ஓமின் விதி

ஓம் விதியைப் புரிந்துகொள்ளுதல்

மேலும் , ஓம் விதி எடுத்துக்காட்டுக் கேள்விகள் மற்றும் ஓம் விதி கேள்விகள் பற்றிய விவாதம் அடங்கியுள்ள பாடப்பொருளையும் படித்துப் பாருங்கள் .

கிட்டத்தட்ட அனைத்து உலோகக் கடத்திகளிலும், மின்புலம் விகிதாசாரத்தில் மின்னோட்ட அடர்த்திஇதில், மின்புலத்திற்கும் மின்னோட்ட அடர்த்திக்கும் உள்ள விகிதம் மாறிலியாகும். இது பின்வரும் சமன்பாட்டின் மூலம் கணிதரீதியாக வெளிப்படுத்தப்படுகிறது:
ρ = E / J
விளக்கம்: E = மின்புலம், ρ = மின்தடைத்திறன், J = மின்னோட்ட அடர்த்தி.

விகித மாறிலி ρ, தன் மின்தடை அல்லது மின்தடைத்திறன் என அழைக்கப்படுகிறது; இதன் மதிப்பு நிலையானது மற்றும் மின்னோட்டத்தை உருவாக்கும் மின்புலத்தைச் சார்ந்தது அல்ல.

மின்புலம் அதிகரித்தால், மின்னோட்ட அடர்த்தியும் அதிகரிக்கும்; இதற்கு நேர்மாறாக, மின்புலம் குறைந்தால், மின்னோட்ட அடர்த்தியும் குறையும். அதனால், மின்புலத்திற்கும் மின்னோட்ட அடர்த்திக்கும் உள்ள விகிதம் மாறிலியாக இருக்கும். இது ஓம் விதியின் ஒரு கூற்றாகும் . எனவே, மேலே உள்ள சமன்பாடு, ρ மாறிலியாகவும் மின்புலத்தைச் சாராததாகவும் இருக்கும்போது மட்டுமே ஓம் விதியை விளக்குகிறது. மின்புலம் மாறும்போது ρ-வின் மதிப்பும் மாறினால், ஓம் விதி பொருந்தாது.

இருப்பினும், மின்புலத்தை (E) விட மின் அழுத்தத்தை (V) அளவிடுவது எளிது, மேலும் மின்னோட்ட அடர்த்தியை (J) விட மின்னோட்டத்தை (I) அளவிடுவது எளிது. எனவே, ஓம் விதியானது மின்புலம் , மின்னோட்ட அடர்த்தி மற்றும் மின்தடைத்திறன் (ρ) ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் வெளிப்படுத்தப்படுவதுடன், மின் அழுத்தம் , மின்னோட்டம் மற்றும் மின்தடை (R) ஆகியவற்றின் அடிப்படையிலும் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது .

முதலில், நீளம் (l), குறுக்குவெட்டுப் பரப்பளவு (A) மற்றும் கம்பியின் இரு முனைகளுக்கும் இடையில் மின்னழுத்த வேறுபாடு (V) உள்ள ஒரு கம்பி கடத்தியைக் கருத்தில் கொள்வோம். மின்புலம் முழுவதும் ஒரே சீராக, அதாவது ஒருபடித்தானதாக இருந்தால், மின்புலத்திற்கும் மின்னழுத்த வேறுபாட்டிற்கும் இடையிலான தொடர்பு V = E s என்ற சமன்பாட்டில் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது ( இந்த சமன்பாடு மின்னழுத்தம் தொடர்பான பகுதியில் விவாதிக்கப்பட்டுள்ளது ). மின்னோட்ட அடர்த்தி முழுவதும் ஒரே சீராக, அதாவது ஒருபடித்தானதாக இருந்தால், மின்னோட்ட அடர்த்திக்கும் மின்னோட்டத்திற்கும் இடையிலான தொடர்பு I = JA என்ற சமன்பாட்டில் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது ( இந்த சமன்பாடு மின்னோட்டம் தொடர்பான பகுதியில் விவாதிக்கப்பட்டுள்ளது ).

மின்னழுத்தம் (V), மின்னோட்டம் (I) மற்றும் மின்தடை (R) ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான தொடர்பைக் கூறும் ஒரு சமன்பாட்டைப் பெறுவதற்கு, மின்தடை சமன்பாட்டில் உள்ள E மற்றும் J-க்கு பதிலாக, மின்னழுத்த சமன்பாட்டில் உள்ள E-ஐயும், மின்னோட்ட சமன்பாட்டில் உள்ள J-ஐயும் பிரதியிடவும்:

இது ஒரு கடத்தியில் உள்ள மின்னழுத்தம் (V), மின்னோட்டம் (I) மற்றும் மின்தடை (R) ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான தொடர்பை விளக்கும் ஒரு சமன்பாடு ஆகும். இந்த சமன்பாட்டின் அடிப்படையில், ஒரு கடத்தியில் உள்ள மின்தடையானது, அக்கடத்தியில் உள்ள மின்னழுத்த வேறுபாட்டிற்கும் மின்னோட்டத்திற்கும் உள்ள விகிதம் என்று கூறலாம்.

மின்னழுத்த வேறுபாட்டிற்கும் மின்னோட்டத்திற்கும் உள்ள விகிதம் ஒரு மாறிலி என ஓம் விதி கூறுகிறது. வேறுவிதமாகக் கூறினால், மின்தடை (R) மாறிலியாக இருக்கும்போது மட்டுமே இந்தச் சமன்பாடு ஓம் விதியை விளக்குகிறது. மின்தடை மாறிலியாக இல்லாதபோது, ​​அதாவது அது மாறுபடும்போது, ​​ஓம் விதி பொருந்தாது.

