ప్రాథమిక భౌతిక శాస్త్ర ట్యుటోరియల్స్

నిరోధకత గురించిన వ్యాసం

విద్యుత్ ప్రవాహానికి సంబంధించి, విద్యుత్ ప్రవాహ సాంద్రత గురించి చర్చించబడింది, అలాగే విద్యుత్ క్షేత్రం గురించిన అంశంలో వివరించబడింది. ఒక వాహకంలో పొటెన్షియల్ భేదం ఉంటే, ఆ వాహకంలో విద్యుత్ క్షేత్రం మరియు విద్యుత్ ప్రవాహం ఉంటాయి, అయితే పొటెన్షియల్ భేదం లేకపోతే, విద్యుత్ క్షేత్రం మరియు విద్యుత్ ప్రవాహం కూడా ఉండవు.

దాదాపు అన్ని లోహ వాహకాలలో, విద్యుత్ క్షేత్రం విద్యుత్ ప్రవాహ సాంద్రతకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది, ఇక్కడ విద్యుత్ క్షేత్రానికి మరియు విద్యుత్ ప్రవాహ సాంద్రతకు మధ్య గల నిష్పత్తి స్థిరంగా ఉంటుంది. విద్యుత్ క్షేత్రానికి మరియు ప్రవాహ సాంద్రతకు మధ్య గల పోలిక విలువను నిరోధకత అంటారు. గణితశాస్త్రపరంగా, విద్యుత్ క్షేత్రం, ప్రవాహ సాంద్రత మరియు నిరోధకత మధ్య సంబంధాన్ని ఈ సమీకరణంలో పేర్కొనబడింది:

ఇంకా చదవండి

రెసిస్టర్ రంగు కోడ్ గురించిన వ్యాసం

రెసిస్టర్ అనేది విద్యుత్ సర్క్యూట్‌లోని ఒక భాగం , ఇది విద్యుత్ ప్రవాహాల సంఖ్యను నియంత్రించడానికి పనిచేస్తుంది. సాధారణంగా, రెసిస్టర్‌లు రెండు రకాలుగా ఉంటాయి, అవి వైర్ కాయిల్ రెసిస్టర్‌లు మరియు కార్బన్ రెసిస్టర్‌లు. వైర్ రోల్ రెసిస్టర్‌లను సాధారణంగా ప్రయోగశాలలో ఉపయోగిస్తారు, వీటిని ఇన్సులేటర్ ట్యూబ్ ఉపరితలంపై సన్నని తీగను చుట్టడం ద్వారా తయారు చేస్తారు. కార్బన్ రెసిస్టర్‌లను సాధారణంగా ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్‌లలో ఉపయోగిస్తారు, ఇవి స్థూపాకారంలో ఉండి, రెండు చివర్లలో తీగలను కలిగి ఉంటాయి. కార్బన్ రెసిస్టర్ నిరోధక విలువను కలర్ కోడ్‌లో వ్యక్తపరిచి, రెసిస్టర్ ఉపరితలంపై ప్రదర్శిస్తారు.

రెసిస్టర్ కలర్ కోడ్‌ను విశ్లేషించడం ద్వారా దాని నిరోధక విలువను తెలుసుకోవచ్చు. దీనిని అర్థం చేసుకోవడానికి, మొదట కింది పట్టికను చూడండి, ఆపై రెసిస్టర్ నిరోధక విలువను కనుగొనడానికి ఉదాహరణ సమస్యను అధ్యయనం చేయండి.

ఇంకా చదవండి

శ్రేణిలో ఉన్న రెసిస్టర్ల గురించిన వ్యాసం

పటంలో చూపిన విధంగా రెసిస్టర్‌లను అనుసంధానిస్తే, ఆ రెసిస్టర్‌లు శ్రేణిలో అమర్చబడి ఉంటాయి. ఇక్కడ ప్రస్తావించబడిన రెసిస్టర్ లేదా విద్యుత్ నిరోధం అనేది రెసిస్టర్ కాంపోనెంట్లు, లైట్లు లేదా ఇతర విద్యుత్ నిరోధకాల రూపంలో ఉండవచ్చు.

