मूलभूत भौतिकशास्त्र शिकवणी

प्रतिरोधकतेबद्दलचा लेख

विद्युत प्रवाहाच्या संदर्भात, विद्युत प्रवाहाच्या घनतेवर चर्चा केली गेली आहे, तसेच विद्युत क्षेत्राबद्दलच्या विषयात विद्युत क्षेत्राचे स्पष्टीकरण दिले आहे. जर वाहकामध्ये विभवांतर असेल तरच त्यामध्ये विद्युत क्षेत्र आणि विद्युत प्रवाह अस्तित्वात असतात, तर जर विभवांतर नसेल, तर विद्युत क्षेत्र आणि विद्युत प्रवाह देखील नसतात.

जवळजवळ सर्व धातूंच्या वाहकांमध्ये, विद्युत क्षेत्र हे विद्युत प्रवाहाच्या घनतेच्या समप्रमाणात असते, जिथे विद्युत क्षेत्र आणि विद्युत प्रवाहाची घनता यांचे गुणोत्तर स्थिर असते. विद्युत क्षेत्र आणि विद्युत प्रवाहाची घनता यांच्या गुणोत्तराच्या मूल्याला रोधकता म्हणतात. गणितानुसार, विद्युत क्षेत्र, विद्युत प्रवाहाची घनता आणि रोधकता यांच्यातील संबंध खालील समीकरणात मांडला जातो:

अधिक वाचा

रेझिस्टर कलर कोडबद्दलचा लेख

रोधक हा विद्युत परिपथाचा एक घटक आहे, जो विद्युत प्रवाहाचे प्रमाण नियंत्रित करण्याचे कार्य करतो. सर्वसाधारणपणे, रोधकांचे दोन प्रकार आहेत, म्हणजे वायर कॉइल रोधक आणि कार्बन रोधक. वायर कॉइल रोधक सामान्यतः प्रयोगशाळेत वापरले जातात, जे इन्सुलेटर ट्यूबच्या पृष्ठभागावर बारीक तार गुंडाळून बनवले जातात. कार्बन रोधक विशेषतः इलेक्ट्रॉनिक परिपथांमध्ये वापरले जातात, ते दंडगोलाकार असतात आणि त्यांच्या दोन्ही टोकांना तारा असतात. कार्बन रोधकाच्या रोधाचे मूल्य रंग संकेतामध्ये व्यक्त केले जाते आणि रोधकाच्या पृष्ठभागावर दर्शविले जाते.

रेझिस्टरचा कलर कोड वाचून त्याचे रोध मूल्य कळू शकते. हे समजून घेण्यासाठी, प्रथम खालील तक्ता पहा, त्यानंतर रेझिस्टरचे रोध मूल्य निश्चित करण्यासाठी उदाहरणातील प्रश्नाचा अभ्यास करा.

अधिक वाचा

मालिका जोडणीतील रोधकांबद्दलचा लेख

जर रोधक आकृतीत दाखवल्याप्रमाणे जोडलेले असतील, तर ते एकसर जोडणीत जोडलेले असतात. येथे उल्लेखित रोधक किंवा विद्युत रोध हा रोधकाचे घटक, दिवे किंवा इतर विद्युत रोधाच्या स्वरूपात असू शकतो.

विद्युत प्रभार रोध 1 (R) मधून जातो₁) = द इलेक्ट्रिक चार्ज प्रतिकार 2 (R) मधून जाते₂) = विद्युत प्रभार रोधातून जातो 3 (R₃). विद्युतप्रवाह (I) हा एका विशिष्ट कालावधीत वाहणारा विद्युत प्रभार आहे (I = Q / t), म्हणून रोध 1 मधून जाणारा विद्युत प्रवाह (I)₁) = रोधातून जाणारा विद्युत प्रवाह 2 (I₂) = रोधातून जाणारा विद्युत प्रवाह 3 (I₃गणितानुसार, एकूण विद्युत प्रवाह (I) = I₁ = मी₂ = मी₃.

