ஓம் சட்டம்

ஓம் விதியின் வரையறை

கிட்டத்தட்ட அனைத்து உலோகக் கடத்திகளிலும், மின்புலமானது மின்னோட்டத்தின் அடர்த்திக்கு நேர் விகிதத்தில் இருக்கும், இங்கு மின்புலத்திற்கும் மின்னோட்ட அடர்த்திக்கும் இடையிலான விகிதம் ஒரு மாறிலியாகும். இது பின்வரும் சமன்பாட்டின் மூலம் கணிதரீதியாக வெளிப்படுத்தப்படுகிறது:

ρ = E / J

E = மின்புலம் , ρ = மின்தடைத்திறன் , J = மின்னோட்ட அடர்த்தி

ρ என்ற மாறிலி மின்தடைத்திறன் என அழைக்கப்படுகிறது, இதன் மதிப்பு நிலையானது மற்றும் மின்னோட்டத்தை உருவாக்கும் மின்புலத்தைச் சார்ந்தது அல்ல.

மின்புலம் அதிகரித்தால், மின்னோட்டத்தின் அடர்த்தியும் அதிகரிக்கும், அதேசமயம் மின்புலம் குறைந்தால், மின்னோட்டத்தின் அடர்த்தியும் குறையும்.

மின்புலத்திற்கும் மின்னோட்ட அடர்த்திக்கும் உள்ள விகிதம் மாறிலியாக இருக்கும்படி. இது ஓமின் விதிக்கூற்று. எனவே, மேலே உள்ள சமன்பாடு, ρ மாறிலியாக இருந்து மின்புலத்தைச் சார்ந்து இல்லாதபோது மட்டுமே ஓம் விதியை விளக்குகிறது. மின்புலம் மாறும்போது ρ-வின் மதிப்பும் மாறினால், ஓம் விதி பொருந்தாது.

இருப்பினும், அளவிடுவது எளிதானது மின் ஆற்றல் மின்புலத்தை (E) விட மின்னோட்டத்தை (I) அளவிடுவது எளிதானது, மின்னோட்ட அடர்த்தியை (J) அளவிடுவதை விட. எனவே, மின்புலம், மின்னோட்ட அடர்த்தி மற்றும் மின்தடைத்திறன் (ρ) ஆகியவற்றில் குறிப்பிடப்படுவதுடன், ஓம் விதியானது மின்னழுத்தம், மின்னோட்டம் மற்றும் மின்தடை (R) ஆகியவற்றிலும் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது.

முதலில், நீளம் (l), குறுக்குவெட்டுப் பரப்பளவு (A) ஆகியவற்றைக் கொண்ட ஒரு கம்பி கடத்தியை மதிப்பாய்வு செய்யவும், மேலும் கம்பியின் இரு முனைகளுக்கும் இடையில் ஒரு மின்னழுத்த வேறுபாடு (V) உள்ளது. ஒருபடித்தான மின்புலம் அனைத்தும் ஒரே மாதிரியாக இருந்தால், மின்புலத்திற்கும் மின்னழுத்த வேறுபாட்டிற்கும் இடையிலான தொடர்பு V = E s என்ற சமன்பாட்டில் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது (இந்த சமன்பாடு மின்னழுத்தப் பகுதியில் விவாதிக்கப்பட்டுள்ளது). ஒருபடித்தான மின்னோட்டங்களின் அடர்த்தி ஒரே மாதிரியாக இருந்தால்,

அப்படியானால், மின்னோட்டத்திற்கும் மின்னோட்ட அடர்த்திக்கும் இடையேயான தொடர்பு I = JA என்ற சமன்பாட்டில் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது (இந்த சமன்பாடு மின்னோட்டம் என்ற தலைப்பில் விவாதிக்கப்பட்டுள்ளது).

மின்னழுத்தம் (V), மின்னோட்டம் (I) மற்றும் மின்தடை (R) ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான தொடர்பைக் கூறும் ஒரு சமன்பாட்டைப் பெறுவதற்கு,

மின்தடைத்திறன் சமன்பாட்டில் உள்ள E மற்றும் J-க்கு பதிலாக, மின்னழுத்தச் சமன்பாட்டில் உள்ள E-ஐயும், மின்னோட்டச் 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 மின்தடை என்பது, அக்கடத்தியில் உள்ள மின்னழுத்த வேறுபாட்டிற்கும் மின்னோட்டத்திற்கும் இடையேயான ஒப்பீடு என்று கூறலாம்.

