व्यवहार में ओम के नियम का अनुप्रयोग

मैं इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के बुनियादी कानूनों में से एक के कार्य सिद्धांत को एक रूपक के साथ समझाना शुरू करना चाहता हूं - "वोल्टेज यू," "प्रतिरोध आर," और "वर्तमान आई" नामक तीन लोगों में से 1 का एक छोटा कैरिकेचर दिखा रहा है।

यह दर्शाता है कि «टोक» पाइप में संकुचन के माध्यम से रेंगने की कोशिश कर रहा है, जिसे «प्रतिरोध» लगन से कस रहा है। उसी समय «वोल्टेज» पास करने के लिए अधिकतम संभव प्रयास करता है, «वर्तमान» दबाएं।

यह रेखाचित्र उसी की याद दिलाता है बिजली एक विशेष माध्यम में आवेशित कणों की क्रमबद्ध गति है। लागू बाहरी ऊर्जा के प्रभाव में उनका आंदोलन संभव है, जो एक संभावित अंतर - वोल्टेज बनाता है। सर्किट के तारों और तत्वों की आंतरिक ताकतें वर्तमान के परिमाण को कम करती हैं, इसके आंदोलन का विरोध करती हैं।

एक साधारण आरेख 2 पर विचार करें जो एक दिष्ट धारा परिपथ के एक खंड के लिए ओम के नियम के संचालन की व्याख्या करता है।

वोल्टेज स्रोत यू के रूप में हम उपयोग करते हैं बैटरी, जिसे हम प्रतिरोध R से मोटे और उसी समय बिंदु A और B पर छोटे तारों से जोड़ते हैं।मान लें कि तार प्रतिरोध आर के माध्यम से वर्तमान I के मान को प्रभावित नहीं करते हैं।

सूत्र (1) प्रतिरोध (ओम), वोल्टेज (वोल्ट) और करंट (एम्प्स) के बीच संबंध को व्यक्त करता है। वे उसे बुलाते हैं एक सर्किट के एक खंड के लिए ओम का नियम... फॉर्मूला सर्कल किसी भी घटक पैरामीटर U, R, या I (U डैश के ऊपर है, और R और I नीचे हैं) को याद रखना और उपयोग करना आसान बनाता है।

यदि आपको उनमें से एक को निर्धारित करने की आवश्यकता है, तो इसे मानसिक रूप से बंद करें और अंकगणितीय संचालन करते हुए अन्य दो के साथ काम करें। जब मान एक पंक्ति में होते हैं, तो हम उन्हें गुणा करते हैं। और यदि वे विभिन्न स्तरों पर स्थित हैं, तो हम ऊपरी से निचले हिस्से का विभाजन करते हैं।

इन संबंधों को नीचे चित्र 3 में सूत्र 2 और 3 में दिखाया गया है।

इस सर्किट में, करंट को मापने के लिए एक एमीटर का उपयोग किया जाता है, जो लोड आर के साथ श्रृंखला में जुड़ा होता है, और वोल्टेज एक वोल्टमीटर होता है, जो प्रतिरोधक के बिंदु 1 और 2 के समानांतर जुड़ा होता है। उपकरणों की डिज़ाइन सुविधाओं को ध्यान में रखते हुए, मान लें कि एमीटर सर्किट में करंट को प्रभावित नहीं करता है, और वोल्टमीटर वोल्टेज को प्रभावित नहीं करता है।

ओम के नियम द्वारा प्रतिरोध का निर्धारण

उपकरणों की रीडिंग (यू = 12 वी, आई = 2.5 ए) का उपयोग करके, आप प्रतिरोध मान आर = 12 / 2.5 = 4.8 ओम निर्धारित करने के लिए सूत्र 1 का उपयोग कर सकते हैं।

व्यवहार में, यह सिद्धांत मापने वाले उपकरणों - ओममीटर के संचालन में शामिल है, जो विभिन्न विद्युत उपकरणों के सक्रिय प्रतिरोध को निर्धारित करता है।चूंकि उन्हें मूल्यों की विभिन्न श्रेणियों को मापने के लिए कॉन्फ़िगर किया जा सकता है, वे क्रमशः माइक्रोओम्स और मिलिओहम्स में उप-विभाजित होते हैं, जो कम प्रतिरोध के साथ काम करते हैं, और टेरा-, हाइगो-, और मेगोहम्स- बहुत बड़े मूल्यों को मापते हैं।

विशिष्ट कार्य परिस्थितियों के लिए, वे उत्पादित होते हैं:

• पोर्टेबल;

• कवच;

• प्रयोगशाला मॉडल।

एक ओममीटर के संचालन का सिद्धांत

मैग्नेटोइलेक्ट्रिक उपकरणों का आमतौर पर मापन करने के लिए उपयोग किया जाता है, हालांकि इलेक्ट्रॉनिक (एनालॉग और डिजिटल) उपकरणों को हाल ही में व्यापक रूप से पेश किया गया है।

मैग्नेटोइलेक्ट्रिक सिस्टम ओममीटर एक वर्तमान सीमक आर का उपयोग करता है जो केवल मिलीएम्प्स और एक संवेदनशील मापने वाले सिर (मिलीमीटर) से गुजरता है। यह स्थायी चुंबक N-S से दो विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों की परस्पर क्रिया के कारण डिवाइस के माध्यम से छोटी धाराओं के प्रवाह पर प्रतिक्रिया करता है और प्रवाहकीय वसंत 2 के साथ कॉइल 1 की घुमावदार से गुजरने वाले वर्तमान द्वारा बनाए गए क्षेत्र।