மேற்கண்ட சமன்பாட்டின் வருவித்தலில், ஒரு கடத்தியின் மின்தடை (R) என்பது அதன் தன்மின்தடை (ρ), கடத்தியின் நீளம் (l) மற்றும் கடத்தியின் குறுக்குவெட்டுப் பரப்பளவு (A) ஆகியவற்றுடனும் தொடர்புடையது. கணிதரீதியாக, இது பின்வரும் சமன்பாட்டில் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது:

இந்தச் சமன்பாடு , மின்தடை குறித்த கட்டுரையில் மேலும் விரிவாக விவாதிக்கப்பட்டுள்ளது.

ஓம் விதி சூத்திரம்

ஓம் விதி, ρ = E/J மற்றும் R = V/I ஆகிய இரண்டு சமன்பாடுகளால் விளக்கப்படுகிறது. ρ மற்றும் R மாறிலியாக இருக்கும்போது மட்டுமே இந்த இரண்டு சமன்பாடுகளும் ஓம் விதி சமன்பாடுகளாக இருக்கும் என்பது குறிப்பிடத்தக்கது. ஒரு கடத்தியின் ρ மற்றும் R மாறினால், இந்த இரண்டு சமன்பாடுகளும் ஓம் விதியை விளக்காது; ஆனால், ρ = E/J என்பது ஒரு கடத்தியின் தன்மின்தடையையும் , R = V/I என்பது ஒரு கடத்தியின் மின்தடையையும் விளக்கும்.

ρ = E/J என்ற சமன்பாட்டை E = ρ J என எழுதலாம். ρ ஒரு மாறிலியாக இருக்கும்போது, ​​E ஆனது J-க்கு நேர் விகிதத்தில் இருக்கும். அதாவது, E அதிகரித்தால் J அதிகரிக்கும் அல்லது E குறைந்தால் J குறையும்.
அதேபோல், R = V/I என்ற சமன்பாட்டை V = I R என எழுதலாம். R மாறிலியாக இருக்கும்போது, ​​V ஆனது I-க்கு நேர் விகிதத்தில் இருக்கும். அதாவது, V அதிகரித்தால் I அதிகரிக்கும், அல்லது V குறைந்தால் I குறையும்.

ஓம் விதியைப் பின்பற்றும் பொருட்கள் ஓமிக் பொருட்கள் என்றும், ஓம் விதியைப் பின்பற்றாத பொருட்கள் நான்ஓமிக் பொருட்கள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன. ஏறக்குறைய அனைத்து உலோகக் கடத்திகளும் ஓமிக் தன்மையுடையவை, அதேசமயம் பல பிற பொருட்கள் நான்ஓமிக் தன்மையுடையவை.

ஓம் அல்லாத பொருட்களில், மின்தடை என்பது நிலையானதல்ல, மாறாக அது மின்னோட்டம் மற்றும் மின்னழுத்த வேறுபாட்டைப் பொறுத்து மாறுபடும். இதன் பொருள், மின்னோட்டம் மாறினால், பொருளின் மின்தடையும் மாறும், அதுபோலவே, மின்னழுத்தம் மாறினால், பொருளின் மின்தடையும் மாறும். மின்தடை மாறுபடுவதால், ஓம் அல்லாத பொருட்களில், மின்னழுத்தம் (V) மின்னோட்டத்திற்கு (I) நேர் விகிதத்தில் இருப்பதில்லை.

V, I மற்றும் R வரைபடங்கள்

ஓமிக் பொருட்களில், V மற்றும் I-இன் விகிதம் ஒரு நேர்கோட்டால் குறிக்கப்படும் மாறிலியாகும். உலோகக் கடத்திகள் ஓமிக் பொருட்களுக்கு எடுத்துக்காட்டுகள் ஆகும். அதே சமயம், ஓமிக் அல்லாத பொருட்களில், V மற்றும் I-இன் விகிதம் ஒரு வளைகோட்டால் குறிக்கப்படும் மாறிலியாக இருப்பதில்லை. குறைக்கடத்தி டையோடுகள் மற்றும் டிரான்சிஸ்டர்கள் ஓமிக் அல்லாத பொருட்களுக்கு எடுத்துக்காட்டுகள் ஆகும்.

ஓம் விதி ஓமிக் பொருட்களுக்கு மட்டுமே பொருந்தும், எல்லாப் பொருட்களுக்கும் அல்ல. எனவே, இதை நியூட்டனின் விதிகள் அல்லது இயற்பியலின் பிற விதிகளைப் போன்ற ஒரு விதி என்று அழைப்பது தவறாகும். இயற்பியல் விதிகள் உண்மையில் சில குறிப்பிட்ட பொருட்களுக்கு மட்டுமல்ல, எல்லாப் பொருட்களுக்கும் பொருந்தும். இருப்பினும், ஓம் விதியின் பயன்பாடு ஒரு பொதுவான நடைமுறையாகிவிட்டதால், ஓம் விதி ஓமிக் பொருட்களுக்கு மட்டுமே பொருந்தும் என்பதை நினைவில் கொள்ளும் வரை, அது இன்னும் ஓம் விதி என்றே அழைக்கப்படுகிறது. ஓம் விதியைத் தவிர, ஒரு பொதுவான தவறான புரிதலுக்கு மற்றொரு எடுத்துக்காட்டு, நல்லியல்பு வாயு விதி அல்லது ஹூக் விதியின் பயன்பாடு ஆகும்.