एक प्रतिरोधी के माध्यम से वोल्टेज की गणना कैसे करें (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: Jason Gerald | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-15 08:15

एक रोकनेवाला में वोल्टेज की गणना करने से पहले, आपको पहले इस्तेमाल किए गए सर्किट (स्ट्रैंड) के प्रकार को निर्धारित करना होगा। यदि आपको बुनियादी शर्तों पर फिर से विचार करने की आवश्यकता है या विद्युत सर्किट को समझने में सहायता की आवश्यकता है, तो पहले खंड से शुरू करें। अन्यथा, सीधे उस सर्किट के प्रकार पर जाएँ जिस पर आप काम करना चाहते हैं

कदम

3 का भाग 1: विद्युत परिपथों को समझना

चरण 1. विद्युत प्रवाह के बारे में जानें।

आप निम्नलिखित सादृश्य का उपयोग कर सकते हैं: कल्पना करें कि आप एक कटोरे में अनाज डाल रहे हैं। अनाज का प्रत्येक दाना एक इलेक्ट्रॉन है, और कटोरे में अनाज का प्रवाह विद्युत प्रवाह है। जब आप बिजली की बात करते हैं, तो आप यह कहकर समझाते हैं कि एक सेकंड में अनाज के कितने दाने बहते हैं। जब आप विद्युत धारा के बारे में बात करते हैं, तो आप इसे की इकाइयों में मापते हैं एम्पेयर (एम्प्स), जो एक निश्चित संख्या में इलेक्ट्रॉनों (जो बहुत बड़े मूल्य हैं) है जो हर सेकंड प्रवाहित होते हैं।

चरण 2. विद्युत आवेश के बारे में जानें।

इलेक्ट्रॉनों में "ऋणात्मक" विद्युत आवेश होता है। अर्थात्, इलेक्ट्रॉन धन आवेशित वस्तुओं को आकर्षित (या प्रवाहित) करते हैं, और ऋणात्मक आवेशित वस्तुओं को पीछे हटाते हैं (या दूर बहते हैं)। सभी इलेक्ट्रॉनों का ऋणात्मक आवेश होता है इसलिए वे हमेशा अन्य इलेक्ट्रॉनों को धक्का देते हैं और बिखराव करते हैं।

चरण 3. वोल्टेज के बारे में समझें।

वोल्टेज दो बिंदुओं के बीच विद्युत आवेश के अंतर को मापता है। जितना बड़ा अंतर, उतना ही मजबूत दो बिंदु एक दूसरे को आकर्षित करते हैं। यहां नियमित बैटरी का उपयोग करने का एक उदाहरण दिया गया है:

• बैटरी के अंदर, होने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाएं इलेक्ट्रॉनों का एक पूल उत्पन्न करती हैं। ये इलेक्ट्रॉन बैटरी के ऋणात्मक ध्रुव में चले जाते हैं, जबकि धनात्मक ध्रुव लगभग खाली रहता है। इन्हें सकारात्मक और नकारात्मक टर्मिनल कहा जाता है। यह प्रक्रिया जितनी अधिक समय तक चलती है, दो ध्रुवों के बीच वोल्टेज उतना ही अधिक होता है।
• जब आप तारों को धनात्मक और ऋणात्मक ध्रुवों के बीच जोड़ते हैं, तो ऋणात्मक ध्रुव के इलेक्ट्रॉनों को अब कहीं जाना होता है। ऋणात्मक ध्रुव पर इलेक्ट्रॉन धनात्मक ध्रुव की ओर प्रवाहित होते हैं और विद्युत धारा उत्पन्न करते हैं। जितना अधिक वोल्टेज, उतने ही अधिक इलेक्ट्रॉन हर सेकंड सकारात्मक ध्रुव की ओर बढ़ते हैं।

चरण 4. प्रतिरोध के बारे में जानें।

एक बाधा एक ऐसी चीज है जो इलेक्ट्रॉनों को अवरुद्ध करती है। प्रतिरोध जितना अधिक होगा, इलेक्ट्रॉनों के लिए गुजरना उतना ही कठिन होगा। प्रतिरोध विद्युत प्रवाह को धीमा कर देता है क्योंकि प्रत्येक सेकंड में गुजरने वाले इलेक्ट्रॉनों की संख्या घट जाती है।

प्रतिरोधक विद्युत परिपथ में कुछ भी हो सकते हैं जो प्रतिरोध जोड़ता है। आप वास्तविक "प्रतिरोध" खरीद सकते हैं, लेकिन समस्याओं में, प्रतिरोधों को आमतौर पर प्रकाश बल्ब या प्रतिरोध वाली किसी भी चीज़ द्वारा दर्शाया जाता है।

