ಓಮ್ ನಿಯಮ
ಓಮ್ ನಿಯಮ
ಓಮ್ ನಿಯಮವು ವಿದ್ಯುತ್ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ನಲ್ಲಿ ಮೂಲಭೂತ ತತ್ವವಾಗಿದ್ದು, ವಿದ್ಯುತ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್, ಕರೆಂಟ್ ಮತ್ತು ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ಎರಡು ಬಿಂದುಗಳ ಮಧ್ಯೆ ವಾಹಕದ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ಕರೆಂಟ್ ಆ ಎರಡು ಬಿಂದುಗಳಾದ್ಯಂತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗೆ ನೇರ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಾಹಕದ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ಗೆ ವಿಲೋಮ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಇದು ಹೇಳುತ್ತದೆ. ಗಣಿತದ ರೂಪದಲ್ಲಿ, ಇದನ್ನು ಹೀಗೆ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಬಹುದು:
$$I = \frac{V}{R}$$
ಎಲ್ಲಿ:
- $I$ ಆಂಪಿಯರ್ಗಳಲ್ಲಿ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ $(A)$
- $V$ ವೋಲ್ಟ್ಗಳಲ್ಲಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ $(V)$
- $R$ ಓಮ್ಗಳಲ್ಲಿ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಅನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ $(Ω)$
ವಿದ್ಯುತ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳು ಹೇಗೆ ವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಓಮ್ ನಿಯಮವು ನಮಗೆ ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇತರ ಎರಡು ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ನಮಗೆ ತಿಳಿದಿದ್ದರೆ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿನ ಕರೆಂಟ್, ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅಥವಾ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಅನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲು, ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು ಮತ್ತು ಸಮಸ್ಯೆ ನಿವಾರಣೆ ಮಾಡಲು ಇದು ಅತ್ಯಗತ್ಯವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್, ವಿದ್ಯುತ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಮತ್ತು ದೂರಸಂಪರ್ಕಗಳಂತಹ ವಿವಿಧ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ.
ವಿವರಣೆ:
ಓಮ್ ನಿಯಮವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು, ಕೊಳವೆಯ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ನೀರಿನೊಂದಿಗೆ ಸಾದೃಶ್ಯವನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸೋಣ. ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಎಂದರೆ ಕೊಳವೆಯ ಮೂಲಕ ನೀರನ್ನು ತಳ್ಳುವ ಒತ್ತಡದಂತೆ, ಕರೆಂಟ್ ಎಂದರೆ ಕೊಳವೆಯ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ನೀರಿನ ಪ್ರಮಾಣದಂತೆ ಮತ್ತು ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಎಂದರೆ ನೀರಿನ ಹರಿವನ್ನು ವಿರೋಧಿಸುವ ಘರ್ಷಣೆಯಂತೆ.
ಒತ್ತಡವನ್ನು (ವೋಲ್ಟೇಜ್) ಹೆಚ್ಚಿಸಿದರೆ ಹೆಚ್ಚು ನೀರು (ಕರೆಂಟ್) ಕೊಳವೆಯ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವಂತೆ, ವಾಹಕದಾದ್ಯಂತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿದರೆ ಅದರ ಮೂಲಕ ಹೆಚ್ಚು ಕರೆಂಟ್ ಹರಿಯುತ್ತದೆ. ಅಂತೆಯೇ, ಕೊಳವೆಯಲ್ಲಿನ ಘರ್ಷಣೆಯನ್ನು (ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್) ಹೆಚ್ಚಿಸಿದರೆ ಅದರ ಮೂಲಕ ಹರಿಯಬಹುದಾದ ನೀರಿನ (ಕರೆಂಟ್) ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ವಾಹಕದ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿದರೆ ಅದರ ಮೂಲಕ ಹರಿಯಬಹುದಾದ ಕರೆಂಟ್ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
ಮೂರು ಪ್ರಮಾಣಗಳಲ್ಲಿ ಎರಡು ತಿಳಿದಿದ್ದರೆ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿನ ಕರೆಂಟ್, ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅಥವಾ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಅನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ಓಮ್ ನಿಯಮವನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ವಾಹಕದಾದ್ಯಂತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ವಾಹಕದ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ನಿಮಗೆ ತಿಳಿದಿದ್ದರೆ, ವಾಹಕದ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ನೀವು ಓಮ್ ನಿಯಮವನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು.
