विद्युत अभियांत्रिकी का सबसे महत्वपूर्ण नियम — ओम का नियम
ओम कानून
जर्मन भौतिक विज्ञानी जॉर्ज ओम (1787 -1854) ने प्रयोगात्मक रूप से स्थापित किया कि एक समान धातु कंडक्टर (यानी एक कंडक्टर जिसमें बाहरी बल कार्य नहीं करते हैं) के माध्यम से बहने वाली धारा I की ताकत कंडक्टर के सिरों पर वोल्टेज यू के समानुपाती होती है:
मैं = यू / आर, (1)
जहां आर- कंडक्टर का विद्युत प्रतिरोध.
समीकरण (1) सर्किट के एक खंड के लिए ओम के नियम को व्यक्त करता है (जिसमें वर्तमान स्रोत नहीं है): एक कंडक्टर में करंट लागू वोल्टेज के सीधे आनुपातिक होता है और कंडक्टर के प्रतिरोध के व्युत्क्रमानुपाती होता है।
सर्किट का वह खंड जिसमें ईएमएफ कार्य नहीं करता है। (बाहरी बल) को सर्किट का एक सजातीय खंड कहा जाता है, इसलिए ओम के नियम का यह सूत्रीकरण सर्किट के एक सजातीय भाग के लिए मान्य है।
अधिक विवरण के लिए यहां देखें: एक सर्किट के एक खंड के लिए ओम का नियम
अब हम सर्किट के एक विषम खंड पर विचार करेंगे, जहां धारा 1 - 2 के प्रभावी EMF को Ε12 द्वारा निरूपित किया जाता है और खंड के सिरों पर लगाया जाता है संभावित अंतर — φ1 — φ2 के माध्यम से।
यदि खंड 1-2 बनाने वाले निश्चित कंडक्टरों के माध्यम से धारा प्रवाहित होती है, तो वर्तमान वाहकों पर किए गए सभी बलों (बाह्य और इलेक्ट्रोस्टैटिक) का कार्य A12 है ऊर्जा के संरक्षण और परिवर्तन का नियम क्षेत्र में जारी गर्मी के बराबर। धारा 1 - 2 में चार्ज Q0 के चलने पर किए गए बलों का कार्य:
A12 = Q0E12 + Q0 (φ1 — φ2) (2)
ई.एम.एस. ई 12 भी एम्परेज मैं एक अदिश राशि है। बाहरी शक्तियों द्वारा किए गए कार्य के संकेत के आधार पर इसे या तो सकारात्मक या नकारात्मक संकेत के साथ लिया जाना चाहिए। मैं तंग आ गया। चयनित दिशा (दिशा 1-2 में) में धनात्मक आवेशों की गति को बढ़ावा देता है, फिर E12> 0. यदि इकाइयाँ। सकारात्मक आवेशों को उस दिशा में बढ़ने से रोकता है, तो E12 <0।
समय के दौरान कंडक्टर में गर्मी जारी की जाती है:
Q = Az2Rt = IR (यह) = IRQ0 (3)
सूत्र (2) और (3) से हम प्राप्त करते हैं:
आईआर = (φ1 - φ2) + E12 (4)
कहाँ
मैं = (φ1 - φ2 + E12) / आर (5)
अभिव्यक्ति (4) या (5) अभिन्न रूप में एक सर्किट के विषम क्रॉस-सेक्शन के लिए ओम का नियम है, जो सामान्यीकृत ओम का नियम है।
यदि सर्किट के एक निश्चित खंड (E12 = 0) में कोई वर्तमान स्रोत नहीं है, तो (5) से हम सर्किट के एक सजातीय खंड के लिए ओम के नियम पर पहुंचते हैं।
मैं = (φ1 - φ2) / आर = यू / आर
अगर विद्युत सर्किट बंद है, तो चयनित बिंदु 1 और 2 मेल खाते हैं, φ1 = φ2; तब (5) से हम एक बंद सर्किट के लिए ओम का नियम प्राप्त करते हैं:
मैं = ई / आर,
जहाँ E परिपथ में कार्यरत emf है, R पूरे परिपथ का कुल प्रतिरोध है। सामान्य तौर पर, R = r + R1, जहाँ r वर्तमान स्रोत का आंतरिक प्रतिरोध है, R1 बाहरी सर्किट का प्रतिरोध है।इसलिए, बंद सर्किट के लिए ओम का नियम इस तरह दिखेगा:
मैं = ई / (आर + आर 1)।
यदि सर्किट खुला है, तो इसमें कोई करंट नहीं है (I = 0), तो ओम के नियम (4) से हमें वह मिलता है (φ1 - φ2) = E12, यानी। एक खुले सर्किट में अभिनय करने वाला ईएमएफ इसके सिरों पर संभावित अंतर के बराबर होता है। इसलिए, वर्तमान स्रोत के ईएमएफ को खोजने के लिए, इसके ओपन-सर्किट टर्मिनलों में संभावित अंतर को मापना आवश्यक है।
ओम के नियम की गणना के उदाहरण:
ओम के नियम के अनुसार करंट की गणना
ओम के नियम प्रतिरोध की गणना
वोल्टेज घटाव
यह सभी देखें:
संभावित अंतर, इलेक्ट्रोमोटिव बल और वोल्टेज पर
तरल पदार्थ और गैसों में विद्युत प्रवाह
चुंबकीय क्षेत्र, सोलनॉइड और इलेक्ट्रोमैग्नेट के बारे में
स्व प्रेरण और पारस्परिक प्रेरण
विद्युत क्षेत्र, इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रेरण, समाई और कैपेसिटर
प्रत्यावर्ती धारा क्या है और यह प्रत्यक्ष धारा से कैसे भिन्न है