విద్యుత్ ఆవేశం నిరోధం 1 (R) గుండా కదులుతుంది₁) = ది విద్యుత్ ఛార్జ్ నిరోధం 2 (R) ద్వారా కదులుతుంది₂) = విద్యుత్ ఆవేశం 3 (R నిరోధం గుండా కదులుతుంది₃). విద్యుత్ ప్రవాహం (I) అనేది ఒక నిర్దిష్ట కాల వ్యవధిలో ప్రవహించే విద్యుత్ ఆవేశం (I = Q / t), అందువల్ల నిరోధం 1 ద్వారా ప్రవహించే విద్యుత్ ప్రవాహం (I₁) = నిరోధం 2 (I ద్వారా విద్యుత్ ప్రవాహం₂) = నిరోధం 3 (I ద్వారా విద్యుత్ ప్రవాహం₃గణితశాస్త్రపరంగా, మొత్తం విద్యుత్ ప్రవాహం (I) = I₁ = నేను₂ = నేను₃.

ఇంకా చదవండి

విద్యుత్ నిరోధక సమీకరణం

ఓమ్ నియమం అనే అంశంలో, వోల్టేజ్ (V), విద్యుత్ ప్రవాహం (I), మరియు విద్యుత్ నిరోధం (R) ల మధ్య సంబంధాన్ని తెలిపే ఒక సూత్రం ఉత్పాదించబడింది. దీనిని గణితశాస్త్రపరంగా సమీకరణాల ద్వారా వ్యక్తీకరించవచ్చు:

ఈ సమీకరణం విద్యుత్ నిరోధం (R) విద్యుత్ వోల్టేజ్ (V) కు అనులోమానుపాతంలో మరియు విద్యుత్ ప్రవాహం (I) కు విలోమానుపాతంలో ఉంటుందని చూపిస్తుంది. మెయిన్స్ వోల్టేజ్ ఎక్కువగా ఉంటే విద్యుత్ నిరోధం పెరుగుతుంది, దీనికి విరుద్ధంగా, విద్యుత్ ప్రవాహం బలంగా ఉంటే విద్యుత్ నిరోధం ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఈ సమీకరణం విద్యుత్ నిరోధం (R) స్థిరంగా ఉన్నప్పుడు మాత్రమే ఓమ్ నియమాన్ని వివరిస్తుంది. విద్యుత్ నిరోధం స్థిరంగా లేకపోతే, ఈ సమీకరణం ఓమ్ నియమాన్ని వివరించదు, కానీ ఒక వాహకం యొక్క నిరోధాన్ని వివరిస్తుంది.

ఇంకా చదవండి

సమాంతరంగా ఉన్న రెసిస్టర్ల గురించిన వ్యాసం

పటంలో చూపిన విధంగా రెసిస్టర్‌లను కనెక్ట్ చేస్తే, ఆ రెసిస్టర్‌లు సమాంతరంగా కనెక్ట్ చేయబడినట్లు.

జంక్షన్ పాయింట్‌లోకి ప్రవేశించే విద్యుత్ ప్రవాహం (విద్యుత్ ప్రవాహం = ఒక నిర్దిష్ట కాల వ్యవధిలో ప్రవహించే విద్యుత్ ఆవేశం) మరియు అక్కడి నుండి బయటకు వెళ్లే విద్యుత్ ప్రవాహం సమానంగా ఉంటాయి. అక్కడ అనేక జంక్షన్‌లు ఉండటం వలన, మొత్తం విద్యుత్ ప్రవాహం అనేది ప్రతి జంక్షన్‌లో ప్రవహించే విద్యుత్ ప్రవాహ పరిమాణానికి సమానం. గణితశాస్త్రపరంగా, I = I 1 + _I 2 ₊ I _3. అయితే, ప్రతి జంక్షన్‌లో విద్యుత్ పొటెన్షియల్ భేదం లేదా విద్యుత్ వోల్టేజ్ ఒకే విధంగా ఉంటుంది.