चरण 5. ओम के नियम को याद करें।

वर्तमान, वोल्टेज और विद्युत प्रतिरोध के बीच एक सरल संबंध है। विद्युत परिपथों से संबंधित समस्याओं को हल करने के लिए निम्न सूत्र को लिखें या याद रखें क्योंकि आपको इसकी आवश्यकता होगी:

• वर्तमान = वोल्टेज प्रतिरोध द्वारा विभाजित
• सूत्र इस प्रकार लिखा जा सकता है: I = ^वी / _आर
• सोचिए अगर सर्किट में V (वोल्टेज) या R (प्रतिरोध) बढ़ जाए तो क्या होगा। क्या यह उपरोक्त चर्चा के अनुसार है?

3 का भाग 2: एक प्रतिरोधी (श्रृंखला सर्किट) के माध्यम से वोल्टेज की गणना करना

चरण 1. श्रृंखला परिपथों के बारे में समझें।

श्रृंखला विद्युत सर्किट स्पॉट करना बहुत आसान है। आकार केबल लूप के रूप में होता है जिसमें सभी घटक केबल के साथ एक पंक्ति में व्यवस्थित होते हैं। एक विद्युत धारा पूरे तार से प्रवाहित होती है और प्रत्येक रोकनेवाला या तत्व से इसका सामना होता है।

• विद्युत प्रवाह सर्किट में हर बिंदु पर हमेशा समान।
• वोल्टेज की गणना करते समय, सर्किट में रोकनेवाला का स्थान अप्रासंगिक है। आप एक रोकनेवाला ले सकते हैं और इसे पूरे सर्किट में ले जा सकते हैं, और प्रत्येक रोकनेवाला में वोल्टेज समान रहता है।
• हम श्रृंखला में 3 प्रतिरोधों वाले विद्युत परिपथ के उदाहरण का उपयोग करेंगे: R₁, आर₂, और आर₃. सर्किट को 12 वोल्ट की बैटरी से बिजली मिलती है। हम प्रत्येक रोकनेवाला में वोल्टेज पाएंगे।

चरण 2. कुल प्रतिरोध की गणना करें।

सर्किट में सभी प्रतिरोध मान जोड़ें। परिणाम श्रृंखला सर्किट का कुल प्रतिरोध है।

उदाहरण के लिए, तीन प्रतिरोधक R₁, आर₂, और आर₃ क्रमशः 2 (ओम), 3 और 5 के प्रतिरोध हैं। इस प्रकार, कुल प्रतिरोध 2 + 3 + 5 = 10 ओम है।

चरण 3. परिपथ में धारा ज्ञात कीजिए।

पूरे विद्युत परिपथ में धारा का मान ज्ञात करने के लिए ओम के नियम का प्रयोग करें। याद रखें, एक श्रृंखला सर्किट में, सर्किट के हर बिंदु पर करंट हमेशा समान होता है। वर्तमान मूल्य प्राप्त करने के बाद, हम शेष सभी गणना कर सकते हैं।

ओम का नियम कहता है कि धारा I = ^वी / _आर. पूरे सर्किट में वोल्टेज 12 वोल्ट है, और सर्किट का कुल प्रतिरोध 10 ओम है। I = प्राप्त करने के लिए इन नंबरों को सूत्र में प्लग करें ¹² / ₁₀ = 1.2 एम्पीयर।

चरण 4. वोल्टेज मान ज्ञात करने के लिए ओम के नियम को समायोजित करें।

करंट के बजाय वोल्टेज का मान ज्ञात करने के लिए मूल बीजगणित का उपयोग करें:

• मैं = ^वी / _आर
• आईआर = ^वीआर / _आर
• आईआर = वी
• वी = आईआर

चरण 5. प्रत्येक रोकनेवाला में वोल्टेज की गणना करें।

हम प्रतिरोध और करंट का मूल्य पहले से ही जानते हैं। अब, हम सभी गणना कर सकते हैं। संख्याओं को सूत्र में प्लग करें और गणना पूरी करें। यहाँ ऊपर के उदाहरण से तीन प्रतिरोधों के लिए गणनाएँ दी गई हैं:

• आर. पर वोल्टेज₁ = वी₁ = (1, 2A)(2Ω) = 2, 4 वोल्ट।
• आर. पर वोल्टेज₂ = वी₂ = (1, 2A)(3Ω) = 3.6 वोल्ट।
• आर. पर वोल्टेज₃ = वी₃ = (1, 2A)(5Ω) = 6 वोल्ट।

