ఓమిక్ మరియు నాన్-ఓమిక్ నిరోధకతను చర్చించే ఉదాహరణ ప్రశ్నలు
పెండహులువాన్
విద్యుత్ వలయాలలో నిరోధం అనేది ఎలక్ట్రోటెక్నిక్స్ మరియు ఎలక్ట్రానిక్స్ను అర్థం చేసుకోవడానికి అవసరమైన ఒక ప్రాథమిక భావన. ఒక భాగానికి వోల్టేజ్ వర్తింపజేసినప్పుడు, దాని గుండా ఎంత కరెంట్ ప్రవహిస్తుందో నిరోధం నిర్ధారిస్తుంది. భౌతిక శాస్త్రంలో రెండు ప్రధాన రకాల నిరోధాలు గుర్తించబడ్డాయి: ఓమిక్ నిరోధం మరియు నాన్-ఓమిక్ నిరోధం. ఈ వ్యాసం, మీ అవగాహనను మరింత పెంచడానికి, అనేక ఉదాహరణ సమస్యలు మరియు చర్చలతో పాటు, ఈ రెండు రకాల నిరోధాల గురించి సవివరమైన వివరణను అందిస్తుంది.
ఓమిక్ నిరోధకత
ఓమిక్ నిరోధం అనేది ఓమ్ నియమాన్ని పాటించే నిరోధం. ఈ నియమం ప్రకారం, ఒక వాహకంలో రెండు బిందువుల మధ్య ప్రవహించే విద్యుత్ ప్రవాహం, ఆ రెండు బిందువుల మధ్య ఉన్న వోల్టేజ్కు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. గణితశాస్త్రపరంగా, ఈ నియమాన్ని ఈ విధంగా వ్రాయవచ్చు:
గణితం
V = IR
""
ఎక్కడ:
– V అంటే వోల్టేజ్ (వోల్ట్స్)
– I అనేది కరెంట్ (ఆంపియర్)
– R అనగా నిరోధం (ఓమ్)
ఓమిక్ నిరోధకత కలిగిన భాగాలలో, కరెంట్ మరియు వోల్టేజ్ మధ్య సంబంధం యొక్క గ్రాఫ్ సాధారణంగా ఒక సరళ రేఖ రూపంలో ఉంటుంది.
ఓమిక్ నిరోధం ఉదాహరణ ప్రశ్నలు
ప్రశ్న 1: 10 ఓమ్ల నిరోధం గల ఒక నిరోధకం 5 వోల్టుల వోల్టేజ్కు అనుసంధానించబడింది. ఆ నిరోధకం గుండా ప్రవహించే కరెంట్ను లెక్కించండి.
చర్చ :
ఓమ్ నియమాన్ని ఉపయోగించి:
[ V = IR ]
ఇది తెలిసిన విషయమే:
– V = 5 వోల్టు
– R = 10 ఓం
కాబట్టి:
\[ I = \frac{V}{R} = \frac{5}{10} = 0,5 \, \text{ఆంపియర్} \]
కాబట్టి, రెసిస్టర్ గుండా ప్రవహించే కరెంట్ 0,5 ఆంపియర్లు.
ఉదాహరణ ప్రశ్న 2 సమాంతర వలయాలలో ఓమిక్ నిరోధం
ప్రశ్న 2: 4 ఓమ్లు మరియు 6 ఓమ్ల నిరోధం గల రెండు నిరోధకాలను సమాంతరంగా కలిపి, ఆపై 12 వోల్ట్ వోల్టేజ్ మూలానికి అనుసంధానించారు. సర్క్యూట్లో ప్రవహించే మొత్తం కరెంట్ను లెక్కించండి.
చర్చ :
సమాంతర సర్క్యూట్లో, ప్రతి రెసిస్టర్ మీదుగా ఉండే వోల్టేజ్ ఒకే విధంగా ఉంటుంది:
– V = 12 వోల్టు
మొత్తం కరెంట్ను కనుగొనడానికి, మనం మొదట ఓమ్ నియమాన్ని ఉపయోగించి ప్రతి రెసిస్టర్లోని కరెంట్ను కనుగొని, ఆపై వాటన్నిటినీ కలపాలి.
1. 4 ఓం రెసిస్టర్లో ప్రవాహం:
\[ I_1 = \frac{V}{R_1} = \frac{12}{4} = 3 \, \text{ఆంపియర్} \]
2. 6 ఓం రెసిస్టర్లో ప్రవాహం:
\[ I_2 = \frac{V}{R_2} = \frac{12}{6} = 2 \, \text{ఆంపియర్} \]
సర్క్యూట్లోని మొత్తం కరెంట్:
\[ I_{total} = I_1 + I_2 = 3 + 2 = 5 \, \text{Ampere} \]
కాబట్టి, సర్క్యూట్లో ప్రవహించే మొత్తం కరెంట్ 5 ఆంపియర్లు.
నాన్-ఓమిక్ రెసిస్టెన్స్
ఓమ్ నియమాన్ని పాటించని నిరోధాన్ని నాన్-ఓమిక్ నిరోధం అంటారు. నాన్-ఓమిక్ నిరోధం ఉన్న భాగాలలో, వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ మధ్య సంబంధం నాన్-లీనియర్గా ఉంటుంది మరియు ఉష్ణోగ్రత, ఫ్రీక్వెన్సీ లేదా విద్యుత్ క్షేత్రం వంటి అనేక ఇతర కారకాలపై ఆధారపడి ఉండవచ్చు. ప్రకాశించే దీపాలు, డయోడ్లు మరియు ట్రాన్సిస్టర్లు దీనికి కొన్ని ఉదాహరణలు.