ಓಮ್ ನಿಯಮದ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಕೆಲವು ಉದಾಹರಣೆಗಳು ಇಲ್ಲಿವೆ:
6-ಓಮ್ ರೆಸಿಸ್ಟರ್ಗೆ ಸಂಪರ್ಕಗೊಂಡಿರುವ 12-ವೋಲ್ಟ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯು ರೆಸಿಸ್ಟರ್ ಮೂಲಕ 2 ಆಂಪ್ ಕರೆಂಟ್ ಹರಿಯುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. 3-ಓಮ್ ರೆಸಿಸ್ಟರ್ಗೆ ಸಂಪರ್ಕಗೊಂಡಿರುವ 9-ವೋಲ್ಟ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯು ರೆಸಿಸ್ಟರ್ ಮೂಲಕ 3 ಆಂಪ್ ಕರೆಂಟ್ ಹರಿಯುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. 2-ಓಮ್ ರೆಸಿಸ್ಟರ್ಗೆ ಸಂಪರ್ಕಗೊಂಡಿರುವ 6-ವೋಲ್ಟ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯು ರೆಸಿಸ್ಟರ್ ಮೂಲಕ 3 ಆಂಪ್ ಕರೆಂಟ್ ಹರಿಯುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
ವಿದ್ಯುತ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳ ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಮೂಲಭೂತ ತತ್ವವಾಗಿದೆ ಓಮ್ ನಿಯಮ. ವಿದ್ಯುತ್ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ನಿವಾರಿಸಲು ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಸುರಕ್ಷಿತವಾಗಿ ಮತ್ತು ಸಮರ್ಥವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಿವೆ ಎಂದು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಇದನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ವೋಲ್ಟೇಜ್, ಕರೆಂಟ್ ಮತ್ತು ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧ
ವಿದ್ಯುತ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳು ಹೇಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ವೋಲ್ಟೇಜ್, ಕರೆಂಟ್ ಮತ್ತು ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವು ಮೂಲಭೂತವಾಗಿದೆ. ಈ ಮೂರು ಪ್ರಮಾಣಗಳು ಓಮ್ ನಿಯಮದಿಂದ ಸಂಬಂಧಿಸಿವೆ, ಇದು ವಾಹಕದ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ಕರೆಂಟ್ ಅದರಾದ್ಯಂತ ಅನ್ವಯಿಸುವ ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗೆ ನೇರ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಾಹಕದ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ಗೆ ವಿಲೋಮ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಹೇಳುತ್ತದೆ.
ಓಮ್ ನಿಯಮ
ಓಮ್ ನಿಯಮವನ್ನು ಗಣಿತದ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಬಹುದು:
$$I = \frac{V}{R}$$
ಎಲ್ಲಿ:
- $I$ ಆಂಪಿಯರ್ಗಳಲ್ಲಿ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ $(A)$
- $V$ ವೋಲ್ಟ್ಗಳಲ್ಲಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ $(V)$
- $R$ ಓಮ್ಗಳಲ್ಲಿ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಅನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ $(Ω)$
ಉದಾಹರಣೆಗಳು
ಓಮ್ ನಿಯಮವು ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದರ ಕೆಲವು ಉದಾಹರಣೆಗಳು ಇಲ್ಲಿವೆ:
- ನೀವು 12-ವೋಲ್ಟ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಮತ್ತು 6-ಓಮ್ ರೆಸಿಸ್ಟರ್ ಹೊಂದಿದ್ದರೆ, ರೆಸಿಸ್ಟರ್ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ಕರೆಂಟ್ 2 ಆಂಪ್ ಆಗಿರುತ್ತದೆ (12 V / 6 Ω = 2 A).
- ನೀವು 9-ವೋಲ್ಟ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಮತ್ತು 3-ಓಮ್ ರೆಸಿಸ್ಟರ್ ಹೊಂದಿದ್ದರೆ, ರೆಸಿಸ್ಟರ್ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ಕರೆಂಟ್ 3 ಆಂಪ್ ಆಗಿರುತ್ತದೆ (9 V / 3 Ω = 3 A).
- ನೀವು 5-ವೋಲ್ಟ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಮತ್ತು 10-ಓಮ್ ರೆಸಿಸ್ಟರ್ ಹೊಂದಿದ್ದರೆ, ರೆಸಿಸ್ಟರ್ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ಕರೆಂಟ್ 0.5 ಆಂಪ್ ಆಗಿರುತ್ತದೆ (5 V / 10 Ω = 0.5 A).
ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್
ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಎಂದರೆ ವಾಹಕದ ಮೂಲಕ ಕರೆಂಟ್ ಹರಿಯಲು ಎಷ್ಟು ಕಷ್ಟ ಎಂಬುದರ ಅಳತೆ. ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಹೆಚ್ಚಾದಷ್ಟು, ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗೆ ಕಡಿಮೆ ಕರೆಂಟ್ ಹರಿಯುತ್ತದೆ. ಕೆಲವು ವಸ್ತುಗಳು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಲೋಹಗಳು, ಕಡಿಮೆ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಇತರವು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಇನ್ಸುಲೇಟರ್ಗಳು, ಹೆಚ್ಚಿನ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ.
ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಅನ್ನು ಪ್ರಭಾವಿಸುವ ಅಂಶಗಳು
ವಾಹಕದ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಹಲವಾರು ಅಂಶಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ, ಅವುಗಳೆಂದರೆ:
- ವಾಹಕದ ವಸ್ತು
- ವಾಹಕದ ಉದ್ದ
- ವಾಹಕದ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ ಪ್ರದೇಶ
- ವಾಹಕದ ತಾಪಮಾನ
ತೀರ್ಮಾನ
ಓಮ್ ನಿಯಮವು ವಿದ್ಯುತ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳ ಮೂಲಭೂತ ತತ್ವವಾಗಿದೆ. ವಾಹಕದಾದ್ಯಂತ ಅನ್ವಯಿಸುವ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ವಾಹಕದ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ನಮಗೆ ತಿಳಿದಿದ್ದರೆ ವಾಹಕದ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ಇದು ನಮಗೆ ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ.
ಓಮ್ ನಿಯಮದ ನೀರಿನ ಕೊಳವೆ ಸಾದೃಶ್ಯ
ಓಮ್ ನಿಯಮವು ಎರಡು ಬಿಂದುಗಳ ಮಧ್ಯೆ ವಾಹಕದ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ಕರೆಂಟ್ ಆ ಎರಡು ಬಿಂದುಗಳಾದ್ಯಂತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗೆ ನೇರ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಾಹಕದ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ಗೆ ವಿಲೋಮ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಹೇಳುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಗಣಿತದ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಹೀಗೆ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಬಹುದು:
$$I = \frac{V}{R}$$
ಎಲ್ಲಿ:
- $I$ ಆಂಪಿಯರ್ಗಳಲ್ಲಿ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ $(A)$
- $V$ ವೋಲ್ಟ್ಗಳಲ್ಲಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ $(V)$
- $R$ ಓಮ್ಗಳಲ್ಲಿ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಅನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ $(Ω)$
ಓಮ್ ನಿಯಮವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ನೀರಿನ ಕೊಳವೆ ಸಾದೃಶ್ಯವನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ನೀರಿನ ಹರಿವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದಾದ ಕವಾಟವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ನೀರಿನ ಕೊಳವೆಯನ್ನು ಕಲ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳಿ. ನೀರಿನ ಒತ್ತಡವು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ, ನೀರಿನ ಹರಿವು ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕೊಳವೆಯ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ವಾಹಕದ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಅನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ.
ಕವಾಟವು ತೆರೆದಿರುವಾಗ, ನೀರು ಕೊಳವೆಯ ಮೂಲಕ ಸುಲಭವಾಗಿ ಹರಿಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕರೆಂಟ್ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಕವಾಟವು ಮುಚ್ಚಿದಾಗ, ನೀರು ಕೊಳವೆಯ ಮೂಲಕ ಹರಿಯಲು ಹೆಚ್ಚು ಕಷ್ಟಪಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕರೆಂಟ್ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಕೊಳವೆಯ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ನೀರಿನ ಹರಿವು ಎಷ್ಟು ನಿರ್ಬಂಧಿತವಾಗಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ.
ಅದೇ ರೀತಿ, ವಾಹಕದ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಕರೆಂಟ್ ಎಷ್ಟು ನಿರ್ಬಂಧಿತವಾಗಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಹೊಂದಿರುವ ವಾಹಕವು ಕಡಿಮೆ ಕರೆಂಟ್ ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಕಡಿಮೆ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಹೊಂದಿರುವ ವಾಹಕವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕರೆಂಟ್ ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.
