ඕම් නියමයේ අර්ථ දැක්වීම
සියලුම ලෝහ සන්නායකවල පාහේ, විද්යුත් ක්ෂේත්රය විද්යුත් ධාරාවේ ඝනත්වයට සමානුපාතික වන අතර, එහිදී විද්යුත් ක්ෂේත්රය විද්යුත් ධාරා ඝනත්වයට අනුපාතය නියත වේ. ගණිතමය වශයෙන් සමීකරණය හරහා ප්රකාශ වේ:
ρ = ඊ / J
ඊ = විද්යුත් ක්ෂේත්රය, ρ = ප්රතිරෝධකතාව, ජේ = වත්මන් ඝනත්වය
නියත ρ ප්රතිරෝධකතාව ලෙස හඳුන්වනු ලබන අතර, එහි අගය නියත වන අතර විද්යුත් ධාරාව ඇති කරන විද්යුත් ක්ෂේත්රය මත රඳා නොපවතී.
විද්යුත් ක්ෂේත්රය වැඩි වුවහොත් විද්යුත් ධාරාවේ ඝනත්වය ද වැඩි වන අතර, විද්යුත් ක්ෂේත්රය අඩු වුවහොත් විද්යුත් ධාරාවේ ඝනත්වය ද අඩු වේ,
එබැවින් විද්යුත් ක්ෂේත්රයේ අනුපාතය විද්යුත් ධාරාවේ ඝනත්වයට නියත වේ. මෙය ඕම්ගේ නීතිමය ප්රකාශයයි. එබැවින්, ඉහත සමීකරණය ඕම්ගේ නියමය පැහැදිලි කරන්නේ ρ නියත වන අතර විද්යුත් ක්ෂේත්රය මත රඳා නොපවතින විට පමණි. විද්යුත් ක්ෂේත්රය වෙනස් වන විට ρ හි අගය වෙනස් වුවහොත් ඕම්ගේ නියමය අදාළ නොවේ.
කෙසේ වෙතත්, මැනීම පහසුය විද්යුත් විභවය (V) විද්යුත් ක්ෂේත්රයකට (E) වඩා, එබැවින් විද්යුත් ධාරාවේ ඝනත්වය (J) ට වඩා විද්යුත් ධාරාව (I) මැනීම පහසුය. එබැවින්, විද්යුත් ක්ෂේත්රයේ, විද්යුත් ධාරාවේ ඝනත්වය සහ ප්රතිරෝධකතාව (ρ) ප්රකාශ කිරීමට අමතරව, ඕම්ගේ නියමය විද්යුත් විභවය, විද්යුත් ධාරාව සහ විද්යුත් ප්රතිරෝධය (R) වලින් ද ප්රකාශ වේ.
පළමුව දිග (l), හරස්කඩ වර්ගඵලය (A) ඇති සහ වයරයේ කෙළවර දෙක අතර විද්යුත් විභව වෙනසක් (V) ඇති වයර් සන්නායකයක් සමාලෝචනය කරන්න. සමජාතීය විද්යුත් ක්ෂේත්රය සියල්ලම සමාන නම්, විද්යුත් ක්ෂේත්රය සහ විද්යුත් විභව වෙනස අතර සම්බන්ධතාවය V = E s සමීකරණයෙන් ප්රකාශ වේ (මෙම සමීකරණය විද්යුත් විභවය තුළ සාකච්ඡා කර ඇත). සමජාතීය විද්යුත් ධාරා වල ඝනත්වය සමාන නම්,
එවිට විද්යුත් ධාරාව සහ විද්යුත් ධාරාවේ ඝනත්වය අතර සම්බන්ධතාවය I = JA සමීකරණයෙන් ප්රකාශ වේ (මෙම සමීකරණය විද්යුත් ධාරාව යන මාතෘකාවේදී සාකච්ඡා කර ඇත).
විද්යුත් විභවය (V), විද්යුත් ධාරාව (I) සහ විද්යුත් ප්රතිරෝධය (R) අතර සම්බන්ධතාවය ප්රකාශ කරන සමීකරණයක් ලබා ගැනීම සඳහා,
ප්රතිරෝධකතා සමීකරණයේදී E සහ J ආදේශ කරන්න, විද්යුත් විභව සමීකරණයේදී E සහ විද්යුත් ධාරා සමීකරණයේදී J ආදේශ කරන්න:
මෙය සන්නායකයක විද්යුත් විභවය (V), විද්යුත් ධාරාව (I) සහ විද්යුත් ප්රතිරෝධය (R) අතර සම්බන්ධතාවය පැහැදිලි කරන සමීකරණයකි. මෙම සමීකරණය මත පදනම්ව, සන්නායකයක විද්යුත් ප්රතිරෝධය සන්නායකයේ විද්යුත් ධාරාවට විද්යුත් විභව වෙනස සංසන්දනය කිරීමක් බව ප්රකාශ කළ හැකිය.
