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इससे पहले कि आप एक रेसिस्टर (प्रतिरोध) के अक्रॉस वोल्टेज कैलकुलेट करें, आपको यह जानना होगा कि आप किस प्रकार का सर्किट यूज कर रहे हैं। अगर आप बेसिक टर्म्स का रिव्यू करना चाहते हैं या सर्किट को समझने में थोड़ी मदद चाहिए, तो पहले सेक्शन से शुरू करें। नहीं तो सर्किट के टाइप पर चले जाएँ जिसे आपको सॉल्व करना है।
चरण
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करंट (विद्युत) के बारे में पढ़ें: चलिए एक समानता का यूज करके करंट के बारे में सोचें: मान लीजिए कि आप एक कटोरी में भुट्टे के दानों के एक बैग को डालते हैं। भुट्टे का हर दाना एक इलेक्ट्रॉन है, और कटोरी में बहने वाले दानों की स्ट्रीम करंट है। [१] X रिसर्च सोर्स Serway, R.A. and John W. Jewett, Jr., Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics. 8th edition. California: Brooks/Cole. 2010. Ebook फ्लो के बारे में बात करते समय, प्रति सेकंड कितने दाने बह रहे हैं कहकर आप उसे डिस्क्राइब करते हैं। करंट के बारे में बात करते समय, आप उसे amperes (amps), या प्रति सेकंड बहने वाले इलेक्ट्रान की निश्चित (बहुत ज्यादा) संख्या में नापते हैं।
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इलेक्ट्रिकल चार्ज के बारे में सोचें: इलेक्ट्रॉन का इलेक्ट्रिकल चार्ज "negative" होता है। इसका मतलब है कि वे पॉजिटिव चार्ज वाले ऑब्जेक्ट को अट्रैक्ट (या उनकी तरफ फ्लो) करते हैं, और नेगेटिव चार्ज वाले ऑब्जेक्ट को रिपेल करते हैं (या उनसे दूर भागते हैं)। चूँकि वे सभी नेगेटिव होते हैं, इसलिए वे हमेशा दूसरे इलेक्ट्रॉन से दूर भागने की कोशिश करते हैं, जितना हो सकता फैलते हैं।
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वोल्टेज को समझें: वोल्टेज दो पॉइंट के बीच के इलेक्ट्रिक चार्ज के अंतर को नापता है। अंतर जितना ज्यादा होता है, उतनी एनर्जी से दोनों साइड एक दूसरे को अट्रैक्ट करती हैं। यहाँ एव्रीडे बैटरी का उदाहरण दिया है:
- बैटरी के अंदर, केमिकल रिएक्शन होते हैं जो इलेक्ट्रॉन उत्पन्न करते हैं। इलेक्ट्रॉन नेगेटिव एंड पर जाते हैं, जबकि पॉजिटिव एंड खाली रहता है। (इन्हें नेगेटिव और पॉजिटिव टर्मिनल कहते हैं।) जितना ज्यादा यह होता है, उतना ज्यादा दो एंड के बीच वोल्टेज हो जाता है।
- जब आप नेगेटिव और पॉजिटिव एंड के बीच तार लगाते हैं, तब नेगेटिव एंड के इलेक्ट्रॉन को कहीं जाना होता है। वे पॉजिटिव एंड की तरफ जाते हैं, जिससे करंट पैदा होता है। वोल्टेज जितना ज्यादा होता है, उतने ज्यादा इलेक्ट्रॉन प्रति सेकंड पॉजिटिव एंड की तरफ मूव करते हैं।
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रेसिस्टेंस (प्रतिरोध) पता करें: रेसिस्टेंस ठीक वैसा ही है जैसा लगता है। किसी चीज का जितना अधिक रेसिस्टेंस होता है, उसमें से इलेक्ट्रॉन का निकलना उतना ही मुश्किल होता है। इससे करंट धीमा हो जाता है, क्योंकि प्रति सेकंड कम इलेक्ट्रॉन जा सकते हैं।
- रेसिस्टर सर्किट में कोई ऐसी चीज होती है, जो उसमें रेसिस्टेंस एड करती है। आप इलेक्ट्रॉनिक स्टोर से एक्चुअल "resistor" खरीद सकते हैं, लेकिन सर्किट प्रॉब्लम में वह लाइट बल्ब या रेसिस्टेंस वाली कोई अन्य चीज दर्शा सकता है।
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ओह्म के लॉ (Ohm's Law) को याद करें: करंट, वोल्टेज, और रेसिस्टेंस के बीच में एक सिंपल रिलेशन होता है। इसे लिख लें या याद कर लें; आप सर्किट प्रॉब्लम सॉल्व करते समय अक्सर इसे यूज करेंगे:
- करंट = वोल्टेज डिवाइडेड बाई रेसिस्टेंस
- इसे ऐसे लिखा जाता है: I = V / R
- जब आप V (वोल्टेज) या R (रेसिस्टेंस) बढ़ाते हैं, तब क्या होता है उसके बारे में सोचें। क्या यह आपके द्वारा ऊपर सीखे गए एक्सप्लेनेशन से मैच करता है?