ಉದಾಹರಣೆಗಳು
ಓಮ್ ನಿಯಮವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ನೀರಿನ ಕೊಳವೆ ಸಾದೃಶ್ಯವನ್ನು ಹೇಗೆ ಬಳಸಬಹುದು ಎಂಬುದರ ಕೆಲವು ಉದಾಹರಣೆಗಳು ಇಲ್ಲಿವೆ:
- ಸಣ್ಣ ತೆರೆಯುವಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ತೋಟದ ನೀರಿನ ಗೊಟ್ಟಲಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಇರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ನೀರಿನ ಹರಿವು ನಿರ್ಬಂಧಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕರೆಂಟ್ ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ.
- ದೊಡ್ಡ ತೆರೆಯುವಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಬೆಂಕಿ ನೀರಿನ ಗೊಟ್ಟಲಿಗೆ ಕಡಿಮೆ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಇರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ನೀರಿನ ಹರಿವು ನಿರ್ಬಂಧಿತವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಕರೆಂಟ್ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ.
- ತಡೆಹಾಕಲ್ಪಟ್ಟ ಕೊಳವೆಯು ಹೆಚ್ಚಿನ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ನೀರಿನ ಹರಿವು ಬಹಳ ನಿರ್ಬಂಧಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕರೆಂಟ್ ಬಹಳ ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ.
ಓಮ್ ನಿಯಮವು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯ ಮೂಲಭೂತ ತತ್ವವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸುವುದರಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಧನಗಳು ಹೇಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವವರೆಗೆ ವ್ಯಾಪಕವಾದ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಓಮ್ ನಿಯಮವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ನೀರಿನ ಕೊಳವೆ ಸಾದೃಶ್ಯವು ಸರಳ ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಮಾರ್ಗವಾಗಿದೆ.
ಓಮ್ ನಿಯಮದ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಪರಿಶೀಲನೆ
ಓಮ್ ನಿಯಮವು ಎರಡು ಬಿಂದುಗಳ ಮಧ್ಯೆ ವಾಹಕದ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ಕರೆಂಟ್ ಆ ಎರಡು ಬಿಂದುಗಳಾದ್ಯಂತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗೆ ನೇರ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಹೇಳುತ್ತದೆ. ಬೇರೆ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ವಾಹಕದ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಬ್ಯಾಟರಿ, ರೆಸಿಸ್ಟರ್ ಮತ್ತು ಆಮ್ಮೀಟರ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಸರಳ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಈ ನಿಯಮವನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಪರಿಶೀಲಿಸಬಹುದು. ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಆಮ್ಮೀಟರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ರೆಸಿಸ್ಟರ್ ಅಡ್ಡಲಾಗಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅಳೆಯಲು ವೋಲ್ಟ್ಮೀಟರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ರೆಸಿಸ್ಟರ್ ಅಡ್ಡಲಾಗಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹೆಚ್ಚಾದರೆ, ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ಕರೆಂಟ್ ಸಹ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಏಕೆಂದರೆ ರೆಸಿಸ್ಟರ್ನ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಏಕೈಕ ಮಾರ್ಗವೆಂದರೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದು.
ರೆಸಿಸ್ಟರ್ನ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಹೆಚ್ಚಾದರೆ, ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ಕರೆಂಟ್ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಏಕೆಂದರೆ ರೆಸಿಸ್ಟರ್ ಅಡ್ಡಲಾಗಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಏಕೈಕ ಮಾರ್ಗವೆಂದರೆ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದು.
ಓಮ್ ನಿಯಮವನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಲು ನಡೆಸಿದ ಪ್ರಯೋಗದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಕೆಳಗಿನ ಕೋಷ್ಟಕವು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.
| ವೋಲ್ಟೇಜ್ (V) | ಕರೆಂಟ್ (A) | ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ (Ω) |
|---|---|---|
| 1 | 0.1 | 10 |
| 2 | 0.2 | 10 |
| 3 | 0.3 | 10 |
| 4 | 0.4 | 10 |
| 5 | 0.5 | 10 |
ಕೋಷ್ಟಕದಿಂದ ನೀವು ನೋಡುವಂತೆ, ರೆಸಿಸ್ಟರ್ನ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ 10 Ω ನಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದರರ್ಥ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ಕರೆಂಟ್ ರೆಸಿಸ್ಟರ್ ಅಡ್ಡಲಾಗಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗೆ ನೇರ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ.