I = V/R కాబట్టి పై సమీకరణం I = V/R ₁ + V/R ₂ + V/R _{3 గా మారుతుంది} . విద్యుత్ వోల్టేజ్ సమానంగా ఉంటుంది, కాబట్టి ఈ సమీకరణం I = V (1/R ₁ + 1/R ₂ + 1/R ₃ ) గా మారుతుంది. తుల్య నిరోధం 1/R అయితే, I = V (1/R). అందువల్ల, 1/R = 1/R ₁ + 1/R ₂ + 1/R ₃.

ఇంకా చదవండి

విద్యుత్ చాలక శక్తి (emf), అంతర్గత నిరోధం, టెర్మినల్ వోల్టేజ్ యొక్క మూలం గురించిన వ్యాసం

ఒక సంవృత వలయంలో విద్యుత్ ప్రవాహం అధిక పొటెన్షియల్ నుండి అల్ప పొటెన్షియల్‌కు ప్రవహిస్తుంది. విద్యుత్ ప్రవాహం ఒక విద్యుత్ నిరోధక భాగం గుండా ప్రవహించినప్పుడు, ఆ నిరోధకంపై విద్యుత్ శక్తి వినియోగించబడటం వలన విద్యుత్ పొటెన్షియల్ శక్తిలో తగ్గుదల ఏర్పడుతుంది . విద్యుత్ ప్రవాహం అధిక పొటెన్షియల్ నుండి అల్ప పొటెన్షియల్‌కు నిరంతరం ప్రవహించడానికి,

విద్యుత్ పొటెన్షియల్ శక్తిని జోడించడానికి ఒక పరికరం తప్పనిసరిగా ఉండాలి, ఆ సాధనమే ఎలక్ట్రోమోటివ్ ఫోర్స్ (emf) లేదా మరింత కచ్చితంగా చెప్పాలంటే ఎలక్ట్రిక్ వోల్టేజ్ సోర్స్. emf లేదా వోల్టేజ్ సోర్స్ అనేది ఒక రకమైన శక్తిని విద్యుత్ శక్తిగా మార్చే ఒక భాగం, ఉదాహరణకు బ్యాటరీలు, సోలార్ సెల్స్ లేదా విద్యుత్ జనరేటర్లు.

ఇంకా చదవండి

శ్రేణి మరియు సమాంతరంలో EMFలు

పటంలో చూపిన విధంగా రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ విద్యుత్ చాలక (emf) మూలాలు అనుసంధానించబడి ఉంటే, emf శ్రేణిలో అమర్చబడి ఉంటుంది.

తుల్య వోల్టేజ్ మూలం (ε) ఇది:

ε = ε ₁ + ε ₂ + ε _n

తుల్య అంతర్గత నిరోధం (r) ఈ విధంగా ఉంటుంది:

r = r ₁ + r ₂ + r _n

బాహ్య నిరోధం (R) ద్వారా ప్రవహించే విద్యుత్ ప్రవాహం:

ఇంకా చదవండి

కిర్కాఫ్ మొదటి నియమాన్ని సంధి బిందువు నియమం అని కూడా అంటారు. ఈ నియమం ప్రకారం, ఒక సంధి బిందువులోకి ప్రవేశించే విద్యుత్ ప్రవాహం, ఆ సంధి బిందువు నుండి బయటకు వెళ్లే విద్యుత్ ప్రవాహానికి సమానంగా ఉంటుంది. ఒక విద్యుత్ వలయంలోని సంధి బిందువు అంటే, రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ వాహకాలు కలిసే బిందువు. ఉదాహరణకు, పక్కన ఉన్న పటంలో 'a' బిందువు.