अधिक वाचा

विद्युत रोधाचे समीकरण

ओहमच्या नियमाच्या विषयात, व्होल्टेज (V), विद्युत प्रवाह (I) आणि विद्युत रोध (R) यांच्यातील संबंध सांगणारे एक सूत्र तयार करण्यात आले आहे. गणितानुसार समीकरणांच्या स्वरूपात व्यक्त केल्यास:

हे समीकरण दर्शवते की विद्युत रोध (R) हा विद्युत व्होल्टेजच्या (V) समप्रमाणात आणि विद्युत प्रवाहाच्या (I) व्यस्त प्रमाणात असतो. जर मुख्य व्होल्टेज जास्त असेल तर विद्युत रोध वाढतो, याउलट, जर विद्युत प्रवाह अधिक तीव्र असेल तर विद्युत रोध वाढेल. हे समीकरण ओहमचा नियम फक्त तेव्हाच स्पष्ट करते जेव्हा विद्युत रोध (R) स्थिर असतो. जर विद्युत रोध स्थिर नसेल, तर हे समीकरण ओहमचा नियम स्पष्ट करत नाही, परंतु ते एका वाहकाचा रोध स्पष्ट करते.

अधिक वाचा

समांतर जोडणीतील रोधकांबद्दलचा लेख

जर रोधक आकृतीत दाखवल्याप्रमाणे जोडले असतील, तर ते समांतर जोडलेले असतात.

जंक्शन बिंदूमध्ये प्रवेश करणारा विद्युत प्रवाह (विद्युत प्रवाह = एका ठराविक कालावधीत वाहणारा विद्युत प्रभार) आणि त्या बिंदूतून बाहेर पडणारा विद्युत प्रवाह समान असतो. अनेक जंक्शन असल्यामुळे, एकूण विद्युत प्रवाह = प्रत्येक जंक्शनमधून वाहणाऱ्या विद्युत प्रवाहाचे प्रमाण. गणितानुसार, I = I ₁ + I ₂ + I _3. तसेच, प्रत्येक जंक्शनमधील विद्युत विभवांतर किंवा विद्युत व्होल्टेज समान असते.

I = V/R असल्याने वरील समीकरण I = V/R ₁ + V/R ₂ + V/R _{3 असे बदलते} . विद्युत व्होल्टेज समान असल्याने, हे समीकरण I = V (1/R ₁ + 1/R ₂ + 1/R ₃ ) असे बदलते. जर समतुल्य रोध 1/R असेल तर I = V (1/R). अशाप्रकारे, 1/R = 1/R ₁ + 1/R ₂ + 1/R ₃.

अधिक वाचा

विद्युत चालक शक्ती (emf) च्या स्रोताबद्दलचा लेख, अंतर्गत रोध, टर्मिनल व्होल्टेज

बंद परिपथामध्ये विद्युत प्रवाह उच्च विभवाकडून कमी विभवाकडे वाहतो. जेव्हा विद्युत प्रवाह विद्युत रोधाच्या घटकामधून जातो, तेव्हा विद्युत स्थितीज ऊर्जेमध्ये घट होते कारण या रोधावर विद्युत ऊर्जा वापरली जाते. विद्युत प्रवाहाचा उच्च विभवाकडून कमी विभवाकडे प्रवाह अविरतपणे सुरू राहण्यासाठी,

विद्युत स्थितिज ऊर्जा जोडण्यासाठी एका उपकरणाची आवश्यकता असते, हे उपकरण म्हणजे विद्युतवाहक शक्ती (emf) किंवा अधिक अचूकपणे सांगायचे झाल्यास विद्युत व्होल्टेज स्रोत होय. emf किंवा व्होल्टेज स्रोत हा एक असा घटक आहे जो एका प्रकारच्या ऊर्जेचे विद्युत ऊर्जेमध्ये रूपांतर करतो, जसे की बॅटरी, सौर पेशी (solar cells) किंवा वीज जनरेटर.

अधिक वाचा

एकसर आणि समांतर जोडणीतील विद्युत दाब

जर आकृतीत दाखवल्याप्रमाणे विद्युत चालक बलाचे (emf) दोन किंवा अधिक स्रोत जोडलेले असतील, तर ते emf एकसर जोडणीत जोडलेले असते.