ඕම්ගේ නියමය පවසන්නේ විද්යුත් ධාරාවකට විද්යුත් විභව වෙනස අතර අනුපාතය නියත බවයි. වෙනත් වචන වලින් කිවහොත්, මෙම සමීකරණය ඕම්ගේ නියමය පැහැදිලි කරන්නේ විද්යුත් ප්රතිරෝධය (R) නියත වූ විට පමණි. විද්යුත් ප්රතිරෝධය නියත නොවේ නම් ඕම්ගේ නියමය අදාළ නොවේ.
ඉහත සමීකරණයේදී, සන්නායකයක විද්යුත් ප්රතිරෝධය (R) සන්නායකයේ ප්රතිරෝධකතාව (ρ), සන්නායකයේ දිග (l) සහ හරස්කඩ ප්රදේශය (A) සමඟ ද සම්බන්ධතාවයක් ඇත. ගණිතමය වශයෙන් සමීකරණයෙන් ප්රකාශ කර ඇත:
ඕම් නියමයේ සමීකරණය
ඕම් නියමය ρ = E/J සහ R = V/I යන සමීකරණ දෙකකින් පැහැදිලි කෙරේ. මෙම සමීකරණ දෙක ඕම් නියමයේ සමීකරණ වන්නේ ρ නියත වන විට සහ R නියත වන විට පමණක් බව මතක තබා ගත යුතුය. සන්නායකයක ρ සහ R වෙනස් වුවහොත්, මෙම සමීකරණ දෙක ඕම් නියමය පැහැදිලි නොකරයි, නමුත් ρ = E/J සන්නායක වර්ගයක ප්රතිරෝධය පැහැදිලි කරන අතර R = V/I සන්නායකයක විද්යුත් ප්රතිරෝධය පැහැදිලි කරයි.
ρ = E/J සමීකරණය E = ρ J ලෙස ලිවිය හැක. ρ නියත වන විට, E J ට සමානුපාතික වේ, එනම් E වැඩි වුවහොත් J වැඩි වන බවයි හෝ E අඩු වුවහොත් J අඩු වේ.
එලෙසම, R = V/I සමීකරණය V = I R ලෙස ලිවිය හැක. R නියත වන විට V, I ට සෘජුව සමානුපාතික වේ, එනම් V වැඩි වුවහොත් I වැඩි වන බවයි, නැතහොත් V අඩු වුවහොත් I අඩු වේ.
ඕම් නියමයට අවනත වන ද්රව්ය ඕමික් ලෙස හඳුන්වන අතර, ඕම් නියමයට අවනත නොවන ද්රව්ය ඕමික් නොවන ලෙස හඳුන්වනු ලැබේ. සියලුම ලෝහ සන්නායක පාහේ ඕමික් වන අතර, තවත් බොහෝ වස්තූන් ඕමික් නොවන වේ.
ඕමික නොවන වස්තූන් මත, විද්යුත් ප්රතිරෝධය නියත නොවන අතර එය විද්යුත් ධාරාව සහ විද්යුත් විභව වෙනස මත රඳා පවතී. මෙයින් අදහස් කරන්නේ විද්යුත් ධාරාව වෙනස් වුවහොත් ද්රව්යයේ විද්යුත් ප්රතිරෝධය ද වෙනස් වන අතර විද්යුත් වෝල්ටීයතාවය වෙනස් වුවහොත් ද්රව්යයේ විද්යුත් ප්රතිරෝධය ද වෙනස් වන බවයි. ඕමික නොවන ද්රව්යයට වඩා විද්යුත් ප්රතිරෝධය වෙනස් වන නිසා, විද්යුත් වෝල්ටීයතාවය (V) විද්යුත් ධාරාවට (I) සෘජුව සමානුපාතික නොවේ.
ප්රස්තාරය V, I සහ R
ඕමික් පදාර්ථයේ, V සිට I අනුපාතය නියත වන අතර එය සරල රේඛාවකින් නිරූපණය කෙරේ. ඕමික් ද්රව්ය සඳහා උදාහරණයක් වන්නේ ලෝහ සන්නායකයකි. මේ අතර ඕමික් නොවන පදාර්ථයේ, V සිට I අනුපාතය නියත නොවේ, එය වක්ර රේඛාවකින් නිරූපණය කෙරේ. ඕමික් නොවන ද්රව්ය සඳහා උදාහරණ වන්නේ අර්ධ සන්නායක ඩයෝඩ සහ ට්රාන්සිස්ටර ය.
ඕම්ගේ නියමය ඕම් ද්රව්ය සඳහා පමණක් අදාළ වන අතර සියලු පදාර්ථ සඳහා අදාළ නොවේ, එබැවින් නිව්ටන්ගේ නියමය හෝ වෙනත් භෞතික නීති වැනි නීති පැවසීම නුසුදුසු ය. භෞතික නියමය ඇත්ත වශයෙන්ම සියලුම වස්තූන් සඳහා අදාළ වේ, ඇතැම් වස්තූන් සඳහා පමණක් නොවේ. නමුත් ඕම්ගේ නියමය සඳහන් කිරීම පුරුද්දක් බවට පත්ව ඇත, එබැවින් එය තවමත් ඕම්ගේ නියමය ලෙස හැඳින්වේ, ඕම්ගේ නියමය ඕම් වස්තූන් සඳහා පමණක් අදාළ වන බව මතක තබා ගත යුතුය.
