Ohm’s Law – परिभाषा, सूत्र, Ohm’s Law के एप्‍लीकेशन

0
406
Ohms Law in Hindi

Ohms Law in Hindi

भौतिकी में कुछ सूत्र हैं जो इतने शक्तिशाली और इतने व्यापक हैं कि वे लोकप्रिय ज्ञान की स्थिति तक पहुंचते हैं। भौतिकी के छात्र इन सूत्रों को इतनी बार लिखते हैं कि वे बिना प्रयास किए इसे याद कर लेते है।

निश्चित रूप से क्षेत्र के पेशेवरों के लिए, ऐसे सूत्र इतने केंद्रीय होते हैं कि वे उनके दिमाग में स्मरण हो जाते हैं। Modern Physics के क्षेत्र में, E = m • c2 है। Newtonian Mechanics के क्षेत्र में, Fnet = m • a है। Wave Mechanics के क्षेत्र में, v = f • λ है। और current electricity के क्षेत्र में, ΔV = I • R है।

प्रमुख समीकरण जो विद्युत सर्किटों के अध्ययन को व्याप्त करता है, वह समीकरण है-

ΔV = I • R

शब्दों में, एक सर्किट (ΔV) पर दो पॉइंटस् के बीच electric potential अंतर उन दो पॉइंटस् (I) और उन दो पॉइंटस् (R) के बीच मौजूद सभी विद्युत उपकरणों के कुल प्रतिरोध के बीच के current के उत्पाद के बराबर है।

फिजिक्स क्लासरूम की इस यूनिट के बाकी हिस्सों के माध्यम से, यह समीकरण सबसे सामान्य समीकरण बन जाएगा जो हम देखते हैं। अक्सर Ohm’s law equation (ओम का नियम) के रूप में जाना जाता है, यह समीकरण संभावित अंतर, करंट और प्रतिरोध के बीच संबंधों का एक शक्तिशाली भविष्यवक्ता है।

विद्युत सर्किट के सबसे महत्वपूर्ण और बुनियादी नियमों में से एक Ohm’s law है जो बताता है कि एक कंडक्टर से गुजरने वाला current, resistance पर voltage के लिए proportional है।

पहला, और शायद सबसे महत्वपूर्ण, करंट, वोल्टेज और रेजिस्टेंस के बीच संबंध को Ohm’s Law (ओम का नियम) कहा जाता है, जो कि जॉर्ज साइमन ओम द्वारा खोजा गया था और उनके 1827 के पेपर में प्रकाशित हुआ, द गैल्वेनिक सर्किट ने गणितीय रूप से जांच की।

 

Voltage, Current, and Resistance

एक इलेक्ट्रिक सर्किट तब बनता है जब इलेक्ट्रिक चार्ज को निरंतर गति करने के लिए एक conductive path बनाया जाता है। सर्किट के संवाहकों के माध्यम से इलेक्ट्रिक चार्ज के इस निरंतर गति को एक करंट कहा जाता है, और इसे अक्सर एक खोखले पाइप के माध्यम से तरल के प्रवाह की तरह “प्रवाह” के संदर्भ में संदर्भित किया जाता है।

सर्किट में “प्रवाह” करने के लिए फोर्स चार्ज कैरीअर को प्रेरित करता हैं, इसे ही वोल्टेज कहा जाता हैं। Voltage, potential energy का एक विशिष्ट माप है जो हमेशा दो पॉइंट्स के बीच सापेक्ष होता है।

हम एक निश्चित मात्रा में वोल्टेज के सर्किट में मौजूद होने की बात करते हैं, तो हम माप का हवाला देते हैं कि चार्ज वाहक को उस सर्किट में एक विशेष पॉइंट से दूसरे विशेष पॉइंट तक ले जाने के लिए कितनी potential energy मौजूद है। दो विशेष पॉइंट्स के संदर्भ के बिना, “वोल्टेज” शब्द का कोई अर्थ नहीं है।

Current कुछ हद तक घर्षण या गति के विरोध के साथ कंडक्टरों के माध्यम से आगे बढ़ता है। गति के इस विरोध को अधिक उचित रूप से resistance कहा जाता है। एक सर्किट में वोल्टेज की मात्रा और सर्किट में रेजिस्टेंस की मात्रा पर करंट की मात्रा निर्भर होती है ताकि करंट फ्लो का विरोध किया जा सके।

वोल्टेज की तरह, रेजिस्टेंस दो पॉइंट्स के बीच एक मात्रा सापेक्ष है। इस कारण से, वोल्टेज और रेजिस्टेंस को अक्सर सर्किट में दो पॉइंट्स के बीच between या across के रूप में कहा जाता है।

