ஓம் விதி: அது எப்படி செயலியாகிறது (வாய்பாடு மற்றும் ஓம் விதி முக்கோணம்)

Electrical4u

புலம்: அடிப்படை விளக்கல்

China

ஓமின் விதி என்றால் என்ன?

ஓமின் விதி கூறுகிறது, ஒரு வழங்கி வழியே பெயர்ந்து செல்லும் மின்னோட்டம் அதன் இரு முனைகளுக்கு இடையே உள்ள மின்னிடைவை (மின்னழுத்தத்தை) நேரியல் தொடர்புடையதாக இருக்கும், வழங்கியின் இயற்பியல் நிலையானது மாறாமல் இருக்கும்போது.

மற்றொரு வாசகத்தில், வழங்கியின் இரு புள்ளிகளுக்கு இடையே உள்ள மின்னிடைவுக்கும் அவற்றுக்கு இடையே பெயர்ந்து செல்லும் மின்னோட்டத்துக்கும் இடையேயான விகிதம் மாறாததாக இருக்கும், வழங்கியின் இயற்பியல் நிலைகள் (உதாரணத்திற்கு, வெப்பநிலை ஆகியவை) மாறாமல் இருக்கும்போது.

கணித வடிவில், ஓமின் விதியை பின்வருமாறு கூறலாம்,

$\begin{align*} I \propto V \end{align*}$

மேலே உள்ள சமன்பாட்டில் நிலையான விகித மாறிலியான எதிர்த்திறன் R ஐ அறிமுகப்படுத்துவதன் மூலம், நாம் பெறுவது,

$\begin{align*} I = \frac{V}{R} \,\, or \,\, V = I * R \end{align*}$

இங்கு,

R என்பது வழங்கியின் எதிர்த்திறன் ஆம் ( $\Omega$ ),

I என்பது கடிகார வழியே ஓடும் குறையின் அளவு Ampere (A) அலகில்

V என்பது கடிகாரத்தின் இரு புள்ளிகளில் அளக்கப்படும் வோல்ட்டிய அல்லது வோல்ட்டிய வித்தியாசம் Volts (V) அலகில்.

ஓமின் விதி DC மற்றும் AC இரண்டிற்கும் பொருந்தும்.

வோல்ட்டிய வித்தியாசம் அல்லது வோல்ட்டிஜ் (V), குறை (I) மற்றும் மோதல் (R) இவற்றிற்கு இடையிலான உறவு முதன் மர்க்கிச் சைமன் ஒம் என்ற ஜெர்மானிய இயற்பியலாளரால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது.

மோதலின் அலகு ஒம் ( $\Omega$ ) மர்க்கிச் சைமன் ஒம் அவர்களின் பெயரில் அழைக்கப்படுகிறது.

ஓமின் விதி எப்படி செயல்படுகிறது?

ஓமின் விதியின் வரையறைப்படி, கடிகார அல்லது மோதலின் இரு புள்ளிகளுக்கு இடையில் ஓடும் குறை அந்த இரு புள்ளிகளில் உள்ள வோல்ட்டிய வித்தியாசத்துக்கு நேர்த்தகவில் உள்ளது.

ஆனால்… இது ஒரு சிறிது கடினமாக உள்ளது என்று உணர்கிறோம்.

எனவே, ஓமின் விதியை சிறிது நேராக விளைவு வாய்ந்த வழியில் உணர்வு பெறுவோம்.

மாதிரி 1

ஒரு நீர் தொட்டியை கீழ்தரையிலிருந்து ஒரு குறிப்பிட்ட உயரத்தில் வைக்கப்பட்டிருக்கிறது. நீர் தொட்டியின் அடியில் ஒரு வானொலி உள்ளது என்று கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது.

Analogy 1.png

வானொலியின் முடிவில் உள்ள நீர் அழுத்தம் (பாஸ்கல்) ஒரு மின்சுற்றில் மின்சாரம் அல்லது மின்சார வேறுபாடுக்கு ஒத்தது.
ஒரு விந்தியில் நீரின் வெளியேற்ற வேகம் (லிட்டர்கள்/விந்தி) ஒரு மின்சுற்றில் மின்சாரத்தின் வெளியேற்ற வேகம் (கூலம்புகள்/விந்தி) க்கு ஒத்தது.
நீரின் வெளியேற்றத்தை எதிர்த்து வைக்கும் கட்டுப்பாடுகள், உதாரணத்திற்கு, பைப்புகளில் உள்ள துண்டுகள், ஒரு மின்சுற்றில் மின்தடைகளுக்கு ஒத்தது.

