سڌي ڪرنٽ بجلي جي بحث جي سوالن جي مثال
ڊائريڪٽ ڪرنٽ (ڊي سي) بجلي انجنيئرنگ ۽ فزڪس ۾ هڪ واقف رجحان آهي. ڊائريڪٽ ڪرنٽ هڪ ڪنڊڪٽر ذريعي هڪ طرف اليڪٽرانن جو وهڪرو آهي، عام طور تي هڪ سرڪٽ ۾ مثبت ٽرمينل کان منفي ٽرمينل تائين. هن آرٽيڪل ۾، اسان هن موضوع جي اسان جي سمجھ کي بهتر بڻائڻ ۾ مدد لاءِ ڪيترن ئي مثالن جي مسئلن ۽ سڌي ڪرنٽ بجلي سان لاڳاپيل انهن جي بحث کي ڳولينداسين.
1. سيريز سرڪٽ
سوال 1:
هڪ سيريز سرڪٽ ڏنو ويو آهي جنهن ۾ ٽي ريزسٽر آهن، هر هڪ جي قيمت 4Ω، 6Ω، ۽ 10Ω آهي، ۽ 20V جي وولٽيج سورس سان ڳنڍيل آهي. سرڪٽ مان وهندڙ ڪرنٽ جو حساب ڪريو.
بحث:
پهرين، اسان کي هڪ سيريز سرڪٽ ۾ ڪل مزاحمت جو حساب ڪرڻو پوندو. هڪ سيريز سرڪٽ ۾، ڪل مزاحمت (R_total) هر انفرادي مزاحمت جو مجموعو آهي.
\[ آر_{\ٽيڪسٽ{ڪل}} = آر_1 + آر_2 + آر_3 \]
\[ آر_{\ٽيڪسٽ{ڪل}} = 4Ω + 6Ω + 10Ω = 20Ω \]
ان کان پوءِ، اسين ڪرنٽ کي ڳڻڻ لاءِ اوهم جي قانون کي استعمال ڪندا آهيون. اوهم جو قانون ٻڌائي ٿو ته \( V = I \times R \). تنهن ڪري، ڪرنٽ (I) کي هن ريت ڳڻائي سگهجي ٿو:
\[ آئون = \frac{V}{R_{\ٽيڪسٽ{ڪل}}} \]
\[ I = \frac{20V}{20Ω} = 1A \]
تنهن ڪري، سرڪٽ مان وهندڙ ڪرنٽ 1 ايمپيئر آهي.
2. متوازي سرڪٽ
سوال 2:
ٽي رزسٽر جن جي مزاحمت 3Ω، 6Ω، ۽ 12Ω آهي، متوازي طور تي ڳنڍيل آهن ۽ 12V وولٽيج جي ذريعن سان ڳنڍيل آهن. هر رزسٽر مان وهندڙ ڪرنٽ جو حساب ڪريو.
بحث:
هڪ متوازي سرڪٽ لاءِ، هر رزسٽر ۾ وولٽيج (V) ساڳيو ۽ ذريعو وولٽيج جي برابر آهي. پهرين، اسان اوهم جي قانون کي استعمال ڪندي هر ڪرنٽ جو حساب ڪريون ٿا.
\[ I_1 = \frac{V}{R_1} = \frac{12V}{3Ω} = 4A \]
\[ I_2 = \frac{V}{R_2} = \frac{12V}{6Ω} = 2A \]
\[ I_3 = \frac{V}{R_3} = \frac{12V}{12Ω} = 1A \]
هر رزسٽر مان وهندڙ ڪرنٽ 4A، 2A، ۽ 1A آهي.
اضافي طور تي، اسان ڪرچوف جي موجوده قانون کي استعمال ڪندي ذريعو مان وهندڙ ڪل وهڪري جو حساب لڳائي سگهون ٿا جيڪو ٻڌائي ٿو ته هڪ نقطي ۾ داخل ٿيندڙ ڪل وهڪري ان کي ڇڏيندڙ وهڪري جي برابر آهي:
\[ I_{\ٽيڪسٽ{ڪل}} = I_1 + I_2 + I_3 = 4A + 2A + 1A = 7A \]
3. سيريز ۽ متوازي سرڪٽ جو ميلاپ
سوال 3:
چار رزسٽرز جن جي قيمت 4Ω، 6Ω، 12Ω، ۽ 12Ω آهن، هڪ گڏيل سرڪٽ ۾ ترتيب ڏنل آهن، يعني 4Ω ۽ 6Ω سيريز ۾ ترتيب ڏنل آهن، پوءِ نتيجو 12Ω سان متوازي ترتيب ڏنل آهي، ۽ آخر ۾ ٽئين 12Ω سان سيريز ۾ ترتيب ڏنل آهي. جيڪڏهن وولٽيج جو ذريعو 24V آهي، ته سرڪٽ ۾ وهندڙ ڪل ڪرنٽ جو اندازو لڳايو.