Resistance क्या हैं? Resistant और Resistors को समझे आसान भाषा में

 

Units of Measurement: Volt, Amp, and Ohm

सर्किट में इन मात्राओं के बारे में सार्थक बयान देने में सक्षम होने के लिए, हमें उनकी मात्राओं का वर्णन करने में सक्षम होने की आवश्यकता है, जैसे कि हम द्रव्यमान, तापमान, मात्रा, लंबाई, या किसी अन्य प्रकार की भौतिक मात्रा निर्धारित कर सकते हैं। द्रव्यमान के लिए हम “किलोग्राम” या “ग्राम” यूनिट का उपयोग कर सकते हैं, तापमान के लिए, हम डिग्री फ़ारेनहाइट या डिग्री सेल्सियस का उपयोग कर सकते हैं। यहाँ इलेक्ट्रिक करंट, वोल्टेज और रेजिस्टेंस के लिए माप के यूनिट इस प्रकार हैं:

 

Table

 

प्रत्येक मात्रा के लिए दिया गया “सिम्बल” एक स्‍टैंडर्ड अल्फाबेटिकल अक्षर है जिसका उपयोग बीजगणितीय समीकरण में उस मात्रा को दर्शाने के लिए किया जाता है।

माप की प्रत्येक यूनिट का नाम बिजली के एक प्रसिद्ध प्रयोग करने वाले के नाम पर रखा गया है: Frenchman Andre M. Ampere पर amp, इटालियन Alessandro Volta के नाम पर volt और German Georg Simon Ohm के नाम पर Ohm

प्रत्येक मात्रा के लिए गणितीय सिम्बल सार्थक भी है। रेजिस्टेंस के लिए “R” और वोल्टेज के लिए “V” दोनों आत्म-व्याख्यात्मक हैं, जबकि करंट के लिए “I” थोड़ा अजीब लगता है।

“I” के बारे में माना जाता है कि इसका अर्थ “Intensity” (चार्ज प्रवाह का) और वोल्टेज के लिए दूसरा प्रतीक, “E,” हैं, जिसका मतलब Electromotive force है।

ऐसा लगता है कि “I” के अर्थ पर कुछ विवाद हो रहा है। सिम्बल “E” और “V” अधिकांश भाग के लिए विनिमेय (एक दूसरे के बदले उपयोग किए जा सकते हैं) हैं, हालांकि कुछ टेक्‍स्‍ट “E” को सोर्स के अक्रॉस वोल्टेज का प्रतिनिधित्व करते हैं (जैसे बैटरी या जनरेटर के रूप में) और “V” बाकी सभी के लिए वोल्टेज का प्रतिनिधित्व करने के लिए।

बिजली की मात्रा के लिए ये यूनिट और सिम्बल बहुत महत्वपूर्ण हो जाएंगे क्योंकि हम सर्किट में उनके बीच संबंधों का पता लगाना शुरू करते हैं।

 

Ohm’s Law In Hindi

Ohm Ka Niyam

Ohm’s law in Hindi – Ohm का नियम बताता है कि दो पॉइंट्स के बीच वोल्टेज या संभावित अंतर रेजिस्टेंस के माध्यम से गुजरने वाले current या electricity के लिए आनुपातिक है, और सर्किट के रेजिस्टेंस के विपरीत आनुपातिक है।

 

Om Ka Niyam

Om Ka Niyam का सूत्र V = I / R है। करंट, वोल्टेज के बीच और इस संबंध की खोज जर्मन वैज्ञानिक जॉर्ज साइमन ओह्म ने की थी।

तो अब Ohms Law, Resistance और इसके एप्‍लीकेशन के बारे में अधिक जानकारी लेते हैं-

 

Ohm’s Law Definition

Ohms Law in Hindi – ओम का नियम परिभाषा

बिजली के अधिकांश बुनियादी घटक वोल्टेज, करंट और रेजिस्टेंस हैं। Ohm’s law इन तीन राशियों के बीच एक साधारण संबंध दर्शाता है। Ohm’s law कहता है कि दो पॉइंट्स के बीच एक conductor के माध्यम से current सीधे दो पॉइंट्स पर voltage के समानुपाती होती है।

 

 

The Ohm’s Law Equation

Ohms Law in Hindi – ओम का नियम समीकरण

ओम की प्रमुख खोज यह थी कि किसी भी तापमान के लिए एक सर्किट में धातु के कंडक्टर के माध्यम से इलेक्ट्रिक प्रवाह की मात्रा सीधे उस पर प्रभावित वोल्टेज के समानुपाती होती है। ओम ने अपनी खोज को एक साधारण समीकरण के रूप में व्यक्त किया, जिसमें बताया गया है कि कैसे वोल्टेज, करंट और रेजिस्टेंस परस्पर संबंधित हैं:

V= IR

इस algebraic expression में, voltage (V), resistance (R) से गुणा current (I) के बराबर होता है।

वोल्टेज या रेजिस्टेंस की गणना करने के लिए यह भी एक ही सूत्र भी लिखा जा सकता है:

Current, (I) खोजने के लिए-

[ I = V ÷ R ]

 

Resistance, (R) को खोजने के लिए-

[ R = V ÷ I ]

 

जहां I = amps में current, V = वोल्ट में voltage और R = ohms में रेजिस्टेंस

 

Applications of Ohm’s Law in Hindi

Ohm’s Law in Hindi – ओम के नियम के अनुप्रयोग

Ohm’s law हमें voltage, current या resistance या रैखिक इलेक्ट्रिक सर्किट के रेजिस्टेंस को निर्धारित करने में मदद करता है, जब अन्य दो मात्राएं हमें ज्ञात होती हैं। यह power गणना को भी सरल बनाता है।

 

हम current-voltage संबंध कैसे स्थापित करते हैं?

Current-voltage संबंध स्थापित करने के लिए, दिए गए रेजिस्टेंस के लिए अनुपात V / I स्थिर रहता है, इसलिए संभावित अंतर (V) और करंट (I) के बीच एक ग्राफ, एक सीधी रेखा होना चाहिए।

 

Limitations of Ohm’s law

Ohms Law in Hindi – ओम कानून की सीमाएं

ओम का नियम एकतरफा नेटवर्क पर लागू नहीं है। एकतरफा नेटवर्क करंट को एक दिशा में प्रवाहित करने की अनुमति देता है। इस तरह के नेटवर्क में डायोड, ट्रांजिस्टर आदि जैसे एलिमेंट होते हैं।

ओम का नियम non – linear elements पर भी लागू नहीं है। Non-linear elements वे होते हैं, जो लागू वोल्टेज के बिल्कुल समानुपातिक नहीं होते हैं, जिसका अर्थ है कि वोल्टेज और करंट के विभिन्न मूल्यों के लिए उन एलिमेंटस् का रेजिस्टेंस मूल्य बदल जाता है। Non-linear एलिमेंटस् का उदाहरण हैं- Thyristor ।

 

Electrical Power in Circuits

सर्किट में इलेक्ट्रिक पॉवर

एक सर्किट में Electrical Power, (P) वह रेट है जिस पर ऊर्जा किसी सर्किट में अवशोषित या उत्पादित होती है। ऊर्जा का एक स्रोत जैसे कि वोल्टेज बिजली का उत्पादन या वितरण करेगा जबकि जुड़ा लोड इसे अवशोषित करता है।

उदाहरण के लिए प्रकाश बल्ब और हीटर, इलेक्ट्रिक पॉवर को अवशोषित करते हैं और इसे गर्मी, या प्रकाश, या दोनों में परिवर्तित करते हैं। वाट्स में उनका मूल्य या रेटिंग जितनी अधिक होती है, उतनी अधिक इलेक्ट्रिक पॉवर की खपत होती है।

Power के लिए मात्रा का सिम्‍बॉल P है और Watt (W) के माप की यूनिट के साथ करंट द्वारा गुणा किए गए वोल्टेज का गुणनफल है। उपसर्गों का उपयोग वाट के विभिन्न गुणकों या उप-गुणकों को दर्शाने के लिए किया जाता है, जैसे: milliwatts (mW = 10-3W) या kilowatts (kW = 103W)।

फिर Ohm’s law का उपयोग करके और V, I और R के मूल्यों को प्रतिस्थापित करके इलेक्ट्रिक पॉवर के लिए सूत्र निम्नानुसार पाया जा सकता है:

 

Power (P) खोजने के लिए

[ P = V x I ]      P (watts) = V (volts) x I (amps)

 

इसके अलावा:

[ P = V2 ÷ R ]      P (watts) = V2 (volts) ÷ R (Ω)

 

इसके अलावा:

[ P = I2 x R ]      P (watts) = I2 (amps) x R (Ω)

 

Electrical Power Rating

Ohms Law in Hindi – इलेक्ट्रिक पॉवर रेटिंग

Watts में इलेक्ट्रिक घटकों को एक “पावर रेटिंग” दी जाती है जो अधिकतम दर को इंगित करता है जिस पर घटक इलेक्ट्रिक शक्ति को ऊर्जा के अन्य रूपों जैसे गर्मी, प्रकाश या गति में परिवर्तित करता है। उदाहरण के लिए, एक 1/4W resistor, एक 100W लाइट बल्ब आदि।