எனவே, துண்டுகள் மூலம் நீரின் வெளியேற்ற வேகம், துண்டுகளின் முன்னும் பின்னும் உள்ள நீர் அழுத்த வேறுபாட்டிற்கு நேர்த்தகவில் உள்ளது.

இதே போல, ஒரு மின்சுற்றில், இரு புள்ளிகளுக்கு இடையே ஒரு மின்கடத்தியில் அல்லது மின்தடையில் வெளியேறும் மின்சாரம், அந்த மின்கடத்தியின் அல்லது மின்தடையின் முன்னும் பின்னும் உள்ள மின்சார வேறுபாட்டிற்கு நேர்த்தகவில் உள்ளது.

நீரின் வெளியேற்றத்திற்கு எதிர்த்து வைக்கும் தடை, பையின் நீளத்தில், பையின் பொருளில், மற்றும் நீர் தொட்டியின் உயரத்தில் அமைந்துள்ளது.

ஓமின் விதியும் ஒரு மின்சுற்றில் மின்சாரத்திற்கு எதிர்த்து வைக்கும் தடை, மின்கடத்தியின் நீளத்தில் மற்றும் மின்கடத்தியின் பொருளில் அமைந்துள்ளது.

மாதிரி 2

ஒரு ஹைட்ரோலிக் நீர் சுற்றின் மற்றும் ஒரு மின்சுற்றின் இடையே ஒரு எளிய மாதிரி ஓமின் விதியின் செயல்பாட்டை விளக்குகிறது, இது கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது.

Analogy 2.png Analogy 2.2.png

படத்தில் காட்டப்பட்டபடி, நீர் அழுத்தம் மாறாத நிலையில், தடை அதிகரித்தால் (நீர் வெளியேற சிக்கலாக இருக்கும்), நீரின் வெளியேற்ற வேகம் குறைகிறது.

இதே போல, ஒரு மின்சுற்றில், மின்சாரம் அல்லது மின்சார வேறுபாடு மாறாத நிலையில், தடை அதிகரித்தால் (மின்சாரம் வெளியேற சிக்கலாக இருக்கும்), மின்சார வெளியேற்ற வேகம் மின்சாரம் அதாவது, மின்சாரம் குறைகிறது.

இப்போது, நீர் வடிகாலின் அடிப்படையிலான சாக்லம் மாறாமல் இருந்தால் மற்றும் பம்பு அழுத்தம் அதிகரித்தால், நீரின் வடிகல வேகம் அதிகரிக்கும்.

இதைப் போலவே, ஒரு மின்சுற்றில், எதிர்த்திருத்தம் மாறாமல் இருந்தால் மற்றும் மின்திறன் அல்லது வோல்ட்டேஜ் அதிகரித்தால், மின்தூக்கத்தின் வடிகல வேகம் அதிகரிக்கும்.

ஓம் விதி சூத்திரம்

வோல்ட்டேஜ் அல்லது திறன் வித்யாசம், மின்தூக்கம் மற்றும் எதிர்த்திருத்தம் இவற்றுக்கு இடையேயான உறவை மூன்று வேறு வேறு வழிகளில் எழுதலாம்.

நாம் எந்த இரண்டு மதிப்புகளையும் அறிந்தால், ஓம் விதியின் உறவை பயன்படுத்தி மூன்றாவது அறியாத மதிப்பைக் கணக்கிடலாம். இதனால், ஓம் விதி மின் மற்றும் மின்தொழில்நுட்ப சூத்திரங்களும் கணக்குகளும் மிகவும் உதவியாக இருக்கிறது.

நாம் அறிந்த மின்தூக்கம் நாம் அறிந்த எதிர்த்திருத்தத்தின் மூலம் வடிகிறது என்றால், எதிர்த்திருத்தத்தின் மீது வோல்ட்டேஜ் வீழ்ச்சியை கணக்கிட இந்த உறவைப் பயன்படுத்தலாம்

$\begin{align*} V = IR \,\, i.e., \,\, Potential \,\, Difference = Current * Resistance \end{align*}$

நாம் அறிந்த வோல்ட்டேஜ் நாம் அறிந்த எதிர்த்திருத்தத்தின் மீது தள்ளப்படும் என்றால், எதிர்த்திருத்தத்தின் மூலம் வடிகிற மின்தூக்கத்தை இந்த உறவைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடலாம்

$\begin{align*} I = \frac{V}{R} \,\, i.e., \,\, Current = \frac{Potential \,\, Diffrence}{Resistance} \end{align*}$

ஒரு அறியப்பட்ட வோல்ட்டேஜ் ஒரு அறியப்படாத எதிர்த்துள்ளதில் பயன்படுத்தப்பட்டால் மற்றும் அந்த எதிர்த்துள்ளதில் செலுத்தப்படும் குறைவும் அறியப்பட்டிருந்தால் அந்த அறியப்படாத எதிர்த்துள்ளதின் மதிப்பு கீழ்க்கண்ட உறவின் மூலம் கணக்கிடப்படலாம்

$\begin{align*} R = \frac{V}{I} \,\, i.e., \,\, Resistance = \frac{Potential \,\, Diffrence}{Current} \end{align*}$

ஓமின் விதி சக்தி வாய்ப்பாடு

உரிமையான சக்தி வழங்கும் வோல்ட்டேஜ் மற்றும் வித்தியை தொகுதியின் தொகையாகும்.