I అనేది జంక్షన్ పాయింట్‌లోకి ప్రవేశించే విద్యుత్ ప్రవాహం, అయితే I ₁ మరియు I ₂ అనేవి జంక్షన్ పాయింట్ నుండి బయటకు వెళ్లే విద్యుత్ ప్రవాహాలు, I = I ₁ + I _2. మరొక ఉదాహరణ, క్రింది చిత్రాన్ని గమనించండి.

ఇంకా చదవండి

కిర్కాఫ్ రెండవ నియమం ప్రకారం, ఒక సంవృత వలయం యొక్క చుట్టుకొలతపై విద్యుత్ పొటెన్షియల్‌లో మార్పు శూన్యం. కిర్కాఫ్ రెండవ నియమం శక్తి నిత్యత్వ నియమంపై ఆధారపడి ఉంటుంది, ఆ నియమం ప్రకారం శక్తి అనంతమైనది.

దీనిని మరింత బాగా అర్థం చేసుకోవడానికి, పటంలో చూపిన విధంగా ఒక సంవృత వలయంలో విద్యుత్ ఆవేశం కదులుతున్నట్లు ఊహించుకోండి. ఒక విద్యుత్ ఆవేశం ఒక విద్యుత్ నిరోధకత (ఆర్), ది విద్యుత్ పొటెన్షియల్ శక్తి ఈ నిరోధకాలపై దీనిని ఉపయోగించడం వలన విద్యుత్ పొటెన్షియల్ శక్తి తగ్గుతుంది. విద్యుత్ ఆవేశం మరొక విద్యుత్ నిరోధకం గుండా ప్రయాణిస్తే, ఆ నిరోధకంపై దీనిని మళ్ళీ ఉపయోగించడం వలన విద్యుత్ పొటెన్షియల్ శక్తి తిరిగి తగ్గుతుంది. అంతేకాకుండా, విద్యుత్ ఆవేశం వోల్టేజ్ మూలం గుండా అల్ప పొటెన్షియల్ నుండి అధిక పొటెన్షియల్‌కు ప్రయాణించినప్పుడు, విద్యుత్ పొటెన్షియల్ శక్తి పెరుగుతుంది. అది తన మూల బిందువుకు తిరిగి వచ్చినప్పుడు, విద్యుత్ పొటెన్షియల్ శక్తి మునుపటిలాగే ఉంటుంది, ఇక్కడ విద్యుత్ పొటెన్షియల్ శక్తిలో మార్పు శూన్యం. కిర్చ్‌హాఫ్విద్యుత్ వలయానికి రెండవ నియమం ప్రకారం, మనం విద్యుత్ వోల్టేజ్‌లోని మార్పును ఉపయోగిస్తాము, విద్యుత్ పొటెన్షియల్ శక్తిలోని మార్పును కాదు.

ఇంకా చదవండి

విద్యుత్ శక్తి నిర్వచనం

పని మరియు శక్తిలో నేర్చుకున్న సామర్థ్యం అనేది ఒక నిర్దిష్ట కాల వ్యవధిలో జరిగిన పనిగా నిర్ణయించబడుతుంది. పని అనేది శక్తి మార్పు యొక్క ప్రక్రియ, కాబట్టి సామర్థ్యాన్ని ఒక నిర్దిష్ట కాల వ్యవధిలో శక్తిలో సంభవించే మార్పుగా అర్థం చేసుకోవచ్చు.

విద్యుత్ శక్తి అనేది ఒక నిర్దిష్ట కాల వ్యవధిలో విద్యుత్ శక్తిలో కలిగే మార్పు. విద్యుత్ పొటెన్షియల్ సమీక్షలో, ఒక విద్యుత్ ఆవేశం విద్యుత్ పొటెన్షియల్ భేదం గుండా ప్రయాణించినప్పుడు విద్యుత్ పొటెన్షియల్ శక్తిలో మార్పులు సంభవిస్తాయని వివరించబడింది.

ఇంకా చదవండి