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सीरीज सर्किट को समझें: सीरीज सर्किट को पहचानना आसान होता है। यह केवल तार का एक लूप होता है, जिसमें सबकुछ एक पंक्ति में होता है। करंट हर रेसिस्टर या ऑर्डर के एलिमेंट में से होकर पूरे लूप में फ्लो करता है।
- सर्किट के हर पॉइंट पर current हमेशा समान होता है। [२] X रिसर्च सोर्स
- वोल्टेज कैलकुलेट करते समय, इससे फर्क नहीं पड़ता है कि रेसिस्टर सर्किट में कहाँ है। आप रेसिस्टर्स को उठा सकते हैं और मूव कर सकते हैं, और हर बार आपका वोल्टेज समान रहेगा।
- हम सीरीज में तीन रेसिस्टर वाले सर्किट का उदाहरण यूज करेंगे: R 1 , R 2 , और R 3 . इसे एक 12 वोल्ट की बैटरी से पॉवर दी जाती है। हम हर एक के अक्रॉस वोल्टेज कैलकुलेट करेंगे।
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टोटल रेसिस्टेंस कैलकुलेट करें: सर्किट की सभी रेसिस्टेंस वैल्यू को एक साथ जोड़ दें। उत्तर सीरीज सर्किट का टोटल रेसिस्टेंस है।
- उदाहरण के लिए, तीन रेसिस्टर R 1 , R 2 , और R 3 का रेसिस्टेंस क्रमशः 2 Ω (ohms), 3 Ω, और 5 Ω है। टोटल रेसिस्टेंस 2 + 3 + 5 = 10 ohms है।
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करंट निकालें: पूरे सर्किट का करंट निकालने के लिए ओह्म के लॉ को यूज करें। ध्यान रखें, सीरीज सर्किट में करंट हर जगह समान होता है। इस तरीके से करंट कैलकुलेट करने के बाद, हम उसे हमारी सभी कैलकुलेशन के लिए यूज कर सकते हैं।
- ओह्म का लॉ कहता है कि करंट I = V / R होता है। पूरे सर्किट के अक्रॉस वोल्टेज 12 volts है, और टोटल रेसिस्टेंस 10 ohms है। उत्तर I = 12 / 10 = 1.2 amperes है।
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वोल्टेज के लिए सॉल्व करने के लिए ओह्म के लॉ को एडजस्ट करें: बेसिक बीजगणित से, हम करंट की बजाय वोल्टेज के लिए सॉल्व करने के लिए ओह्म के लॉ को बदल सकते हैं:
- I = V / R
- IR = V R / R
- IR = V
- V = IR
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हर रेसिस्टर के अक्रॉस वोल्टेज कैलकुलेट करें: हम रेसिस्टेंस जानते हैं, हम करंट जानते हैं, और हमारे पास हमारी इक्वेशन है। नंबर को प्लग करें और सॉल्व करें। यहाँ तीनों रेसिस्टर के लिए हमारी उदाहरण वाली प्रॉब्लम सॉल्व की गई है:
- R 1 के अक्रॉस वोल्टेज है = V 1 = ( 1.2A )( 2Ω ) = 2.4 volts.
- R 2 के अक्रॉस वोल्टेज है = V 2 = ( 1.2A )( 3Ω ) = 3.6 volts.
- R 3 के अक्रॉस वोल्टेज है = V 3 = ( 1.2A )( 5Ω ) = 6.0 volts.