ಓಮ್ ನಿಯಮವು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯ ಮೂಲಭೂತ ನಿಯಮವಾಗಿದ್ದು ವ್ಯಾಪಕವಾದ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲು, ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಧನಗಳ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ನಿವಾರಿಸಲು ಇದನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಓಮ್ ನಿಯಮದ ಮ್ಯಾಜಿಕ್ ತ್ರಿಕೋನ
ಓಮ್ ನಿಯಮವು ವಿದ್ಯುತ್ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ನಲ್ಲಿ ಮೂಲಭೂತ ಸಂಬಂಧವಾಗಿದ್ದು ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್, ಕರೆಂಟ್ ಮತ್ತು ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ತ್ರಿಕೋನವಾಗಿ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮೇಲ್ಭಾಗದಲ್ಲಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್, ಎಡಭಾಗದಲ್ಲಿ ಕರೆಂಟ್ ಮತ್ತು ಬಲಭಾಗದಲ್ಲಿ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್.
ವಿದ್ಯುತ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ವಿವಿಧ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಮ್ಯಾಜಿಕ್ ತ್ರಿಕೋನವನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ನಿಮಗೆ ತಿಳಿದಿದ್ದರೆ, ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ನೀವು ಓಮ್ ನಿಯಮವನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ಅಥವಾ, ಕರೆಂಟ್ ಮತ್ತು ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ನಿಮಗೆ ತಿಳಿದಿದ್ದರೆ, ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಬಹುದು.
ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಓಮ್ ನಿಯಮವನ್ನು ಹೇಗೆ ಬಳಸಬಹುದು ಎಂಬುದರ ಕೆಲವು ಉದಾಹರಣೆಗಳು ಇಲ್ಲಿವೆ:
- ಉದಾಹರಣೆ 1: ಒಂದು ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ 12 ವೋಲ್ಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು 6 ಓಮ್ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಹೊಂದಿದೆ. ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿನ ಕರೆಂಟ್ ಎಷ್ಟು?
ಪರಿಹಾರ:
$$ I = \frac{V}{R}$$ $$I = \frac{12 \ volts}{6 \ ohms}$$ $$ I = 2 \ amps $$
- ಉದಾಹರಣೆ 2: ಒಂದು ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ 3 ಆಂಪ್ ಕರೆಂಟ್ ಮತ್ತು 9 ಓಮ್ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಹೊಂದಿದೆ. ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಎಷ್ಟು?
ಪರಿಹಾರ:
$$ V = I R$$ $$V = 3 \ amps \times 9 \ ohms$$ $$ V = 27 \ volts $$
- ಉದಾಹರಣೆ 3: ಒಂದು ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ 18 ವೋಲ್ಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು 6 ಆಂಪ್ ಕರೆಂಟ್ ಹೊಂದಿದೆ. ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿನ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಎಷ್ಟು?
ಪರಿಹಾರ:
$$ R = \frac{V}{I}$$ $$R = \frac{18 \ volts}{6 \ amps}$$ $$R = 3 \ ohms $$
ವಿದ್ಯುತ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ವಿವಿಧ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಓಮ್ ನಿಯಮವು ಶಕ್ತಿಯುತ ಸಾಧನವಾಗಿದೆ. ವೋಲ್ಟೇಜ್, ಕರೆಂಟ್ ಮತ್ತು ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ನೆನಪಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳಲು ಮ್ಯಾಜಿಕ್ ತ್ರಿಕೋನವು ಅನುಕೂಲಕರ ಮಾರ್ಗವಾಗಿದೆ.
ಓಮ್ ನಿಯಮದ ಪರಿಹರಿಸಿದ ಸಮಸ್ಯೆಗಳು
ಸಮಸ್ಯೆ 1: ಒಂದು ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ 10 ಓಮ್ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಮತ್ತು 2 ಆಂಪ್ ಕರೆಂಟ್ ಹೊಂದಿದೆ. ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅಡ್ಡಲಾಗಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಎಷ್ಟು?
