ওমের সূত্র ও DC বর্তনী

আপনি যে কোনো বর্তনী তৈরি করেন — একটি সাধারণ ফ্ল্যাশলাইট থেকে শুরু করে ফোন চার্জার পর্যন্ত — তিনটি একই রাশির উপর নির্ভর করে চলে: ব্যাটারি কতটা জোরে ঠেলে দেয় (ভোল্টেজ), তার ফলে কতটা চার্জ প্রবাহিত হয় (কারেন্ট), এবং পথে থাকা উপাদানগুলো সেই প্রবাহকে কতটা শক্তিশালীভাবে বাধা দেয় (রোধ)। অহমীয় অংশগুলোর জন্য, ওহমের সূত্র, V = IR, এই রাশিগুলোকে এমন একটি সরল সমানুপাতিক সম্পর্কে বেঁধে দেয় যা কেবল সাধারণ গাণিতিক হিসাব দিয়েই বর্তনীর আচরণ পূর্বাভাস দিতে যথেষ্ট, এবং এটি পরবর্তী প্রতিটি উন্নত বর্তনী-বিশ্লেষণ কৌশলের ভিত্তি — সিরিজ ও প্যারালাল নেটওয়ার্ক থেকে শুরু করে প্রকৃত ইলেকট্রনিক্সে ব্যবহৃত এসি বর্তনী পর্যন্ত।

ভোল্টেজ, প্রবাহ ও রোধ

প্রবাহ হলো আধান প্রবাহের হার। রোধ সেই প্রবাহে বাধা দেয়। ওমীয় রোধে ভোল্টেজ দ্বিগুণ করলে প্রবাহ দ্বিগুণ হয়।

শ্রেণি ও সমান্তরাল সমবায়

শ্রেণির রোধ সরাসরি যোগ হয়। সমান্তরালে তুল্য রোধের ব্যস্তানুপাত প্রতিটি শাখার ব্যস্তানুপাতের যোগফল।

ওমের সূত্র

বর্তনীতে ভোল্টেজ হলো তড়িৎ ঠেলা আর প্রবাহ তার তৈরি করা আধানের স্রোত। ওমের সূত্র বলে রোধের ভেতর দিয়ে প্রবাহ তার দুই প্রান্তের ভোল্টেজের সমানুপাতিক — আর রোধ বলে দেয় রোধটি সেই স্রোতকে কতটা জোরে বাধা দেয়।

সূত্র

V = I · R

V — বিভব (V): উপাদানের দুই প্রান্তের তড়িৎ ঠেলন
I — প্রবাহ (A): উপাদানের ভেতর দিয়ে তড়িৎ আধানের প্রবাহ
R — রোধ (Ω): উপাদান প্রবাহকে কতটা জোরে বাধা দেয়

সমাধান করা উদাহরণ

9 V ব্যাটারি 3 Ω রোধের সাথে যুক্ত। কত প্রবাহ চলে?

V = 9 V
R = 3 Ω

I = V / R
I = 9 V / 3 Ω

I = 3 A

নিজেকে পরীক্ষা করুন

একই 9 V ব্যাটারি বড় 9 Ω রোধে যুক্ত। এখন কত প্রবাহ চলে?

3 A
সঠিক উত্তর: 1 A
81 A

সঠিক! I = V / R = 9 V ÷ 9 Ω = 1 A — রোধ তিনগুণ, প্রবাহ এক-তৃতীয়াংশ।

যেখানে এটি দেখবেন

ব্যাটারি ফুরিয়ে আসার সাথে সাথে টর্চের আলো ক্রমাগত ম্লান হয়ে আসে — কম ভোল্টেজ মানে কম ঠেলা, তাই বাল্বের ভেতর দিয়ে কম প্রবাহ চলে এবং আলো হয় আরও ম্লান। বসার ঘরের আলোর ডিমার নব একই সূত্রের ডায়াল-সংস্করণ: নবটা ঘোরালে বর্তনীর রোধ বাড়ে, আর সেই অনুযায়ী প্রবাহ — এবং আভা — দুটোই নেমে আসে।

সাধারণ ভুল

যে ভুল সহজে ছাড়ে না তা হলো V, I আর R-কে তিনটি স্বাধীন সেটিং ভাবা — ব্যাপারটা আসলে তা নয়: ব্যাটারি ঠিক করে ভোল্টেজ, উপাদান ঠিক করে রোধ, আর প্রবাহ হলো ফল, I = V / R। একই 9 V ব্যাটারিতে 3 Ω রোধের জায়গায় 9 Ω লাগালে প্রবাহ ঠিক 3 A থেকে নেমে 1 A হয় — রোধ তিনগুণ, প্রবাহ এক-তৃতীয়াংশ। দ্বিতীয় ভুল হলো ভাবা যে লুপ ঘুরে আসতে আসতে প্রবাহ দুর্বল হয়ে যায়; প্রবাহ একটিই একক মান, যেটা গোটা বর্তনী মিলে ঠিক করে।

এটি কীভাবে সংযুক্ত

গোটা বর্তনী মডিউল যে ভাষায় কথা বলে তার শব্দভান্ডার এটাই — ঠেলা হিসেবে ভোল্টেজ, স্রোত হিসেবে প্রবাহ, বাধা হিসেবে রোধ — আর পরে আসা প্রতিটি নিয়ম শেষমেশ এতেই নেমে আসে। এর পরের কির্শফের সূত্রগুলো এই এক-রোধের সম্পর্কটাকে তুলে নিয়ে জংশন ও লুপে প্রয়োগ করে, ফলে শাখাওয়ালা বর্তনীকে শুধু মুগ্ধ হয়ে দেখা নয়, সমাধানও করা যায়।