ఓమిక్-యేతర నిరోధకత ఉదాహరణ ప్రశ్నలు
ప్రశ్న 3: ఒక ఆదర్శ డయోడ్ 0.7 వోల్టుల ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్కు అనుసంధానించబడింది. ఆ ఆదర్శ డయోడ్ యొక్క నిరోధం చాలా తక్కువగా పరిగణిస్తే, ఈ వోల్టేజ్ను వర్తింపజేసినప్పుడు ఎంత కరెంట్ ప్రవహిస్తుంది?
చర్చ :
ఒక ఆదర్శ డయోడ్లో, ఫార్వర్డ్ బయాస్ చేసినప్పుడు, అది చాలా తక్కువ నిరోధంతో కరెంట్ ప్రవహించడానికి అనుమతిస్తుంది. అందువల్ల, ప్రవహించే కరెంట్ దాని నిరోధంపై ఆధారపడి ఉంటుంది, ఇది ఆచరణాత్మకంగా సున్నాగా ఉంటుంది. ఆదర్శ సందర్భంలో, ఈ నిరోధం ఎంత తక్కువగా ఉంటుందంటే, కరెంట్ కేవలం వోల్టేజ్ సోర్స్ యొక్క కెపాసిటీ ద్వారా మాత్రమే పరిమితం చేయబడుతుంది.
డయోడ్ ఆదర్శవంతమైనది కాబట్టి, కరెంట్ చాలా ఎక్కువగా ఉండి, వోల్టేజ్ సోర్స్ యొక్క కెపాసిటెన్స్కు మరియు దానికి అనుసంధానించబడిన సర్క్యూట్కు దగ్గరగా ఉంటుంది. అయితే, ఆచరణాత్మక అనువర్తనాలలో, ఇతర సర్క్యూట్ల నిరోధకత మరియు వోల్టేజ్ సోర్స్ యొక్క కెపాసిటెన్స్ పరిమితులు వాస్తవ కరెంట్ను మరింత వాస్తవికంగా నిర్ధారిస్తాయి.
ఒక వోల్టేజ్ మూలం అపరిమితమైన కరెంట్ను సరఫరా చేయగలిగితే, ప్రవహించే కరెంట్ చాలా ఎక్కువగా ఉంటుందని భావించవచ్చు, కానీ వాస్తవానికి మూలం యొక్క సామర్థ్యం ద్వారా కరెంట్ పరిమితిని నిర్ధారించకుండా అలా భావించడం అంత సమంజసం కాదు.
ఉదాహరణ ప్రశ్న 4: ప్రకాశించే దీపాలలో ఓమిక్-యేతర నిరోధం
ప్రశ్న 4: ఒక ప్రకాశించే దీపం నాన్-ఓమిక్ లక్షణాలను కలిగి ఉంది, దాని నామమాత్రపు వోల్టేజ్ 220 వోల్టులు మరియు విద్యుత్ వినియోగం 100 వాట్లు. నామమాత్రపు పవర్ మరియు వోల్టేజ్ ప్రకారం దీపం వెలిగినప్పుడు దాని నిరోధకతను లెక్కించండి.
చర్చ :
ఇది తెలిసిన విషయమే:
– V = 220 వోల్టు
– P = 100 వాట్
విద్యుత్ శక్తి సూత్రాన్ని ఉపయోగించి,
[ P = VI ]
కాబట్టి ప్రవహించే కరెంట్:
\[ I = \frac{P}{V} = \frac{100}{220} \approx 0.455 \, \text{ఆంపియర్} \]
తరువాత, ఓమ్ నియమాన్ని ఉపయోగించి,
\[ R = \frac{V}{I} = \frac{220}{0.455} \approx 484 \, \text{Ohm} \]
కాబట్టి, నామమాత్రపు పవర్ మరియు వోల్టేజ్తో వెలిగించినప్పుడు ఒక ప్రకాశించే దీపం యొక్క నిరోధకత సుమారుగా 484 ఓమ్లు ఉంటుంది.
ముగింపు
విద్యుత్ సర్క్యూట్ విశ్లేషణలో ఓమిక్ మరియు నాన్-ఓమిక్ నిరోధాల మధ్య వ్యత్యాసాన్ని అర్థం చేసుకోవడం చాలా ముఖ్యం. ఓమిక్ నిరోధం ఓమ్ నియమాన్ని పాటిస్తుంది, దీనిలో వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ మధ్య సరళ సంబంధం ఉంటుంది. అయితే, నాన్-ఓమిక్ నిరోధం సరళేతరంగా ఉంటుంది మరియు అనేక ఇతర కారకాలచే ప్రభావితం కావచ్చు. పైన అందించిన వివిధ ఉదాహరణలు మరియు చర్చల ద్వారా, ఈ రెండు రకాల నిరోధాలు ఎలా పనిచేస్తాయో మరియు ఒక విద్యుత్ సర్క్యూట్లో కరెంట్, వోల్టేజ్ మరియు నిరోధాన్ని ఎలా లెక్కించాలో మనం మరింత బాగా అర్థం చేసుకోగలం.
ఓమిక్ మరియు నాన్-ఓమిక్ నిరోధం గురించిన జ్ఞానం, ముఖ్యంగా ఎలక్ట్రికల్ లేదా ఎలక్ట్రానిక్స్ ఇంజనీరింగ్లో పనిచేసే వారికి చాలా ఉపయోగకరంగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే ఇది సర్క్యూట్లను మరింత ప్రభావవంతంగా మరియు సమర్థవంతంగా రూపకల్పన చేయడానికి మరియు విశ్లేషించడానికి సహాయపడుతుంది.