इलेक्ट्रिक उपकरण बिजली के एक रूप को दूसरे में बदलते हैं। उदाहरण के लिए, एक इलेक्ट्रिक मोटर एक इलेक्ट्रिकल एनर्जी को मैकेनिकल एनर्जी में परिवर्तित करेगी, जबकि एक इलेक्ट्रिक जनरेटर मैकेनिकल ऊर्जा को इलेक्ट्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है। एक लाइट बल्ब इलेक्ट्रिक ऊर्जा को प्रकाश और गर्मी दोनों में परिवर्तित करता है।

इसके अलावा, अब हम जानते हैं कि बिजली की यूनिट WATT है, लेकिन कुछ इलेक्ट्रिक उपकरण जैसे कि इलेक्ट्रिक मोटर्स के पास “Horsepower” या hp के पुराने माप में एक पॉवर रेटिंग है। Horsepower और watts के बीच संबंध इस प्रकार है: 1hp = 746W। इसलिए उदाहरण के लिए, दो-हार्सपावर की मोटर की रेटिंग 1492W, (2 x 746) या 1.5kW है।

 

Analyzing Simple Circuits with Ohm’s Law

Ohms Law in Hindi – ओम के नियम के साथ सरल सर्किट का विश्लेषण

आइए देखें कि ये समीकरण कैसे सरल सर्किटों का विश्लेषण करने में हमारी मदद कर सकते हैं:

Ohms Law in Hindi

उपरोक्त सर्किट में, वोल्टेज का केवल एक स्रोत है (बैटरी, बाईं ओर) और  करंट के रेजिस्टेंस का केवल एक स्रोत (लैम्‍प, दाईं ओर) है। इससे Ohm’s Law लागू करना बहुत आसान हो गया है। यदि हम इस सर्किट में तीन में से किसी दो मात्रा (वोल्टेज, करंट और रेजिस्टेंस) के मूल्यों को जानते हैं, तो हम तीसरे को निर्धारित करने के लिए Ohm’s Law का उपयोग कर सकते हैं।

इस पहले उदाहरण में, हम Voltage (E) और resistance (R) के दिए गए वैल्‍यू में एक सर्किट में (I) की मात्रा की गणना करेंगे:

Ohms Law in Hindi

इस सर्किट में Current (I) की मात्रा कितनी है?

Ohms Law in Hindi

इस दूसरे उदाहरण में, हम एक सर्किट में voltage (E) और current (I) कि दी गई वैल्‍यू में resistance (R) की मात्रा की गणना करेंगे।

Ohms Law in Hindi

लैम्‍प द्वारा दी जाने वाली resistance (R) की मात्रा कितनी है?

पिछले उदाहरण में, हम एक बैटरी द्वारा आपूर्ति की गई voltage के लिए,  दिए गए current (I) और resistance (R) कि वैल्‍यू की गणना करेंगे:

बैटरी द्वारा प्रदान की जाने वाली वोल्टेज की मात्रा कितनी है?

 

Ohms Law Example

Ohms Law in Hindi – ओम का नियम उदाहरण नंबर 1

नीचे दिखाए गए सर्किट के लिए Voltage (V), the Current (I), Resistance (R) और Power (P) ढूंढें।

Voltage   [ V = I x R ] = 2 x 12Ω = 24V

 

Current   [ I = V ÷ R ] = 24 ÷ 12Ω = 2A

 

Resistance   [ R = V ÷ I ] = 24 ÷ 2 = 12 Ω

 

Power   [ P = V x I ] = 24 x 2 = 48W

 

 

एक इलेक्ट्रिक सर्किट के भीतर पावर केवल तब मौजूद होती है जब दोनों वोल्टेज और करंट मौजूद होते हैं।

उदाहरण के लिए, एक ओपन-सर्किट स्थिति में, वोल्टेज मौजूद है, लेकिन करंट प्रवाह नहीं हैं, I = 0 (शून्य) है, इसलिए V * 0, 0 है, इसलिए सर्किट के भीतर प्रसारित होने वाली पॉवर भी 0 होनी चाहिए।

इसी तरह, यदि हमारे पास शॉर्ट-सर्किट की स्थिति में, करंट प्रवाह मौजूद है, लेकिन कोई वोल्टेज नहीं है V = 0, इसलिए 0 * I = 0 इसलिए फिर से सर्किट के भीतर विघटित पॉवर 0 है।