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अपना उत्तर चेक करें: सीरीज सर्किट में, आपके सभी उत्तर का जोड़ टोटल वोल्टेज के बराबर होना चाहिए। [३] X रिसर्च सोर्स आपके कैलकुलेट किए हर वोल्टेज को एड करें और देखें कि क्या आपको पूरे सर्किट का वोल्टेज मिलता है। अगर आपको नहीं मिलता है, तो वापस जाएँ और गलती को चेक करें।
- हमारे उदाहरण में, 2.4 + 3.6 + 6.0 = 12 volts, पूरे सर्किट के अक्रॉस वोल्टेज है।
- अगर आपका उत्तर थोड़ा अलग है (उदाहरण के लिए, 12 की बजाय 11.97 है), तो आपने किसी पॉइंट पर एक नंबर को राउंड कर लिया है। आपका उत्तर अभी भी सही है।
- ध्यान रखें, वोल्टेज चार्ज, या इलेक्ट्रॉन के नंबर के अंतर को नापता है। कल्पना कीजिए कि आप सर्किट में जाते समय नए इलेक्ट्रॉन की गिनती करते हैं। अगर आप उन्हें सही से गिनते हैं, तो आपको शुरू से अंत तक इलेक्ट्रॉन में होने वाला टोटल चेंज मिलने वाला है।
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पैरलल सर्किट (Parallel Circuit) को समझें: सोचिए एक तार बैटरी के एक एंड से निकलता है, फिर दो अलग-अलग तार में बँट जाता है। ये दो तार एक दूसरे के पैरलल (समानांतर) जाते हैं, फिर वे बैटरी के दूसरे एंड पर पहुँचने से पहले फिर से मिल जाते हैं। अगर बाएँ तार में एक रेसिस्टर है और दाएँ तार में रेसिस्टर है, तो वे दो रेसिस्टर "parallel" में जुड़े हैं।
- आप कितने भी तार पैरलल सर्किट में लगा सकते हैं। ये इंस्ट्रक्शन उस सर्किट में भी काम करेंगे जो कई तार में बँट जाता हो और फिर मिल जाता हो।
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करंट कैसे बहता है सोचें: पैरलल सर्किट (Parallel Circuit) में, करंट हर उपलब्ध पाथ से होकर बहता है। करंट बाईं तरफ वाले तार में से बहेगा, बाएँ रेसिस्टर को पार करेगा, और दूसरे एंड पर पहुँच जाएगा। उसी समय, करंट दाईं तरफ वाले तार में से बहेगा, दाएँ रेसिस्टर को पार करेगा, और एंड पर पहुँच जाएगा। करंट का कोई भी हिस्सा दो पैरलल रेसिस्टेंस में डबल नहीं होता है या पीछे की ओर नहीं बहता है।
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हर रेसिस्टर के अक्रॉस वोल्टेज निकालने के लिए टोटल वोल्टेज को यूज करें: अगर आप पूरे सर्किट का वोल्टेज जानते हैं, तो उत्तर बहुत आसान है। हर पैरलल वायर का वोल्टेज पूरे सर्किट के वोल्टेज के समान होता है। [४] X रिसर्च सोर्स मान लीजिए कि दो पैरलल रेसिस्टर वाले एक सर्किट को 6 वोल्ट की बैटरी से पॉवर दी जाती है। बाएँ रेसिस्टर के अक्रॉस वोल्टेज 6 वोल्ट, और दाएँ रेसिस्टर के अक्रॉस वोल्टेज 6 वोल्ट है। इससे कोई फर्क नहीं पड़ता है कि रेसिस्टेंस कितनी है। समझने के लिए कि क्यों, ऊपर डिस्क्राइब किए गए सीरीज सर्किट को दोबारा सोचें:
- ध्यान रखें कि सीरीज सर्किट में वोल्टेज ड्रॉप को एड करने से हमेशा सर्किट का टोटल वोल्टेज आता है।
- प्रत्येक पाथ के बारे में सोचें जिसे करंट सीरीज सर्किट के रूप में लेता है। वह इसके लिए भी सही है: अगर आप सभी वोल्टेज ड्रॉप को काउंट करते हैं, तो आप टोटल वोल्टेज मिलेगा।
- चूंकि दोनों तारों का करंट केवल एक रेसिस्टर से होकर गुजरता है, उस रेसिस्टर के अक्रॉस वोल्टेज कुल वोल्टेज के बराबर होना चाहिए।
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सर्किट का टोटल करंट कैलकुलेट करें: अगर प्रॉब्लम आपको नहीं बताती है कि सर्किट का टोटल वोल्टेज क्या है, तो आपको थोड़े और स्टेप्स को पूरा करना होगा। सर्किट से बहने वाले टोटल करंट को कैलकुलेट करके शुरू करें। पैरलल सर्किट में, टोटल करंट हर पैरलल पाथ से बहने वाले करंट के जोड़ के बराबर होता है। [५] X रिसर्च सोर्स Serway, R.A. and John W. Jewett, Jr., Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics. 8th edition. California: Brooks/Cole. 2010. Ebook
- गणित के टर्म्स में: I total = I 1 + I 2 + I 3 ...