ಪರಿಹಾರ:
ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅಡ್ಡಲಾಗಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ಕರೆಂಟ್ ಗುಣಿಸಿ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ಗೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಓಮ್ ನಿಯಮವು ಹೇಳುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ವೋಲ್ಟೇಜ್:
$$ V = I R$$ $$V = 2 \ A \times 10 \ ohms$$ $$V = 20 \ volts $$
ಆದ್ದರಿಂದ, ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅಡ್ಡಲಾಗಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ 20 ವೋಲ್ಟ್ ಆಗಿದೆ.
ಸಮಸ್ಯೆ 2: ಒಂದು ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ 12 ವೋಲ್ಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು 6 ಓಮ್ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಹೊಂದಿದೆ. ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ಕರೆಂಟ್ ಎಷ್ಟು?
ಪರಿಹಾರ:
ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ಕರೆಂಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅಡ್ಡಲಾಗಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಭಾಗಿಸಿ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ಗೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಓಮ್ ನಿಯಮವು ಹೇಳುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಕರೆಂಟ್:
$$ I = \frac{V}{R}$$ $$I = \frac{12 \ volts}{6 \ ohms}$$ $$I = 2 \ amps $$
ಆದ್ದರಿಂದ, ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ಕರೆಂಟ್ 2 ಆಂಪ್ ಆಗಿದೆ.
ಸಮಸ್ಯೆ 3: ಒಂದು ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ 15 ಓಮ್ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಮತ್ತು 3 ಆಂಪ್ ಕರೆಂಟ್ ಹೊಂದಿದೆ. ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ವಿನಿಯೋಗಿಸುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಎಷ್ಟು?
ಪರಿಹಾರ:
ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ವಿನಿಯೋಗಿಸುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅಡ್ಡಲಾಗಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಗುಣಿಸಿ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ಕರೆಂಟ್ಗೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ವಿದ್ಯುತ್:
$$ P = V I$$ $$P = 12 \ volts \times 3 \ amps$$ $$P = 36 \ watts $$
ಆದ್ದರಿಂದ, ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ವಿನಿಯೋಗಿಸುವ ವಿದ್ಯುತ್ 36 ವ್ಯಾಟ್ ಆಗಿದೆ.
ಸಮಸ್ಯೆ 4: ಒಂದು ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ 24 ವೋಲ್ಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು 48 ವ್ಯಾಟ್ ವಿದ್ಯುತ್ ವಿನಿಯೋಗ ಹೊಂದಿದೆ. ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಎಷ್ಟು?
ಪರಿಹಾರ:
ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅಡ್ಡಲಾಗಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಭಾಗಿಸಿ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ಕರೆಂಟ್ಗೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್:
$$ R = \frac{V}{I}$$ $$R = \frac{24 \ volts}{2 \ amps}$$ $$R = 12 \ ohms $$
ಆದ್ದರಿಂದ, ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ 12 ಓಮ್ ಆಗಿದೆ.
ಸಮಸ್ಯೆ 5: ಒಂದು ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ 10 ಓಮ್ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಮತ್ತು 20 ವ್ಯಾಟ್ ವಿದ್ಯುತ್ ವಿನಿಯೋಗ ಹೊಂದಿದೆ. ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ಕರೆಂಟ್ ಎಷ್ಟು?
ಪರಿಹಾರ:
ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ಕರೆಂಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ವಿನಿಯೋಗಿಸುವ ವಿದ್ಯುತ್ನ ವರ್ಗಮೂಲ ಭಾಗಿಸಿ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ಗೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಕರೆಂಟ್:
$$ I = \sqrt \frac{P}{R}$$ $$I = \sqrt \frac{20 \ watts}{10 \ ohms}$$ $$I = 1.41 \ amps $$
ಆದ್ದರಿಂದ, ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ಕರೆಂಟ್ 1.41 ಆಂಪ್ ಆಗಿದೆ.
ಓಮ್ ನಿಯಮವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುವುದು
ಓಮ್ ನಿಯಮವು ಎರಡು ಬಿಂದುಗಳ ಮಧ್ಯೆ ವಾಹಕದ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ಕರೆಂಟ್ ಆ ಎರಡು ಬಿಂದುಗಳಾದ್ಯಂತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗೆ ನೇರ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಾಹಕದ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ಗೆ ವಿಲೋಮ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಹೇಳುತ್ತದೆ. ಗಣಿತದ ರೂಪದಲ್ಲಿ, ಇದನ್ನು ಹೀಗೆ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಬಹುದು:
$$I = \frac{V}{R}$$
ಎಲ್ಲಿ:
- $I$ ಆಂಪಿಯರ್ಗಳ