بحث:
پهريون قدم پهرين سيريز سرڪٽ جي مزاحمت جو حساب ڪرڻ آهي.
\[ آر_{\ٽيڪسٽ{سيريز}} = 4Ω + 6Ω = 10Ω \]
پوءِ، اسين مٿي ڏنل نتيجن کي 12Ω سان متوازي ترتيب ۾ گڏ ڪريون ٿا.
\[ \frac{1}{R_{\ٽيڪسٽ{متوازي}}} = \frac{1}{10Ω} + \frac{1}{12Ω} \]
\[ \frac{1}{R_{\ٽيڪسٽ{متوازي}}} = \frac{6}{60} + \frac{5}{60} = \frac{11}{60} \]
\[ آر_{\ٽيڪسٽ{متوازي}} = \فريڪ{60}{11}اوه \تقريبن 5.45اوه \]
هاڻي، اسان هن نتيجي کي آخري 12Ω سان سيريز ۾ رکون ٿا.
\[ آر_{\ٽيڪسٽ{ڪل}} = آر_{\ٽيڪسٽ{متوازي}} + 12Ω \]
\[ آر_{\ٽيڪسٽ{ڪل}} = 5.45Ω + 12Ω = 17.45Ω \]
ڪُل ڪرنٽ حاصل ڪرڻ لاءِ، اسان اوهم جو قانون استعمال ڪريون ٿا:
\[ I_{\ٽيڪسٽ{ڪل}} = \frac{V}{R_{\ٽيڪسٽ{ڪل}}} \]
\[ I_{\ٽيڪسٽ{ڪل}} = \frac{24V}{17.45Ω} \تقريبن 1.38A \]
4. سرڪٽ ۾ بجلي
سوال 4:
5Ω جي قدر سان هڪ رزسٽر ۽ 2A جي رزسٽر مان گذرندڙ ڪرنٽ کي ڏنو وڃي، رزسٽر پاران ختم ٿيندڙ طاقت جو حساب لڳايو.
بحث:
پاور (P) کي فارمولا استعمال ڪندي ڳڻيو وڃي ٿو:
\[ پي = آءِ ^ 2 \ ڀيرا آر \]
\[ پي = (2 الف)^2 \ ڀيرا 5Ω \]
\[ پي = 4 \ ڀيرا 5 = 20 واٽ \]
تنهن ڪري، رزسٽر پاران ختم ٿيندڙ طاقت 20 واٽ آهي.
5. سرڪٽ ۾ پوائنٽس تي صلاحيت
سوال 5:
هڪ سرڪٽ ۾ 10Ω ۽ 20Ω جا ٻه رزسٽر هوندا آهن، هر هڪ 30V وولٽيج سورس سان سيريز ۾ ڳنڍيل هوندو آهي. ٻن رزسٽرن جي وچ ۾ پوائنٽ تي پوٽينشل جو حساب لڳايو.
بحث:
سڀ کان پهريان، اسين سرڪٽ مان وهندڙ ڪرنٽ جو حساب ڪريون ٿا.
\[ آر_{\ٽيڪسٽ{ڪل}} = 10Ω + 20Ω = 30Ω \]
\[ I = \frac{30V}{30Ω} = 1A \]
ٻن رزسٽرن جي وچ واري نقطي تي پوٽينشل پهرين رزسٽر تي وولٽيج ڊراپ جي حساب سان ڳولي سگهجي ٿو.
\[ V_{10Ω} = I \ ڀيرا R_1 = 1A \ ڀيرا 10Ω = 10V \]
اهڙيءَ طرح، ٻن مزاحمتن جي وچ واري نقطي تي پوٽينشل \( 30V – 10V = 20V \) آهي.
نتيجو
هن مضمون ۾ سڌي ڪرنٽ برقي سرڪٽ سان لاڳاپيل ڪيترن ئي مثالن جي مسئلن ۽ انهن جي حل تي بحث ڪيو ويو آهي. انهن ۾ سيريز، متوازي، ۽ گڏيل سرڪٽ شامل آهن، انهي سان گڏ مختلف نقطن تي طاقت ۽ صلاحيت جو حساب لڳائڻ. بجلي ۽ اليڪٽرانڪس جو مطالعو ڪندڙ هر ڪنهن لاءِ انهن بنيادي تصورن جي مضبوط سمجھ ضروري آهي. مختلف قسم جي مسئلن سان باقاعده مشق هن مواد ۾ مهارت حاصل ڪرڻ ۾ تمام گهڻي مدد ڪندي.