- अगर आपको इसे समझने में दिक्कत आ रही है, तो सोचें कि एक पानी का पाइप दो पाथ में बँट जाता है। पानी के बहाव की कुल मात्रा हर पाइप से बहने वाले पानी की मात्रा को एक साथ जोड़ देने के बराबर है।
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सर्किट के टोटल रेसिस्टेंस की गणना करें: रेसिस्टेंस पैरलल सर्किट में उतने प्रभावी नहीं होते हैं, क्योंकि वे केवल एक तार से जाने वाले करंट को रोकते हैं। वास्तव में, जितने अधिक तार होते हैं, करंट के लिए रास्ता खोजना उतना ही आसान होता है। टोटल रेसिस्टेंस निकालने के लिए, इस इक्वेशन में R total के लिए सॉल्व करें:
- 1 / R total = 1 / R 1 + 1 / R 2 + 1 / R 3 ...
- उदाहरण के लिए, एक सर्किट में एक 2 ohm वाला और एक 4 ohm वाला रेसिस्टर पैरलल में है। 1 / R total = 1/2 + 1/4 = 3/4 → 1 = (3/4)R total → R total = 1/(3/4) = 4/3 = ~1.33 ohms.
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अपने उत्तर से वोल्टेज निकालें: ध्यान रखें, सर्किट का टोटल वोल्टेज निकाल लेने के बाद, हमने किसी एक पैरलल तार के अक्रॉस वोल्टेज निकाल लिया है। ओह्म के लॉ का यूज करके पूरे सर्किट के लिए सॉल्व करें। यहाँ एक उदाहरण दिया है:
- एक सर्किट में 5 Amperes का करंट बह रहा है। टोटल रेसिस्टेंस 1.33 ohms है।
- ओह्म के लॉ के अनुसार, I = V / R है, इसलिए V = IR है।
- V = (5A)(1.33Ω) = 6.65 volts.
सलाह
- रेसिस्टर के अक्रॉस वाले वोल्टेज को अक्सर "voltage drop" कहा जाता है।
- अगर आपके पास एक जटिल सर्किट है जिसमें रेसिस्टर सीरीज and पैरलल में हैं, तो दो नजदीक रेसिस्टर को चुनें। उचित रूप से, पैरलल में या सीरीज में लगे रेसिस्टर के लिए नियमों का यूज करके उनके अक्रॉस टोटल रेसिस्टेंस पता लगाएँ। अब आप उन्हें एक सिंगल रेसिस्टर की तरह मान सकते हैं। जब तक आपको पैरलल या सीरीज वाले रेसिस्टर वाला सिंपल सर्किट नहीं मिल जाता है, तब तक यह करते रहें।
- टर्मिनोलॉजी को समझें:
- सर्किट – यह तार से जुड़े एलिमेंट (जैसे कि रेसिस्टर, कैपेसिटर, और इंडक्टर) से बना होता है और इसमें से होकर करंट बहता है
- रेसिस्टर – एलिमेंट जो करंट को कम कर सकते हैं या रोक सकते हैं
- करंट – तार में चार्ज का फ्लो; यूनिट: एम्पेयर, A
- वोल्टेज – प्रति यूनिट चार्ज किया गया वर्क; यूनिट: वोल्टेज, V
- रेसिस्टेंस – किसी एलिमेंट का इलेक्ट्रिक करंट के विरोध का माप; यूनिट: ओह्म, Ω
रेफरेन्स
- ↑ Serway, R.A. and John W. Jewett, Jr., Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics. 8th edition. California: Brooks/Cole. 2010. Ebook
- ↑ https://www.swtc.edu/ag_power/electrical/lecture/series_circuits.htm
- ↑ https://www.swtc.edu/ag_power/electrical/lecture/series_circuits.htm
- ↑ http://www.physicsclassroom.com/class/circuits/Lesson-4/Parallel-Circuits
- ↑ Serway, R.A. and John W. Jewett, Jr., Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics. 8th edition. California: Brooks/Cole. 2010. Ebook