இப்போது, $V = I * R$ சமன்பாடு (1) இல் போடுங்கள், நாம் பெறுவோம்,

$\begin{equation*} P = IR * I = I^2*R \end{equation*}$

இந்த சூத்திரம் ஒவ்வியல் இழப்பு சூத்திரம் அல்லது எதிர்க்கோட்டு வெப்ப சூத்திரம் என அழைக்கப்படுகிறது.

இப்போது, $I = \frac{V}{R}$ ஐ சமன்பாடு (1) இல் பொருத்தவும், நாம் பெறுகிறோம்,

(3) $\begin{equation*} P = V * \frac{V}{R}= \frac{V^2}{R} \end{equation*}$

மேலே உள்ள உறவின் மூலம், நாம் எதிர்க்கோட்டில் எதிர்க்கோட்டின் மதிப்பு அல்லது வோல்ட்டேஜ் மற்றும் எதிர்க்கோட்டின் மதிப்பு தெரிந்தால், அதில் அமையும் சக்தி இழப்பை கணக்கிட முடியும்.

ஏதாவது வோல்ட்டேஜ் அல்லது கரண்டி தெரிந்தால், மேலே உள்ள உறவின் மூலம் எதிர்க்கோட்டின் அறியப்படாத மதிப்பை கணக்கிட முடியும்.

$\begin{align*} R = \frac{V^2}{P} \,\, \& \,\, R = \frac{P}{I^2} \end{align*}$

சக்தி, வோல்ட்டேஜ், கரண்டி மற்றும் எதிர்க்கோட்டின் இரண்டு மாறிகள் தெரிந்தால், ஓமின் விதியை பயன்படுத்தி மற்ற இரண்டு மாறிகளை கணக்கிட முடியும்.

$\begin{align*} P = \frac{V^2}{R} \,\,or\,\,R = \frac{V^2}{P} \,\,or\,\, V = \sqrt{PR} \end{align*}$

$\begin{align*} P = {I^2}{R} \,\,or\,\, R = \frac{P}{I^2} \,\,or\,\, I = \sqrt{\frac{P}{R}} \end{align*}$

ஓம் விதியின் கட்டுப்பாடுகள்

ஓம் விதியின் சில கட்டுப்பாடுகள் கீழே உள்ளது.

ஓம் விதி அனைத்து உலோக இல்லாத நடுவண்டிகளுக்கும் பொருந்தாது. உதாரணத்திற்கு, சிலிகான் கார்பைடுக்கு உறவு கீழ்க்காணுமாறு வழங்கப்படுகிறது $V = KI^m$ இங்கு K மற்றும் m மாறிலிகள் மற்றும் m<1.
ஓம் விதி கீழ்கண்ட நேரியலற்ற உறுப்புகளுக்கு பொருந்தாது.

நிரோதம்
கேப்ஸிடன்ஸ்
ஈரசெல்கள்
வேகுவாய் தொகுதிகள்
மின்தேகம்
கார்பன் மின்தடையங்கள்
வில் விளக்குகள்
ஜீனர் டையோடு

(குறிப்பு: தற்போக்கான உறுப்புகள் என்பவை மின்னோட்டமும் மின்னழுத்தமும் இடையேயான தொடர்பு தற்போக்கானதாக உள்ளவை, அதாவது மின்னோட்டம் பயன்படுத்தப்படும் மின்னழுத்தத்திற்கு சரியாக விகிதசமமாக இருக்காது.)

ஓம் விதி என்பது மாறாத வெப்பநிலையில் உள்ள உலோக கடத்திகளுக்கு மட்டுமே பொருந்தும். வெப்பநிலை மாறுபட்டால், இவ்விதி பொருந்தாது.
ஓம் விதி ஒரு திசை வலையமைப்புகளுக்கு பொருந்தாது. ஒரு திசை வலையமைப்பு டிரான்சிஸ்டர்கள், டையோடுகள் போன்ற ஒரு திசை உறுப்புகளைக் கொண்டுள்ளது என்பதை குறிப்பிடவும். ஒரு திசை உறுப்புகள் என்பவை மின்னோட்டத்தை ஒரே திசையில் மட்டுமே செல்ல அனுமதிக்கும் உறுப்புகள்.

