ಓಮ್ಸ್ ನಿಯಮ

ಓಮ್ಸ್ ನಿಯಮವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು

ಓಮ್‌ನ ಕಾನೂನಿನ ಉದಾಹರಣೆ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳು ಮತ್ತು ಓಮ್‌ನ ಕಾನೂನಿನ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳ ಚರ್ಚೆಯ ವಿಷಯವನ್ನು ಸಹ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿ .

ಬಹುತೇಕ ಎಲ್ಲಾ ಲೋಹದ ವಾಹಕಗಳಲ್ಲಿ, ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಸಾಂದ್ರತೆ, ಇಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಅನುಪಾತವು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಸಾಂದ್ರತೆಗೆ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಗಣಿತೀಯವಾಗಿ ಸಮೀಕರಣದ ಮೂಲಕ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ:
ρ = ಇ / ಜೆ
ವಿವರಣೆ: E = ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ, ρ = ಪ್ರತಿರೋಧಕತೆ, J = ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಸಾಂದ್ರತೆ.

ಅನುಪಾತ ಸ್ಥಿರಾಂಕ ρ ಅನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರತಿರೋಧ ಅಥವಾ ಪ್ರತಿರೋಧಕತೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರ ಮೌಲ್ಯವು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ.

ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಹೆಚ್ಚಾದರೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದ ಸಾಂದ್ರತೆಯೂ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಇದಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ, ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಕಡಿಮೆಯಾದರೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದ ಸಾಂದ್ರತೆಯೂ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಅನುಪಾತವು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದ ಸಾಂದ್ರತೆಗೆ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದು ಓಮ್ ನಿಯಮದ ಹೇಳಿಕೆಯಾಗಿದೆ . ಆದ್ದರಿಂದ ಮೇಲಿನ ಸಮೀಕರಣವು ρ ಸ್ಥಿರವಾಗಿದ್ದಾಗ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಿಂದ ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿದ್ದಾಗ ಮಾತ್ರ ಓಮ್ ನಿಯಮವನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಬದಲಾದಾಗ ρ ನ ಮೌಲ್ಯವು ಬದಲಾದರೆ ಓಮ್ ನಿಯಮವು ಅನ್ವಯಿಸುವುದಿಲ್ಲ.

ಆದಾಗ್ಯೂ, ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ (E) ಗಿಂತ ವಿದ್ಯುತ್ ವಿಭವ (V) ಅನ್ನು ಅಳೆಯುವುದು ಸುಲಭ, ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಸಾಂದ್ರತೆ (J) ಗಿಂತ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ (I) ಅನ್ನು ಅಳೆಯುವುದು ಸಹ ಸುಲಭ. ಆದ್ದರಿಂದ, ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ , ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿರೋಧಕತೆ (ρ) ಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸುವುದರ ಜೊತೆಗೆ, ಓಮ್‌ನ ನಿಯಮವನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ವಿಭವ , ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿರೋಧ (R) ಗಳ ಪರಿಭಾಷೆಯಲ್ಲಿಯೂ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಮೊದಲು, ಉದ್ದ (l), ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ (A) ಹೊಂದಿರುವ ಮತ್ತು ತಂತಿಯ ಎರಡು ತುದಿಗಳ ನಡುವೆ ವಿದ್ಯುತ್ ವಿಭವ ವ್ಯತ್ಯಾಸ (V) ಇರುವ ತಂತಿ ವಾಹಕವನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ. ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಏಕರೂಪವಾಗಿದ್ದರೆ, ಅಂದರೆ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಒಂದೇ ಆಗಿದ್ದರೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ವಿಭವ ವ್ಯತ್ಯಾಸದ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು V = E s ಸಮೀಕರಣದಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ( ಈ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ವಿಭವ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿ ಚರ್ಚಿಸಲಾಗಿದೆ ). ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಏಕರೂಪವಾಗಿದ್ದರೆ, ಅಂದರೆ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಒಂದೇ ಆಗಿದ್ದರೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು I = JA ಸಮೀಕರಣದಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ( ಈ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿ ಚರ್ಚಿಸಲಾಗಿದೆ ).