चूंकि इलेक्ट्रिक पॉवर V * I का उत्पाद है, इसलिए सर्किट में विघटित होने वाली पॉवर समान होती है, चाहे सर्किट में उच्च वोल्टेज और कम करंट या कम वोल्टेज और उच्च प्रवाह हो।

आम तौर पर, हीट (हीटर) के रूप में इलेक्ट्रिक पॉवर का प्रसार होता है, मोटार के रूप में मैकेनिकल पॉवर का प्रसार होता है, ऊर्जा के रूप में विकिरणित (लैम्प) या संग्रहीत ऊर्जा (बैटरी) के रूप में विघटित होती है।

 

Electrical Energy in Circuits

Ohms Law in Hindi – सर्किट में इलेक्ट्रिक एनर्जी

इलेक्ट्रिक एनर्जी ऊर्जा कार्य करने की क्षमता है, और कार्य या ऊर्जा की यूनिट joule (J) है। इलेक्ट्रिक एनर्जी शक्ति का उत्पाद है जिसका उपभोग समय की लंबाई से गुणा किया गया था। इसलिए यदि हम जानते हैं कि कितनी पॉवर Watts में उपयोग कि जा रही हैं और सेकंड में समय जिसके लिए इसका उपयोग किया जाता है, तो हम watt-seconds में total energy पा सकते हैं।

दूसरे शब्दों में,

Energy = Power X Time

और

Power = Voltage X Current

इसलिए इलेक्ट्रिक पॉवर ऊर्जा से संबंधित है और इलेक्ट्रिक ऊर्जा के लिए दी गई यूनिट watt-seconds या joules है।

Electrical Energy = Power(W) x Time(s)

 

इलेक्ट्रिक शक्ति को उस दर के रूप में भी परिभाषित किया जा सकता है जिसके द्वारा ऊर्जा स्थानांतरित की जाती है। यदि काम का एक जूल या तो अवशोषित होता है या एक सेकंड की निरंतर दर पर वितरित किया जाता है, तो संबंधित पॉवर एक वाट के बराबर होगी, इसलिए बिजली को “1Joule/sec = 1Watt” के रूप में परिभाषित किया जा सकता है।

तब हम कह सकते हैं कि एक वाट प्रति सेकंड एक जूल के बराबर है और इलेक्ट्रिक पॉवर को कार्य करने की दर या ऊर्जा के हस्तांतरण के रूप में परिभाषित किया जा सकता है।

 

Triangle Technique of Ohm’s Law in Hindi

Ohms Law in Hindi – ओम का नियम त्रिभुज तकनीक

कभी-कभी चित्रों का उपयोग करके इस Ohm’s Law (ओम कानून) संबंध को याद रखना आसान होता है।

उन लोगों के लिए जो बीजगणित के साथ अभी तक सहज नहीं हैं, यह याद रखने की एक ट्रिक है कि किसी भी मात्रा को कैसे हल किया जाए, ज्‍ब्‍ अन्य दो कि कीमत पता हो। सबसे पहले, इस तरह त्रिभुज में E, I और R अक्षर को व्यवस्थित करें:

 

Triangle of Ohms Law in Hindi

Ohms Law in Hindi- ओम कानून त्रिभुज

ऊपर दिए गए स्‍टैंडर्ड Ohms Law समीकरण को ट्रांसप्लांट करने से हमें उसी समीकरण के निम्नलिखित संयोजन मिलेंगे:

फिर Ohms Law का उपयोग करके हम देख सकते हैं कि 1 Ω के resistor पर लगाए गए 1V का वोल्टेज 1A का प्रवाह और अधिक से अधिक रेजिस्टेंस मूल्य का कारण होगा, कम करंट जो किसी दिए गए वोल्टेज के लिए प्रवाह करेगा। कोई भी इलेक्ट्रिक उपकरण या घटक जो Ohms Law का पालन करता है, जो कि इसके माध्यम से बहता है, इसके पार वोल्टेज के समानुपाती होता है (I α V), जैसे resistors या cables, प्रकृति में Ohmic कहलाते हैं, और वे उपकरण नहीं है, जैसे कि ट्रांजिस्टर या डायोड, को Non-ohmic उपकरण कहा जाता है।

 

समीक्षा:

  • Voltage को volts में मापा जाता है, जो “E” या “V” अक्षरों के प्रतीक हैं।
  • Current को amps में मापा जाता है, जो कि “I” अक्षर का प्रतीक है।
  • Resistance को ohms में मापा जाता है, जिसे “R” अक्षर का प्रतीक है।
  • Ohm’s Law: E = IR ; I = E/R ; R = E/I

 

 

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.