विषय

• कदम
• टिप्स

श्रृंखला सर्किट की कल्पना करने का सबसे सरल तरीका तत्वों की एक श्रृंखला है। इन तत्वों को एक ही लाइन पर लगातार व्यवस्थित किया जाता है। इस प्रकार, केवल एक ही रास्ता है जो इलेक्ट्रॉनों और शुल्क ले सकता है। एक सीरियल एसोसिएशन में शामिल विवरणों को समझने के बाद, आप सीख सकते हैं कि कुल विद्युत प्रवाह की गणना कैसे करें।

कदम

4 का भाग 1: बुनियादी शब्दावली सीखना

1. 

   समझें कि वर्तमान क्या है। विद्युत धारा विद्युत आवेशित कणों (जैसे इलेक्ट्रॉनों) का एक प्रवाहित प्रवाह है, या गणितीय रूप से, प्रति इकाई समय में प्रवाह का प्रवाह। लेकिन एक चार्ज और एक इलेक्ट्रॉन क्या है? इलेक्ट्रॉन एक नकारात्मक चार्ज किया गया कण है। शुल्क पदार्थ की एक भौतिक संपत्ति है जिसका उपयोग यह पहचानने के लिए किया जाता है कि यह सकारात्मक या नकारात्मक रूप से चार्ज किया गया है। मैग्नेट की तरह, समान संकेतों के प्रभार पीछे हटते हैं और विपरीत संकेतों के आरोप आकर्षित होते हैं।
   • एक उदाहरण के रूप में पानी का उपयोग करते हैं। H अणु से पानी बनता है₂ओ (दो हाइड्रोजन परमाणु और एक ऑक्सीजन परमाणु एक साथ बंधे)। हम जानते हैं कि ऑक्सीजन परमाणु और हाइड्रोजन परमाणु मिलकर एच अणु बनाते हैं₂।
   • पानी की एक धारा लाखों और करोड़ों अणुओं से बनी होती है। हम पानी की धारा की तुलना विद्युत प्रवाह से कर सकते हैं; पानी के अणु इलेक्ट्रॉनों के बराबर होते हैं, और हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणुओं के लिए विद्युत चार्ज।

2. 

   
   
   समझें कि संभावित अंतर क्या है। संभावित अंतर (जिसे इलेक्ट्रिकल वोल्टेज भी कहा जाता है) "बल" है जो विद्युत प्रवाह को स्थानांतरित करने का कारण बनता है। यह बताने के लिए कि एक संभावित अंतर क्या है, चलो एक बैटरी के बारे में सोचते हैं: इसके अंदर, रासायनिक प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला है जो इसके सकारात्मक ध्रुव पर एक इलेक्ट्रॉन समूह का नेतृत्व करती है।
   • यदि हम एक तार के माध्यम से बैटरी के सकारात्मक ध्रुव को नकारात्मक ध्रुव से जोड़ते हैं, तो हम इलेक्ट्रॉनों को एक साथ ले जाने का कारण बनेंगे (यह उसी संकेत के आरोपों के प्रतिकर्षण के कारण है)।
   • विद्युत आवेश के संरक्षण के सिद्धांत के कारण (वे कहते हैं कि एक पृथक प्रणाली में विद्युत आवेशों का योग स्थिर होना चाहिए), इलेक्ट्रॉन उच्चतम सांद्रता के बिंदु से तंत्र में आवेशों को सबसे कम सांद्रता के बिंदु से संतुलित करने का प्रयास करेंगे (अर्थात, मान) सकारात्मक ध्रुव से बैटरी के नकारात्मक ध्रुव तक)।
   • यह इलेक्ट्रॉन आंदोलन एक संभावित अंतर (या बस ddp) पैदा करता है।

3. 

