.

ચુંબકીય ક્ષેત્રોના દળોની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના પરિણામે, ઉપકરણનો તીર ચોક્કસ ખૂણાથી વિચલિત થાય છે. સરળ કામગીરી માટે માથા પરનો સ્કેલ તરત જ ઓહ્મમાં સ્નાતક થાય છે. આ કિસ્સામાં, સૂત્ર 3 અનુસાર વર્તમાન પ્રતિકારની અભિવ્યક્તિનો ઉપયોગ થાય છે.

સચોટ માપન સુનિશ્ચિત કરવા માટે ઓહ્મમીટરે બેટરીમાંથી સ્થિર સપ્લાય વોલ્ટેજ જાળવવું આવશ્યક છે. આ હેતુ માટે, વધારાના રેગ્યુલેટીંગ રેઝિસ્ટર R reg નો ઉપયોગ કરીને માપાંકન લાગુ કરવામાં આવે છે. તેની સહાયથી, માપનની શરૂઆત પહેલાં, સ્ત્રોતમાંથી વધારાના વોલ્ટેજનો પુરવઠો સર્કિટ સુધી મર્યાદિત છે, સખત સ્થિર, સામાન્ય મૂલ્ય સેટ કરવામાં આવે છે.

ઓહ્મના કાયદા દ્વારા વોલ્ટેજનું નિર્ધારણ

ઇલેક્ટ્રિક સર્કિટ સાથે કામ કરતી વખતે, એવા સમયે હોય છે જ્યારે કોઈ તત્વ પર વોલ્ટેજ ડ્રોપ નક્કી કરવું જરૂરી હોય છે, ઉદાહરણ તરીકે, રેઝિસ્ટર, પરંતુ તેનો પ્રતિકાર, જે સામાન્ય રીતે બૉક્સ પર ચિહ્નિત થાય છે, અને તેમાંથી પસાર થતો પ્રવાહ જાણીતો છે. આ કરવા માટે, તમારે વોલ્ટમીટરને કનેક્ટ કરવાની જરૂર નથી, પરંતુ ફોર્મ્યુલા 2 અનુસાર ગણતરીઓનો ઉપયોગ કરવા માટે તે પૂરતું છે.

અમારા કિસ્સામાં, આકૃતિ 3 માટે, અમે ગણતરીઓ કરીએ છીએ: U = 2.5 4.8 = 12 V.

ઓહ્મના નિયમ અનુસાર વર્તમાનનું નિર્ધારણ

આ કેસનું વર્ણન ફોર્મ્યુલા 3 દ્વારા કરવામાં આવ્યું છે. તેનો ઉપયોગ ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટમાં લોડની ગણતરી કરવા, વાયર, કેબલ, ફ્યુઝ અથવા સર્કિટ બ્રેકર્સના ક્રોસ-સેક્શન પસંદ કરવા માટે થાય છે.

અમારા ઉદાહરણમાં, ગણતરી આના જેવી લાગે છે: I = 12 / 4.8 = 2.5 A.

બાયપાસ સર્જરી

વિદ્યુત ઇજનેરીમાં આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ સર્કિટના અમુક તત્વોને ડિસએસેમ્બલ કર્યા વિના તેને અક્ષમ કરવા માટે થાય છે. આ કરવા માટે, ઇનપુટ અને આઉટપુટ ટર્મિનલ્સ (આકૃતિ 1 અને 2 માં) ને વાયર વડે બિનજરૂરી રેઝિસ્ટર પર શોર્ટ-સર્કિટ કરો - તેમને દૂર કરો.

પરિણામે, સર્કિટ કરંટ શંટ દ્વારા ઓછા પ્રતિકારનો માર્ગ પસંદ કરે છે અને ઝડપથી વધે છે, અને શંટ તત્વનું વોલ્ટેજ શૂન્ય થઈ જાય છે.

શોર્ટ સર્કિટ

આ મોડ બાયપાસનો એક વિશિષ્ટ કેસ છે અને સામાન્ય રીતે ઉપરની આકૃતિમાં બતાવવામાં આવે છે જ્યારે સ્ત્રોતના આઉટપુટ ટર્મિનલ્સ પર શોર્ટ સર્કિટ ઇન્સ્ટોલ કરવામાં આવે છે. જ્યારે આવું થાય છે, ત્યારે ખૂબ જ ખતરનાક ઉચ્ચ પ્રવાહો બનાવવામાં આવે છે જે લોકોને આંચકો આપી શકે છે અને અસુરક્ષિત વિદ્યુત ઉપકરણોને બાળી શકે છે.

વિદ્યુત નેટવર્કમાં આકસ્મિક ખામીઓનો સામનો કરવા માટે રક્ષણનો ઉપયોગ થાય છે. તેઓ એવી સેટિંગ્સ પર સેટ છે જે સામાન્ય મોડમાં સર્કિટના સંચાલનમાં દખલ કરતી નથી.તેઓ માત્ર કટોકટીના કિસ્સામાં જ પાવર કાપી નાખે છે.

ઉદાહરણ તરીકે, જો કોઈ બાળક આકસ્મિક રીતે ઘરના આઉટલેટમાં વાયર પ્લગ કરે છે, તો એપાર્ટમેન્ટના પ્રવેશ બોર્ડ પર યોગ્ય રીતે ગોઠવેલ સ્વચાલિત સ્વીચ લગભગ તરત જ પાવર બંધ કરી દેશે.

ઉપર વર્ણવેલ દરેક વસ્તુ ડીસી સર્કિટના એક વિભાગ માટે ઓહ્મના કાયદાનો સંદર્ભ આપે છે, સંપૂર્ણ સર્કિટ નહીં જ્યાં ઘણી વધુ પ્રક્રિયાઓ હોઈ શકે છે. આપણે કલ્પના કરવી જોઈએ કે વિદ્યુત ઈજનેરીમાં તેની અરજીનો આ માત્ર એક નાનો ભાગ છે.

વિખ્યાત વૈજ્ઞાનિક જ્યોર્જ સિમોન ઓહ્મ દ્વારા વર્તમાન, વોલ્ટેજ અને પ્રતિકાર વચ્ચે ઓળખવામાં આવેલ પેટર્નનું વર્ણન વિવિધ એસી વાતાવરણ અને સર્કિટમાં અલગ અલગ રીતે કરવામાં આવે છે: સિંગલ-ફેઝ અને થ્રી-ફેઝ.

અહીં મૂળભૂત સૂત્રો છે જે મેટલ કંડક્ટરમાં વિદ્યુત પરિમાણોના ગુણોત્તરને વ્યક્ત કરે છે.

વ્યવહારમાં વિશેષ ઓહ્મના કાયદાની ગણતરી કરવા માટે વધુ જટિલ સૂત્રો.

જેમ તમે જોઈ શકો છો, તેજસ્વી વૈજ્ઞાનિક જ્યોર્જ સિમોન ઓહ્મ દ્વારા હાથ ધરવામાં આવેલા સંશોધનનું આપણા સમયમાં ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગ અને ઓટોમેશનના ઝડપી વિકાસના સમયમાં પણ ખૂબ મહત્વ છે.