ஓம் விதி முக்கோணம்

ஓம் விதிக்கான அடிப்படை சூத்திரங்கள் கீழே ஓம் விதி முக்கோணத்தில் சுருக்கமாக தரப்பட்டுள்ளன.

Ohm’s Law Triangle.png

ஓம் விதி பயிற்சி சிக்கல்கள்

எடுத்துக்காட்டு 1

கீழே உள்ள மின்சுற்றில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, 15 Ω மின்தடையின் வழியாக 4 A மின்னோட்டம் பாய்கிறது. ஓம் விதியைப் பயன்படுத்தி மின்சுற்றில் ஏற்படும் மின்னழுத்த வீழ்ச்சியைக் கண்டறியவும்.

தீர்வு:

கொடுக்கப்பட்ட தரவு: $I = 4\,\,A$ மற்றும் $R = 15\,\,\Omega$

ஓமின் விதியின்படி,

$\begin{align*} \begin{split} V = I * R \\ = 4*15 \\ V = 60 \,\, Volts \end{split} \end{align*}$

எனவே, ஓமின் விதியின் சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தி, நாம் சுற்றுத்து உள்ள வோல்டேஜ் வீழ்ச்சியை 60 V எனக் கண்டறிகிறோம்.

உதாரணம் 2

கீழே காட்டப்பட்டுள்ள சுற்றில், 24 V வோல்டேஜ் 12 Ω எதிர்க்கோட்டு எதிர்ப்புக்கு தரப்பட்டுள்ளது. ஓமின் விதியைப் பயன்படுத்தி, எதிர்க்கோட்டு வழியாக செலுத்தப்படும் காந்த வெற்றினைக் கண்டறியவும்.

$\begin{equation*} P = V * I \end{equation*}$

தீர்வு:

கொடுக்கப்பட்ட தரவு: $V = 24\,\,V$ மற்றும் $R = 12\,\,\Omega$

ஓமின் விதியின் படி,

$\begin{align*} \begin{split} I = \frac{V}{R} \\ = \frac{24}{12} \\ I = 2 \,\, A (Ampere) \end{split} \end{align*}$

எனவே, ஓமின் விதியின் சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தி, ரீசிஸ்டர் வழியே செலுத்தப்படும் வேதியானது 2 A என்பதைக் கணக்கிடலாம்.

உதாரணம் 3

கீழே உள்ள சுற்றுப்பாதையில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, ஒரு அளிப்பு வோల்ட்டேஜ் 24 V மற்றும் அது வழியே செலுத்தப்படும் வேதி 2 A எனில், ஓமின் விதியைப் பயன்படுத்தி அறியப்படாத ரீசிஸ்டன்ஸின் மதிப்பைக் கணக்கிடுக.

தீர்வு:

கொடுக்கப்பட்ட தரவு: $V = 24\,\,V$ மற்றும் $I = 2\,\,A$

ஓமின் விதியின் படி,

$\begin{align*} \begin{split} R = \frac{V}{I} \\ = \frac{24}{2} \\ R = 12 \,\, \Omega \end{split} \end{align*}$

இதனால், ஓமின் விதி சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தி, அறியாத எதிர்க்கோட்டு மதிப்பைக் கண்டுபிடிக்கலாம் $12\,\,\Omega$ .

ஓமின் விதியின் பயன்பாடுகள்

ஓமின் விதியின் சில பயன்பாடுகள்:

மின்சுற்றின் அறியாத மின்தூக்கம், எதிர்க்கோட்டு மதிப்பு மற்றும் மின்னோட்டத்தைக் கணக்கிடுவதற்கு.
மின்தொடர்பு வடிவியலில் உள்ள மின் கூறுகளின் உள்ளேயான மின்தூக்க வீழ்ச்சியைக் கண்டறிவதற்கு ஓமின் விதியைப் பயன்படுத்துகிறது.
DC அளவிடும் சுற்றுகளில், குறைந்த எதிர்க்கோட்டு ஒன்றை பயன்படுத்தி மின்னோட்டத்தை வழிவகுக்கும் DC அம்மெட்டரில் ஓமின் விதியைப் பயன்படுத்துகிறது.

மூலம்: Electrical4u

கூற்று: உரிமையான தொகுப்புகளை மதிப்பில் கொள்க. சிறந்த கட்டுரைகளை பகிர்ந்து கொள்ளுங்கள். உரிமை மோசடி இருந்தால் தொடர்பு கொள்ளுங்கள்.