   
   
   समझें कि प्रतिरोध क्या है। विद्युत प्रतिरोध विद्युत आवेशों के प्रवाह का विरोध है।
   • प्रतिरोधक एक परिपथ के घटक होते हैं जिनमें महत्वपूर्ण प्रतिरोध होता है। वे चार्ज या इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह को विनियमित करने के लिए सर्किट के कुछ हिस्सों में व्यवस्थित होते हैं।
   • यदि सर्किट में कोई प्रतिरोधक नहीं हैं, तो इलेक्ट्रॉन आंदोलन का कोई नियंत्रण नहीं होगा। इस मामले में, उपकरण अतिरिक्त भार प्राप्त कर सकते हैं और अंत में क्षतिग्रस्त हो सकते हैं (या अधिक भार के कारण ओवरहीटिंग)।

भाग 2 का 4: एक श्रृंखला सर्किट के कुल विद्युत प्रवाह की गणना करना

1. 

   
   
   कुल प्रतिरोध की गणना करें। एक प्लास्टिक स्ट्रॉ लें और थोड़ा पानी पिएं। अब, पुआल के कुछ हिस्सों को कुचल दें और फिर से पी लें। क्या आपको कोई अंतर नजर आया? तरल को कम मात्रा में आना चाहिए। पुआल का प्रत्येक पतला हिस्सा एक रोकनेवाला के रूप में कार्य करता है; वे पानी के मार्ग को अवरुद्ध करने की सेवा करते हैं (जो बदले में विद्युत प्रवाह की भूमिका निभाता है)। जैसा कि डेंट्स क्रम में हैं, हम कहते हैं कि वे श्रृंखला में हैं। इस उदाहरण के आधार पर, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि श्रृंखला संघ की कुल प्रतिरोध के बराबर होगा:
   • आर_{(संपूर्ण)} = आर₁ + आर₂ + आर₃.

2. 

   कुल क्षमता में अंतर की गणना करें। ज्यादातर मामलों में, बयान में कुल ddp मान प्रदान किया जाएगा; यदि समस्या प्रत्येक अवरोधक के लिए अलग-अलग ddp मान प्रदान करती है, तो हम निम्नलिखित समीकरण का उपयोग कर सकते हैं:
   • यू_{(संपूर्ण)} = यू₁ + यू₂ + यू₃.
   • यह समीकरण क्यों? चलो पुआल सादृश्य पर फिर से विचार करें: इसे सानने के बाद, क्या होता है? भूसे से गुजरने के लिए आपको पानी को जोर से धक्का देना होगा। आपके द्वारा किया जाने वाला कुल बल पुआल पर प्रत्येक टूटे हुए बिंदु पर आवश्यक बलों की राशि पर निर्भर करता है।
   • "ताकत" की आवश्यकता संभावित अंतर है; यह पानी या विद्युत प्रवाह का कारण बनता है। इसलिए, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि कुल डीडीपी की गणना प्रत्येक रोकनेवाला के व्यक्तिगत डीडीपीएस को जोड़कर की जाएगी।

3. 

   सिस्टम के कुल विद्युत प्रवाह की गणना करें। पुआल सादृश्य का फिर से उपयोग करना: इसे गूंधने के बाद, क्या पानी की मात्रा बदल जाती है? नहीं। हालांकि तरल की गति बदल जाती है, लेकिन आपके द्वारा पीने वाले पानी की मात्रा में बदलाव नहीं होता है। यदि आप पानी को भूसे के कुचल भागों में प्रवेश करते और छोड़ते हुए देखते हैं, तो आप देखेंगे कि ये दो मात्राएँ समान हैं; यह तरल प्रवाह की निश्चित गति के कारण है। इसलिए, हम पुष्टि कर सकते हैं कि:
   • मैं₁ = मैं₂ = मैं₃ = मैं_{(संपूर्ण)}.

4. 

   का पहला नियम याद रखें ओह एम. दिखाए गए समीकरणों के अलावा, आप कानून के समीकरण का भी उपयोग कर सकते हैं ओह एम: यह संभावित अंतर (ddp), कुल वर्तमान और सर्किट के प्रतिरोध से संबंधित है।
   • यू_{(संपूर्ण)} = मैं_{(संपूर्ण)} एक्स आर_{(संपूर्ण)}.

5. 

   निम्न उदाहरण को हल करें। तीन प्रतिरोधों, आर₁ = 10 =, आर₂ = 2 = और आर₃ = 9 =, श्रृंखला में जुड़े हुए हैं। सर्किट में लागू संभावित अंतर 2.5 वी है। कुल विद्युत प्रवाह के मूल्य की गणना करें। शुरू करने के लिए, आइए सर्किट के कुल प्रतिरोध की गणना करें:
   • आर_{(संपूर्ण)} = 10Ω + 2Ω + 9Ω.
   • इसलिए, आर_{(संपूर्ण)}= 21Ω

6. 