चरण 6. अपने उत्तरों की जाँच करें।

एक श्रृंखला सर्किट में, सभी उत्तरों का योग कुल वोल्टेज के बराबर होना चाहिए। आपके द्वारा गणना किए गए प्रत्येक वोल्टेज को जोड़ें और जांचें कि यह सर्किट के कुल वोल्टेज से मेल खाता है। यदि नहीं, तो अपनी गणना में त्रुटि खोजने का प्रयास करें।

• उपरोक्त उदाहरण के अनुसार, 2, 4 + 3, 6 + 6 = 12 वोल्ट, विद्युत परिपथ के माध्यम से कुल वोल्टेज के बराबर।
• यदि आपका उत्तर थोड़ा हटकर है (मान लीजिए 12 के बजाय 11, 97), तो संभावना है कि आपने फ़ार्मुलों पर काम करते हुए संख्याओं को गोल कर दिया है। चिंता न करें, आपका उत्तर गलत नहीं है।
• याद रखें, वोल्टेज अंतर, या इलेक्ट्रॉनों की संख्या को मापता है। कल्पना कीजिए कि आप विद्युत परिपथ में यात्रा करते हुए देखे गए नए इलेक्ट्रॉनों की गिनती कर रहे हैं। यदि आप सही गणना करते हैं, तो आपको शुरू से अंत तक इलेक्ट्रॉनों में कुल परिवर्तन का पता चल जाएगा।

भाग 3 का 3: एक प्रतिरोधी (समानांतर सर्किट) के माध्यम से वोल्टेज की गणना करना

चरण 1. समानांतर सर्किट के बारे में जानें।

एक केबल की कल्पना करें जो बैटरी के एक पोल से जुड़ती है, फिर दो अलग-अलग तारों में बंट जाती है। ये दोनों तार एक दूसरे के समानांतर हैं, फिर बैटरी के दूसरे पोल से जुड़ने से पहले फिर से कनेक्ट करें। यदि बाईं ओर का तार एक प्रतिरोधक से जुड़ा है, और दाईं ओर का तार भी दूसरे प्रतिरोधक से जुड़ा है, तो दो प्रतिरोधक "समानांतर" में जुड़े हुए हैं।

आप जितने चाहें उतने समानांतर केबल जोड़ सकते हैं। इस गाइड का उपयोग विद्युत परिपथों के लिए किया जा सकता है जो 100 तारों में शाखा करते हैं जो फिर से जुड़ जाते हैं।

चरण 2. जानें कि समानांतर परिपथों में विद्युत धारा कैसे प्रवाहित होती है।

प्रत्येक उपलब्ध पथ से विद्युत धारा प्रवाहित होती है। विद्युत प्रवाह बाईं ओर के तार के माध्यम से, बाईं ओर के अवरोधक के माध्यम से और दूसरे छोर तक सभी तरह से प्रवाहित होगा। उसी समय, दाईं ओर के तार से, दाईं ओर के अवरोधक के माध्यम से और अंत तक सभी तरह से करंट प्रवाहित होता है। समानांतर परिपथ में कोई भी तार या प्रतिरोधक दो बार से नहीं गुजरता है।

चरण 3. प्रत्येक रोकनेवाला में वोल्टेज खोजने के लिए कुल वोल्टेज का उपयोग करें।

यदि आप पूरे सर्किट में वोल्टेज जानते हैं, तो इसका उत्तर खोजना आसान है। प्रत्येक समानांतर तार में पूरे विद्युत परिपथ के समान वोल्टेज होता है। मान लीजिए कि एक विद्युत परिपथ में समानांतर में दो प्रतिरोधक और एक 6 वोल्ट की बैटरी होती है। बाधाएं आज बहुत प्रासंगिक नहीं हैं। इसे समझने के लिए, ऊपर वर्णित श्रृंखला सर्किट को याद करें:

• याद रखें कि एक श्रृंखला सर्किट में वोल्टेज का योग हमेशा विद्युत सर्किट के माध्यम से कुल वोल्टेज के बराबर होता है।
• प्रत्येक पथ की कल्पना करें जो एक श्रृंखला सर्किट में करंट लेता है। समानांतर सर्किट के लिए भी यही सच है: यदि आप सभी वोल्टेज जोड़ते हैं, तो परिणाम कुल वोल्टेज के बराबर होता है।
• चूंकि प्रत्येक समानांतर तार के माध्यम से वर्तमान केवल एक प्रतिरोधी के माध्यम से होता है, इसलिए प्रतिरोधी में वोल्टेज कुल वोल्टेज के बराबर होना चाहिए।