समतुल्य व्होल्टेज स्रोत (ε) आहे:

ε = ε ₁ + ε ₂ + ε _n

समतुल्य अंतर्गत रोध (r) हा आहे:

r = r ₁ + r ₂ + r _n

बाह्य रोध (R) मधून वाहणारा विद्युत प्रवाह आहे:

अधिक वाचा

किरचॉफचा पहिला नियम, ज्याला जंक्शन पॉईंटचा नियम असेही म्हणतात, असे सांगतो की जंक्शन पॉईंटमध्ये प्रवेश करणारा विद्युत प्रवाह आणि त्या जंक्शन पॉईंटमधून बाहेर पडणारा विद्युत प्रवाह समान असतो. विद्युत परिपथातील जंक्शन पॉईंट म्हणजे असा बिंदू जिथे दोन किंवा अधिक वाहक एकत्र येतात, जसे की बाजूच्या आकृतीमधील बिंदू 'अ'.

I हा जंक्शन पॉईंटमध्ये प्रवेश करणारा विद्युत प्रवाह आहे, तर I ₁ आणि I ₂ हे जंक्शन पॉईंटमधून बाहेर पडणारे विद्युत प्रवाह आहेत, I = I ₁ + I _2. दुसरे उदाहरण, खालील आकृतीचे निरीक्षण करा.

अधिक वाचा

किरचॉफच्या दुसऱ्या नियमानुसार, बंद परिपथाच्या परिघावरील विद्युत विभवातील बदल शून्य असतो. किरचॉफचा दुसरा नियम ऊर्जा अक्षय्यतेच्या नियमावर आधारित आहे, ज्यानुसार ऊर्जा शाश्वत असते.

हे अधिक चांगल्या प्रकारे समजून घेण्यासाठी, आकृतीत दाखवल्याप्रमाणे विद्युत प्रभार एका बंद परिपथातून फिरत असल्याची कल्पना करा. जेव्हा एखादा विद्युत प्रभार एका परिपथातून जातो... विद्युत प्रतिकार (आर), विद्युत संभाव्य ऊर्जा विद्युत स्थितीज ऊर्जा कमी होते कारण तिचा वापर या रोधकांवर केला जातो. जर विद्युत प्रभार दुसऱ्या विद्युत रोधकामधून गेला, तर विद्युत स्थितीज ऊर्जा पुन्हा कमी होते कारण तिचा वापर पुन्हा त्या रोधकावर केला जातो. शिवाय, जेव्हा विद्युत प्रभार व्होल्टेज स्रोतामधून कमी विभवापासून उच्च विभवापर्यंत जातो, तेव्हा विद्युत स्थितीज ऊर्जा वाढते. जेव्हा तो त्याच्या मूळ बिंदूवर परत येतो, तेव्हा विद्युत स्थितीज ऊर्जा पूर्वीसारखीच असते, जिथे विद्युत स्थितीज ऊर्जेतील बदल शून्य असतो. जेव्हा लागू केले जाते किर्चॉफविद्युत परिपथाच्या दुसऱ्या नियमानुसार, आपण विद्युत स्थितीज ऊर्जेतील बदल नव्हे, तर विद्युत व्होल्टेजमधील बदल वापरतो.

अधिक वाचा

विद्युत शक्तीची व्याख्या

कार्य आणि ऊर्जेमधून मिळणारी शक्ती ही एका विशिष्ट कालावधीत केलेल्या कार्यावरून ठरवली जाते. कार्य ही ऊर्जेतील बदलाची एक प्रक्रिया आहे, त्यामुळे शक्ती म्हणजे एका विशिष्ट कालावधीत होणारा ऊर्जेतील बदल आहे, असे समजले जाऊ शकते.

विद्युत शक्ती म्हणजे एका विशिष्ट कालावधीत विद्युत ऊर्जेमध्ये होणारा बदल होय. विद्युत विभवाच्या उजळणीमध्ये असे स्पष्ट केले आहे की, जेव्हा एखादा विद्युत प्रभार विद्युत विभवांतरातून जातो, तेव्हा विद्युत स्थितीज ऊर्जेमध्ये बदल होतो.

अधिक वाचा