   का कानून लागू करें ओह एम कुल विद्युत प्रवाह का मान निर्धारित करने के लिए:
   • यू_{(संपूर्ण)} = मैं_{(संपूर्ण)} एक्स आर_{(संपूर्ण)}.
   • मैं_{(संपूर्ण)} = यू_{(संपूर्ण)}/ आर_{(संपूर्ण)}.
   • मैं_{(संपूर्ण)} = 2.5 वी / 21 2.5.
   • मैं_{(संपूर्ण)} = 0.1190 ए.

भाग 3 का 4: समानांतर में एक सर्किट की कुल विद्युत धारा की गणना करना

1. 

   समझें कि एक समानांतर सर्किट क्या है। जैसा कि नाम का अर्थ है, समानांतर सर्किट में समानांतर में व्यवस्थित तत्व शामिल हैं। इसके लिए, पथ बनाने के लिए कई तारों का उपयोग किया जाता है, जिसके माध्यम से विद्युत प्रवाह यात्रा कर सकता है।

2. 

   कुल क्षमता में अंतर की गणना करें। जैसा कि सभी शब्दावली पहले से ही पिछले अनुभाग में बताई गई हैं, हम सीधे समानांतर सर्किट में लागू समीकरणों के प्रदर्शन पर जाते हैं। समझाने के लिए, दो कांटे (विभिन्न व्यास के साथ) के साथ एक पाइप की कल्पना करें। पानी को दो पाइपों से गुजरने के लिए, क्या उनमें से प्रत्येक पर विभिन्न बलों को लागू करना आवश्यक होगा? नहीं। पानी का प्रवाह बनाने के लिए आपको केवल पर्याप्त शक्ति की आवश्यकता होगी। इसलिए, यह मानते हुए कि पानी विद्युत प्रवाह की भूमिका निभाता है और यह बल संभावित अंतर की भूमिका निभाता है, हम कह सकते हैं कि:
   • यू_{(संपूर्ण)} = यू₁ = यू₂ = यू₃.

3. 

   कुल विद्युत प्रतिरोध की गणना करें। मान लीजिए आप दो पाइपों से गुजरने वाले पानी को विनियमित करना चाहते हैं। क्या सबसे अच्छा तरीका होगा यह करने का? प्रत्येक कांटे पर केवल एक स्टॉप वाल्व का उपयोग करें या लगातार कई वाल्व स्थापित करें? दूसरा विकल्प सबसे अच्छा विकल्प होगा। प्रतिरोधों के लिए, सादृश्य उसी तरह काम करता है। श्रृंखला में जुड़े प्रतिरोध समानांतर में जुड़े होने की तुलना में विद्युत प्रवाह को बहुत अधिक कुशल तरीके से नियंत्रित करते हैं। समानांतर सर्किट में कुल प्रतिरोध की गणना करने के लिए उपयोग किया जाने वाला समीकरण है:
   • 1 / आर_{(संपूर्ण)} = (१ / आर₁) + (1 / आर₂) + (1 / आर₃).

4. 

   कुल विद्युत प्रवाह की गणना करें। हमारे उदाहरण पर लौटना: जिस रास्ते से पानी गुजरता है वह विभाजित है। यही बात विद्युत धारा पर भी लागू होती है। चूंकि ऐसे कई मार्ग हैं जिनके माध्यम से भार यात्रा कर सकते हैं, हम कहते हैं कि वर्तमान विभाजित है। आवश्यक रूप से अलग-अलग रास्तों को समान मात्रा में भार प्राप्त नहीं होगा। यह प्रत्येक तार के प्रतिरोध और सामग्री पर निर्भर करता है। इसलिए, कुल विद्युत प्रवाह की गणना के लिए समीकरण प्रत्येक पथ के लिए धाराओं का योग होगा:
   • मैं_{(संपूर्ण)} = मैं₁ + मैं₂ + मैं₃.
   • हम अलग-अलग विद्युत प्रवाह के मूल्यों के बिना इस सूत्र का उपयोग नहीं कर सकते। इस मामले के लिए, हम पहले कानून को भी लागू कर सकते हैं ओह एम.