चरण 4. विद्युत परिपथ की कुल धारा की गणना करें।

यदि समस्या पूरे सर्किट में कुल वोल्टेज नहीं देती है, तो आपको कुछ अतिरिक्त चरणों को पूरा करने की आवश्यकता होगी। विद्युत परिपथ के माध्यम से कुल धारा ज्ञात करके प्रारंभ करें। एक समानांतर सर्किट में, कुल धारा प्रत्येक समानांतर पथ के माध्यम से धाराओं के योग के बराबर होती है।

• सूत्र इस प्रकार है: I_कुल = मैं₁ + मैं₂ + मैं₃…
• यदि आपको इसे समझने में परेशानी होती है, तो एक पानी के पाइप की कल्पना करें जिसमें दो शाखाएँ हों। पाइप की एक श्रृंखला में बहने वाले पानी की कुल मात्रा प्रत्येक पाइप में बहने वाले पानी का योग है।

चरण 5. विद्युत परिपथ के कुल प्रतिरोध की गणना कीजिए।

एक समानांतर सर्किट में एक रोकनेवाला की प्रभावशीलता कम हो जाती है क्योंकि यह केवल एक तार के माध्यम से वर्तमान को अवरुद्ध करता है। वास्तव में, एक सर्किट में जितने अधिक तार होते हैं, करंट के लिए सुचारू रूप से प्रवाहित होने का मार्ग खोजना उतना ही आसान होता है। कुल प्रतिरोध ज्ञात करने के लिए, R का मान ज्ञात कीजिए। _कुल इस समीकरण में:

• ¹ / _{आरकुल = ¹ / आर1 + ¹ / आर2 + ¹ / आर3 …}
• उदाहरण के लिए, एक विद्युत परिपथ में क्रमशः 2 ओम और 4 ओम के प्रतिरोधक समानांतर में जुड़े होते हैं। ¹ / _{आरकुल = 1/2 + 1/4 = 3/4 → 1 = (3/4)Rकुल → आरकुल = 1/(3/4) = 4/3 = ~ 1.33 ओम।}

चरण 6. अपने उत्तर से वोल्टता ज्ञात कीजिए।

याद रखें, एक बार जब हम विद्युत परिपथ का कुल वोल्टेज पाते हैं, तो हम पहले से ही प्रत्येक समानांतर तार के माध्यम से वोल्टेज के परिमाण को जानते हैं। गणना को पूरा करने के लिए ओम के नियम का प्रयोग करें। निम्नलिखित उदाहरण प्रश्नों पर एक नज़र डालें:

• विद्युत परिपथ में 5 एम्पीयर की धारा और कुल प्रतिरोध 1.33 ओम है।
• ओम के नियम के अनुसार, I = V / R ताकि V = IR
• वी = (5ए)(1, 33Ω) = 6.65 वोल्ट।

टिप्स

• यदि आपके पास एक जटिल विद्युत परिपथ है, उदाहरण के लिए प्रतिरोधों को समानांतर में जोड़ा जाना तथा श्रृंखला, दो निकटतम प्रतिरोधों का चयन करें। श्रृंखला और समानांतर सर्किट में प्रतिरोधों के नियमों का उपयोग करके दो प्रतिरोधों के माध्यम से कुल प्रतिरोध का पता लगाएं। अब, आप इसे एकल अवरोधक के रूप में मान सकते हैं। इस प्रक्रिया को तब तक जारी रखें जब तक आपके पास एक सर्किट न हो जिसमें प्रतिरोधों को व्यवस्थित किया गया हो केवल शृंखला में या समानांतर।
• रोकनेवाला के पार वोल्टेज को अक्सर "वोल्टेज ड्रॉप" कहा जाता है।

• निम्नलिखित शर्तों को समझें:

  • इलेक्ट्रिकल सर्किट/स्ट्रैंड - विभिन्न घटकों (प्रतिरोधों, कैपेसिटर और इंडक्टर्स) की व्यवस्था, जो केबल्स से जुड़े होते हैं और सक्रिय हो सकते हैं।
  • रेसिस्टर - एक तत्व जो विद्युत प्रवाह को कम या रोकता है।
  • करंट - केबल में विद्युत आवेश का प्रवाह। एम्पीयर (ए) में व्यक्त किया गया।
  • वोल्टेज - विद्युत आवेश की मात्रा जो प्रत्येक सेकंड से गुजरती है। वोल्ट (वी) की इकाइयों में व्यक्त किया गया।
  • प्रतिरोध - विद्युत प्रवाह के लिए एक तत्व के विरोध का एक उपाय। ओम में व्यक्त (Ω)