ఓం నియమం & DC వలయాలు

మీరు నిర్మించే ప్రతి వలయం — సాధారణ టార్చి నుండి ఫోన్ చార్జర్ వరకు — మూడు పరిమాణాలను కలిపే ఒకే ప్రాథమిక నియమాన్ని పాటిస్తుంది: బ్యాటరీ ఎంత బలంగా నెట్టింది (వోల్టేజ్), ఫలితంగా ఎంత ఆవేశం ప్రవహిస్తుంది (ప్రవాహం), మార్గంలోని భాగాలు ఆ ప్రవాహానికి ఎంత బలంగా నిరోధం చూపుతాయి (నిరోధం). ఓం నియమం V = IR వీటిని అంకగణితంతోనే వలయ ప్రవర్తనను ఊహించగలిగేంత సరళమైన అనుపాతంతో కలుపుతుంది, శ్రేణి-సమాంతర నెట్‌వర్క్‌ల నుండి నిజమైన ఎలక్ట్రానిక్స్‌లోని AC వలయాల వరకు తర్వాతి ప్రతి అధునాతన వలయ-విశ్లేషణ పద్ధతికి ఇదే పునాది.

వోల్టేజ్, ప్రవాహం, నిరోధం

ప్రవాహం అనేది ఆవేశ ప్రవాహ రేటు. నిరోధం ఆ ప్రవాహానికి అడ్డుకుంటుంది. ఓమిక్ నిరోధకానికి వోల్టేజ్ రెట్టింపు చేస్తే ప్రవాహం రెట్టింపు అవుతుంది.

శ్రేణి, సమాంతర మిశ్రమాలు

శ్రేణిలోని నిరోధకాలు నేరుగా కూడతాయి. సమాంతరంలో, సమతుల్య నిరోధం విలోమం ప్రతి శాఖ విలోమాల మొత్తానికి సమానం.

ఓం నియమం

ఒక వలయంలో, వోల్టేజ్ అనేది విద్యుత్ నెట్టడం, ప్రవాహం అనేది అది ఉత్పత్తి చేసే ఆవేశ ప్రవాహం. ఓం నియమం ప్రకారం నిరోధకం గుండా పోయే ప్రవాహం దానిపై వోల్టేజ్‌కు అనుపాతంలో ఉంటుంది — నిరోధం ఆ ప్రవాహాన్ని ఎంత బలంగా వ్యతిరేకిస్తుందో చెబుతుంది.

సూత్రం

V = I · R

V — వోల్టేజ్ (V): భాగం మొత్తంపై ఉన్న విద్యుత్ నెట్టడం
I — ప్రవాహం (A): భాగం గుండా ప్రవహించే విద్యుత్ ఆవేశ ప్రవాహం
R — నిరోధం (Ω): భాగం ప్రవాహాన్ని ఎంత బలంగా వ్యతిరేకిస్తుంది

సాల్వ్ చేసిన ఉదాహరణ

9 V బ్యాటరీని 3 Ω నిరోధకానికి అనుసంధానించారు. ఎంత ప్రవాహం ప్రవహిస్తుంది?

V = 9 V
R = 3 Ω

I = V / R
I = 9 V / 3 Ω

I = 3 A

మీను మీరు పరీక్షించుకోండి

అదే 9 V బ్యాటరీని పెద్ద 9 Ω నిరోధకానికి అనుసంధానించారు. ఇప్పుడు ఎంత ప్రవాహం ప్రవహిస్తుంది?

3 A
సరైన సమాధానం: 1 A
81 A

సరైనది! I = V / R = 9 V ÷ 9 Ω = 1 A — నిరోధం మూడు రెట్లు అయితే, ప్రవాహం మూడో వంతు.

ఇక్కడ ఇది ఎక్కడ కనిపిస్తుంది

ఫ్లాష్‌లైట్ బ్యాటరీ ఖాళీ అయినకొద్దీ వెలుగు మసకబారుతుంది — తక్కువ వోల్టేజ్ అంటే తక్కువ నెట్టడం, కాబట్టి బల్బును నడిపే ప్రవాహం తక్కువ, వెలుతురు మసక. లివింగ్ రూమ్ దీపంపై డిమ్మర్ నాబ్ అదే నియమం డయల్‌తో: అది తిప్పితే వలయంలో నిరోధం పెరుగుతుంది, ప్రవాహం — వెలుగు — అంతే తగ్గుతాయి.

సాధారణ తప్పులు

నిరంతరం తప్పుగా అనుకునేది — V, I, R లను మూడు స్వతంత్ర సెట్టింగ్‌లుగా చూడడం — అవి కావు: బ్యాటరీ వోల్టేజ్‌ను నిర్ణయిస్తుంది, భాగం నిరోధాన్ని నిర్ణయిస్తుంది, ప్రవాహం ఫలితం, I = V / R. అదే 9 V బ్యాటరీపై 3 Ω నిరోధకాన్ని 9 Ω తో మార్చితే ప్రవాహం 3 A నుండి ఖచ్చితంగా 1 A కు పడిపోతుంది — నిరోధం మూడు రెట్లు, ప్రవాహం మూడో వంతు. రెండో దోషం — ప్రవాహం లూప్ చుట్టూ తిరిగేకొద్దీ బలహీనపడుతుందని ఊహించడం; ప్రవాహం మొత్తం వలయం నిర్ణయించే ఒకే ఒక్క విలువ.

ఇది ఎలా అనుసంధానమవుతుంది

మొత్తం వలయాల మాడ్యూల్ మాట్లాడే భాష ఇదే — వోల్టేజ్ నెట్టడంగా, ప్రవాహం ప్రవాహంగా, నిరోధం వ్యతిరేకతగా — తర్వాతి ప్రతి నియమమూ దీనికే కుదించబడుతుంది. తర్వాతి కిర్చాఫ్ నియమాలు ఈ ఏక-నిరోధక సంబంధాన్ని సంధులు, లూప్‌లకు వర్తింపజేస్తాయి, తద్వారా శాఖలు గల వలయాలను కేవలం ఆరాధించడం కాదు, సాల్వ్ చేయవచ్చు.