ವಿದ್ಯುತ್ ವಿಭವ (V), ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ (I) ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿರೋಧ (R) ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಹೇಳುವ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಪಡೆಯಲು , ಪ್ರತಿರೋಧ ಸಮೀಕರಣದಲ್ಲಿ E ಮತ್ತು J ಅನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ವಿಭವ ಸಮೀಕರಣದಲ್ಲಿ E ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಸಮೀಕರಣದಲ್ಲಿ J ನೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಯಿಸಿ:

ಇದು ವಾಹಕದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ವಿಭವ (V), ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ (I) ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿರೋಧ (R) ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ವಿವರಿಸುವ ಸಮೀಕರಣವಾಗಿದೆ. ಈ ಸಮೀಕರಣದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ವಾಹಕದಲ್ಲಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿರೋಧವು ವಾಹಕದಲ್ಲಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹಕ್ಕೆ ವಿದ್ಯುತ್ ವಿಭವ ವ್ಯತ್ಯಾಸದ ಅನುಪಾತವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಹೇಳಬಹುದು.

ಓಮ್ ನಿಯಮವು ವಿದ್ಯುತ್ ವಿಭವ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದ ಅನುಪಾತವು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಹೇಳುತ್ತದೆ. ಬೇರೆ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿರೋಧ (R) ಸ್ಥಿರವಾಗಿದ್ದಾಗ ಮಾತ್ರ ಈ ಸಮೀಕರಣವು ಓಮ್ ನಿಯಮವನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಸ್ಥಿರವಾಗಿಲ್ಲದಿದ್ದರೆ ಓಮ್ ನಿಯಮವು ಅನ್ವಯಿಸುವುದಿಲ್ಲ, ಅಂದರೆ, ಅದು ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಮೇಲಿನ ಸಮೀಕರಣದ ವ್ಯುತ್ಪತ್ತಿಯಲ್ಲಿ, ವಾಹಕದ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿರೋಧ (R) ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರತಿರೋಧ (ρ), ವಾಹಕದ ಉದ್ದ (l) ಮತ್ತು ವಾಹಕದ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ ಪ್ರದೇಶ (A) ಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. ಗಣಿತದ ಪ್ರಕಾರ, ಇದನ್ನು ಸಮೀಕರಣದಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ:

ಈ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿರೋಧದ ಕುರಿತಾದ ಲೇಖನದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ವಿವರವಾಗಿ ಚರ್ಚಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಓಮ್ಸ್ ನಿಯಮ ಸೂತ್ರ

ಓಮ್‌ನ ನಿಯಮವನ್ನು ಎರಡು ಸಮೀಕರಣಗಳಿಂದ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ, ಅವುಗಳೆಂದರೆ ρ = E/J ಮತ್ತು R = V/I. ρ ಸ್ಥಿರವಾಗಿದ್ದಾಗ ಮತ್ತು R ಸ್ಥಿರವಾಗಿದ್ದಾಗ ಮಾತ್ರ ಈ ಎರಡು ಸಮೀಕರಣಗಳು ಓಮ್‌ನ ನಿಯಮ ಸಮೀಕರಣಗಳಾಗಿವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸಬೇಕು. ವಾಹಕದ ρ ಮತ್ತು R ಬದಲಾದರೆ, ಈ ಎರಡು ಸಮೀಕರಣಗಳು ಓಮ್‌ನ ನಿಯಮವನ್ನು ವಿವರಿಸುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ρ = E/J ವಾಹಕದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು R = V/I ವಾಹಕದ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ.

ρ = E/J ಸಮೀಕರಣವನ್ನು E = ρ J ಎಂದು ಬರೆಯಬಹುದು. ρ ಸ್ಥಿರವಾಗಿದ್ದರೆ E J ಗೆ ನೇರ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ E ಹೆಚ್ಚಾದರೆ J ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಅಥವಾ E ಕಡಿಮೆಯಾದರೆ J ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.
ಅದೇ ರೀತಿ, R = V/I ಎಂಬ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು V = I R ಎಂದು ಬರೆಯಬಹುದು. R ಸ್ಥಿರವಾಗಿದ್ದರೆ, V I ಗೆ ನೇರ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ V ಹೆಚ್ಚಾದರೆ I ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಅಥವಾ V ಕಡಿಮೆಯಾದರೆ I ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.