भाग 4 का 4: समानांतर और श्रृंखला सर्किट के साथ एक उदाहरण को हल करना

1. 

   निम्न उदाहरण को हल करें। एक सर्किट में चार प्रतिरोधों को समानांतर में दो तारों में विभाजित किया जाता है। पहले तार में R होता है₁ = 1 = और आर₂ = 2 =। दूसरे तार में R होता है₃ = 0.5 = और आर₄ = 1.5 =। प्रत्येक तार के प्रतिरोध श्रृंखला में जुड़े होते हैं। पहले तार पर लागू संभावित अंतर 3V है। विद्युत प्रवाह के कुल मूल्य की गणना करें।

2. 

   कुल प्रतिरोध की गणना करके शुरू करें। चूंकि प्रत्येक तार पर प्रतिरोधों को श्रृंखला में जोड़ा जाता है, इसलिए हम पहले प्रत्येक तार पर कुल प्रतिरोध की गणना करते हैं।
   • आर₍₁₊₂₎ = आर₁ + आर₂.
   • आर₍₁₊₂₎ = 1Ω + 2Ω.
   • आर₍₁₊₂₎ = 3Ω.
   • आर₍₃₊₄₎ = आर₃ + आर₄.
   • आर₍₃₊₄₎ = 0,5Ω + 1,5Ω.
   • आर₍₃₊₄₎ = 2Ω.

3. 

   समानांतर संघों के समीकरण में पिछले चरण से मानों को प्रतिस्थापित करें। चूंकि तार समानांतर में जुड़े हुए हैं, हम अब समानांतर में कनेक्शन के लिए समीकरण में पिछले आइटम से मान लागू करते हैं।
   • (1 / आर_{(संपूर्ण)}) = (1 / आर₍₁₊₂₎) + (1 / आर₍₃₊₄₎).
   • (1 / आर_{(संपूर्ण)}) = (1/3Ω) + (1/2Ω).
   • (1 / आर_{(संपूर्ण)}) = 5/6.
   • आर_{(संपूर्ण)} = 1,2Ω.

4. 

   कुल क्षमता में अंतर की गणना करें। जैसा कि संभावित अंतर समानांतर संघ में समान है, हम कह सकते हैं कि:
   • यू_{(संपूर्ण)} = यू₁ = 3 वी.

5. 

   का कानून लागू करें ओह एम. अब, के कानून का उपयोग करें ओह एम कुल विद्युत प्रवाह का मूल्य निर्धारित करने के लिए।
   • यू_{(संपूर्ण)} = मैं_{(संपूर्ण)} एक्स आर_{(संपूर्ण)}.
   • मैं_{(संपूर्ण)} = यू_{(संपूर्ण)}/ आर_{(संपूर्ण)}.
   • मैं_{(संपूर्ण)} = 3 वी / 1.2 3.
   • मैं_{(संपूर्ण)} = 2.5 ए.

टिप्स

• समानांतर सर्किट के कुल प्रतिरोध का मान हमेशा प्रतिरोध के मूल्य से कम होता है सब एसोसिएशन में अन्य प्रतिरोधों।
• महत्वपूर्ण शब्दावली:
  • विद्युत सर्किट: तारों द्वारा जुड़े घटकों (प्रतिरोधों, कैपेसिटर और इंडिकेटर्स) का सेट जिसके माध्यम से एक विद्युत प्रवाह क्रम में गुजरता है।
  • प्रतिरोध: घटक जो एक विद्युत प्रवाह की तीव्रता को कम कर सकते हैं।
  • विद्युत प्रवाह: विद्युत आवेशों का प्रवाह। आपकी S.I इकाई है एम्पेयर (वे)।
  • संभावित अंतर (ddp): विद्युत चार्ज की प्रति यूनिट उत्पादित कार्य। आपकी S.I इकाई है वाल्ट (वी)।
  • विद्युत प्रतिरोध: विद्युत प्रवाह के पारित होने के विरोध का माप। आपकी S.I इकाई है ओह एम (Ω).