மின்னழுத்த வேறுபாட்டிற்கும் மின்னோட்டத்திற்கும் இடையிலான விகிதம் மாறிலி என ஓம் விதி கூறுகிறது. வேறுவிதமாகக் கூறினால், மின்தடை (R) மாறிலியாக இருக்கும்போது மட்டுமே இந்தச் சமன்பாடு ஓம் விதியை விளக்குகிறது. மின்தடை மாறிலியாக இல்லாத பட்சத்தில் ஓம் விதி பொருந்தாது.

மேற்கண்ட சமன்பாட்டில், ஒரு கடத்தியின் மின்தடை (R) ஆனது, அதன் மின்தடைத்திறன் (ρ), கடத்தியின் நீளம் (l) மற்றும் குறுக்குவெட்டுப் பரப்பளவு (A) ஆகியவற்றுடனும் ஒரு தொடர்பைக் கொண்டுள்ளது. சமன்பாட்டில் கணிதரீதியாக வெளிப்படுத்தப்பட்டால்:

ஓம் விதியின் சமன்பாடு

ஓம் விதி, ρ = E/J மற்றும் R = V/I ஆகிய இரண்டு சமன்பாடுகளால் விளக்கப்படுகிறது. ρ மற்றும் R மாறிலியாக இருக்கும்போது மட்டுமே இந்த இரண்டு சமன்பாடுகளும் ஓம் விதியின் சமன்பாடுகளாக இருக்கும் என்பதை நினைவில் கொள்ள வேண்டும். ஒரு கடத்தியின் ρ மற்றும் R மாறினால், இந்த இரண்டு சமன்பாடுகளும் ஓம் விதியை விளக்காது; ஆனால், ρ = E/J என்பது ஒரு வகை கடத்தியின் மின்தடையையும், 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 பொருள் ஓமிக் பொருள் என்றும், ஓம் விதியைப் பின்பற்றாத பொருள் நான்ஓமிக் பொருள் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. ஏறக்குறைய அனைத்து உலோகக் கடத்திகளும் ஓமிக் தன்மையுடையவை, அதேசமயம் பல பிற பொருள்கள் நான்ஓமிக் தன்மையுடையவை.

ஓம் அல்லாத பொருட்களில், மின்தடை என்பது நிலையானதல்ல, அது மின்னோட்டம் மற்றும் மின்னழுத்த வேறுபாட்டைச் சார்ந்துள்ளது. இதன் பொருள், மின்னோட்டம் மாறினால் பொருளின் மின்தடையும் மாறும், அதேபோல் மின்னழுத்தம் மாறினால் பொருளின் மின்தடையும் மாறும். ஓம் அல்லாத பொருட்களில் மின்தடை மாறுவதால், மின்னழுத்தம் (V) மின்னோட்டத்திற்கு (I) நேர் விகிதத்தில் இருப்பதில்லை.

வரைபடம் V, I மற்றும் R

ஓமிக் பொருளில், V மற்றும் I-இன் விகிதம் மாறிலியாகும், இது ஒரு நேர்கோட்டால் குறிக்கப்படுகிறது. ஓமிக் பொருளுக்கு ஓர் எடுத்துக்காட்டு உலோகக் கடத்தி ஆகும். அதே சமயம், ஓமிக் அல்லாத பொருளில், V மற்றும் I-இன் விகிதம் மாறிலியாக இருப்பதில்லை, இது ஒரு வளைகோட்டால் குறிக்கப்படுகிறது. ஓமிக் அல்லாத பொருட்களுக்கு எடுத்துக்காட்டுகள் குறைக்கடத்தி டையோடுகள் மற்றும் டிரான்சிஸ்டர்கள் ஆகும்.

ஓம் விதி ஓமிக் பொருட்களுக்கு மட்டுமே பொருந்தும், எல்லாப் பொருட்களுக்கும் பொருந்தாது. எனவே, இதை நியூட்டனின் விதி அல்லது பிற இயற்பியல் விதிகள் என்று கூறுவது பொருத்தமற்றது. இயற்பியல் விதி உண்மையில் சில குறிப்பிட்ட பொருட்களுக்கு மட்டுமல்ல, எல்லாப் பொருட்களுக்கும் பொருந்தும். ஆனால் ஓம் விதியைக் குறிப்பிடுவது ஒரு பழக்கமாகிவிட்டதால், ஓம் விதி ஓமிக் பொருட்களுக்கு மட்டுமே பொருந்தும் என்பதை நினைவில் கொள்ளும் பட்சத்தில், அது இன்றும் ஓம் விதி என்றே அழைக்கப்படுகிறது.