ಓಮ್ ನಿಯಮವನ್ನು ಪಾಲಿಸುವ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಓಮಿಕ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಓಮ್ ನಿಯಮವನ್ನು ಪಾಲಿಸದ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ನಾನ್-ಓಮಿಕ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಬಹುತೇಕ ಎಲ್ಲಾ ಲೋಹೀಯ ವಾಹಕಗಳು ಓಮಿಕ್ ಆಗಿರುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಇತರ ಹಲವು ವಸ್ತುಗಳು ನಾನ್-ಓಮಿಕ್ ಆಗಿರುತ್ತವೆ.

ಓಹ್ಮಿಕ್ ಅಲ್ಲದ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ, ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಮತ್ತು ಸಂಭಾವ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದರರ್ಥ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಬದಲಾದರೆ, ವಸ್ತುವಿನ ಪ್ರತಿರೋಧವೂ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಅದೇ ರೀತಿ, ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಬದಲಾದರೆ, ವಸ್ತುವಿನ ಪ್ರತಿರೋಧವೂ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಬದಲಾಗುವುದರಿಂದ, ಓಹ್ಮಿಕ್ ಅಲ್ಲದ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ, ವೋಲ್ಟೇಜ್ (V) ಪ್ರವಾಹಕ್ಕೆ (I) ನೇರವಾಗಿ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುವುದಿಲ್ಲ.

V, I ಮತ್ತು R ಗ್ರಾಫ್‌ಗಳು

ಓಹ್ಮಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ, V ಮತ್ತು I ರ ಅನುಪಾತವು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ನೇರ ರೇಖೆಯಿಂದ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಓಹ್ಮಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳ ಉದಾಹರಣೆಗಳು ಲೋಹೀಯ ವಾಹಕಗಳಾಗಿವೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ನಾನ್ಓಮಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ, V ಮತ್ತು I ರ ಅನುಪಾತವು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ, ಇದನ್ನು ವಕ್ರ ರೇಖೆಯಿಂದ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಾನ್ಓಮಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳ ಉದಾಹರಣೆಗಳು ಅರೆವಾಹಕ ಡಯೋಡ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು.

ಓಮ್‌ನ ನಿಯಮವು ಓಮ್‌ನ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಮಾತ್ರ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಎಲ್ಲಾ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಅಲ್ಲ, ಆದ್ದರಿಂದ ಇದನ್ನು ನ್ಯೂಟನ್‌ನ ನಿಯಮಗಳು ಅಥವಾ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಇತರ ನಿಯಮಗಳಂತೆ ಕಾನೂನು ಎಂದು ಕರೆಯುವುದು ತಪ್ಪಾಗಿದೆ. ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ನಿಯಮಗಳು ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ಕೆಲವು ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಎಲ್ಲಾ ವಸ್ತುಗಳಿಗೂ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಓಮ್‌ನ ನಿಯಮದ ಬಳಕೆಯು ಸಾಮಾನ್ಯ ಅಭ್ಯಾಸವಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಓಮ್‌ನ ನಿಯಮವು ಓಮ್‌ನ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಮಾತ್ರ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ನೆನಪಿನಲ್ಲಿಡುವವರೆಗೆ ಅದನ್ನು ಇನ್ನೂ ಓಮ್‌ನ ನಿಯಮ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಓಮ್‌ನ ನಿಯಮದ ಜೊತೆಗೆ, ಸಾಮಾನ್ಯ ತಪ್ಪು ಕಲ್ಪನೆಯ ಮತ್ತೊಂದು ಉದಾಹರಣೆಯೆಂದರೆ ಆದರ್ಶ ಅನಿಲ ನಿಯಮ ಅಥವಾ ಹುಕ್‌ನ ನಿಯಮದ ಬಳಕೆ.