चुंबकीय क्षेत्र की शक्तियों के संपर्क के परिणामस्वरूप, डिवाइस का तीर एक निश्चित कोण से विचलित हो जाता है। आसान संचालन के लिए सिर पर स्केल को तुरंत ओम में स्नातक किया जाता है। इस स्थिति में, सूत्र 3 के अनुसार वर्तमान प्रतिरोध की अभिव्यक्ति का उपयोग किया जाता है।

सटीक माप सुनिश्चित करने के लिए ओममीटर को बैटरी से स्थिर आपूर्ति वोल्टेज बनाए रखना चाहिए। इस प्रयोजन के लिए, अंशांकन एक अतिरिक्त विनियमन रोकनेवाला आर रेग का उपयोग करके लागू किया जाता है। इसकी सहायता से, माप की शुरुआत से पहले, स्रोत से अतिरिक्त वोल्टेज की आपूर्ति सर्किट तक ही सीमित है, एक सख्ती से स्थिर, सामान्यीकृत मान सेट किया गया है।

ओम के नियम द्वारा वोल्टेज का निर्धारण

विद्युत परिपथों के साथ काम करते समय, ऐसे समय होते हैं जब किसी तत्व पर वोल्टेज ड्रॉप को निर्धारित करना आवश्यक होता है, उदाहरण के लिए, एक प्रतिरोधक, लेकिन इसका प्रतिरोध, जो आमतौर पर बॉक्स पर अंकित होता है, और इसके माध्यम से गुजरने वाली धारा ज्ञात होती है। ऐसा करने के लिए, आपको वोल्टमीटर कनेक्ट करने की आवश्यकता नहीं है, लेकिन सूत्र 2 के अनुसार गणना का उपयोग करना पर्याप्त है।

हमारे मामले में, चित्र 3 के लिए, हम गणना करते हैं: यू = 2.5 · 4.8 = 12 वी।

ओम के नियम के अनुसार करंट का निर्धारण

यह मामला सूत्र 3 द्वारा वर्णित है। इसका उपयोग विद्युत सर्किट में भार की गणना करने के लिए किया जाता है, तारों, केबलों, फ़्यूज़ या सर्किट ब्रेकरों के क्रॉस-सेक्शन का चयन करें।

हमारे उदाहरण में, गणना इस तरह दिखती है: I = 12 / 4.8 = 2.5 A.

बायपास सर्जरी

इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में इस पद्धति का उपयोग सर्किट के कुछ तत्वों के संचालन को बिना अलग किए अक्षम करने के लिए किया जाता है। ऐसा करने के लिए, इनपुट और आउटपुट टर्मिनलों (चित्र 1 और 2 में) को एक तार के साथ एक अनावश्यक अवरोधक को शॉर्ट-सर्किट करें - उन्हें हटा दें।

नतीजतन, सर्किट करंट शंट के माध्यम से कम प्रतिरोध का रास्ता चुनता है और तेजी से बढ़ता है, और शंट तत्व का वोल्टेज शून्य हो जाता है।

शार्ट सर्किट

यह मोड बायपास का एक विशेष मामला है और आमतौर पर उपरोक्त आकृति में दिखाया जाता है जब स्रोत के आउटपुट टर्मिनलों पर शॉर्ट सर्किट स्थापित होता है। जब ऐसा होता है, तो बहुत खतरनाक उच्च धाराएँ पैदा होती हैं जो लोगों को झटका दे सकती हैं और असुरक्षित बिजली के उपकरणों को जला सकती हैं।

विद्युत नेटवर्क में आकस्मिक दोषों से निपटने के लिए सुरक्षा का उपयोग किया जाता है। वे ऐसी सेटिंग्स पर सेट हैं जो सामान्य मोड में सर्किट के संचालन में हस्तक्षेप नहीं करते हैं।आपात स्थिति में ही बिजली काटते हैं।

उदाहरण के लिए, यदि कोई बच्चा गलती से किसी घरेलू आउटलेट में तार लगा देता है, तो अपार्टमेंट प्रवेश बोर्ड पर ठीक से कॉन्फ़िगर किया गया स्वचालित स्विच लगभग तुरंत बिजली बंद कर देगा।

ऊपर वर्णित सब कुछ एक डीसी सर्किट के एक खंड के लिए ओम के नियम को संदर्भित करता है, एक पूर्ण सर्किट नहीं जहां कई और प्रक्रियाएं हो सकती हैं। हमें कल्पना करनी चाहिए कि यह इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में इसके अनुप्रयोग का एक छोटा सा हिस्सा है।

वर्तमान, वोल्टेज और प्रतिरोध के बीच प्रसिद्ध वैज्ञानिक जॉर्ज साइमन ओम द्वारा पहचाने गए पैटर्न को अलग-अलग एसी वातावरण और सर्किट में अलग-अलग तरीकों से वर्णित किया गया है: एकल-चरण और तीन-चरण।

यहां मूल सूत्र हैं जो धातु कंडक्टरों में विद्युत मापदंडों के अनुपात को व्यक्त करते हैं।

व्यवहार में ओम के नियम की विशेष गणना करने के लिए अधिक जटिल सूत्र।

जैसा कि आप देख सकते हैं, इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग और स्वचालन के तेजी से विकास के हमारे समय में भी शानदार वैज्ञानिक जॉर्ज साइमन ओम द्वारा किए गए शोध का बहुत महत्व है।