श्रृंखला परिपथों में वोल्टेज

श्रृंखला में वोल्टेज क्या है?

एक श्रृंखला परिपथ या श्रृंखला कनेक्शन एक परिपथ में दो या दो से अधिक विद्युत घटकों को एक श्रृंखला-जैसी व्यवस्था में जोड़ने पर प्राप्त होता है। इस प्रकार के परिपथ में, आवेश के लिए परिपथ में गुजरने का केवल एक रास्ता होता है। विद्युत परिपथ में दो बिंदुओं पर आवेश का संभावित परिवर्तन वोल्टेज के रूप में जाना जाता है। इस लेख में, हम श्रृंखला परिपथ में वोल्टेज के बारे में विस्तार से चर्चा करेंगे।

परिपथ की बैटरी आवेश के लिए ऊर्जा प्रदान करती है ताकि आवेश बैटरी से गुजर सके और बाहरी परिपथ के सिरों के बीच संभावित अंतर उत्पन्न किया जा सके। अब, यदि हम 2 वोल्ट की सेल को मान लें, तो यह बाहरी परिपथ में 2 वोल्ट का संभावित अंतर उत्पन्न करेगी।

धनात्मक टर्मिनल पर विद्युत संभावित मान 2 वोल्ट अधिक होता है ऋणात्मक टर्मिनल की तुलना में। इसलिए, जब आवेश धनात्मक से ऋणात्मक टर्मिनल तक प्रवाहित होता है, तो यह विद्युत संभावित में 2 वोल्ट की हानि का कारण बनता है।

इसे वोल्टेज ड्रॉप कहा जाता है। यह तब होता है जब आवेश की विद्युत ऊर्जा को किसी अन्य रूप (यांत्रिक, ऊष्मा, प्रकाश आदि) में परिवर्तित किया जाता है जब यह घटकों (रेझिस्टर या लोड) के माध्यम से गुजरता है।

यदि हम एक परिपथ को ध्यान में रखें, जिसमें एक से अधिक रेझिस्टर श्रृंखला में जुड़े हों और 2V सेल से चालित हों, तो विद्युत संभावित की कुल हानि 2V होगी। अर्थात, प्रत्येक जुड़े रेझिस्टर में एक निश्चित वोल्टेज ड्रॉप होगा। लेकिन हम देख सकते हैं कि सभी घटकों के वोल्टेज ड्रॉप का योग 2V होगा, जो शक्ति स्रोत के वोल्टेज रेटिंग के बराबर होगा।

गणितीय रूप से, हम इसे निम्नलिखित रूप में व्यक्त कर सकते हैं

ओम के नियम का उपयोग करके व्यक्तिगत वोल्टेज ड्रॉप की गणना की जा सकती है

अब, हम एक श्रृंखला परिपथ को मान सकते हैं, जिसमें 3 रेझिस्टर शामिल हैं और 9V ऊर्जा स्रोत से चालित है। यहाँ, हम श्रृंखला परिपथ के पास विभिन्न स्थानों पर संभावित अंतर का पता लगाएंगे जब विद्युत धारा पूरे श्रृंखला परिपथ में गुजरती है।

नीचे दिए गए परिपथ में इन स्थानों को लाल रंग से चिह्नित किया गया है। हम जानते हैं कि धारा स्रोत के धनात्मक टर्मिनल से ऋणात्मक टर्मिनल की ओर गुजरती है। वोल्टेज या संभावित अंतर का ऋणात्मक चिह्न रेझिस्टर के कारण संभावित में हानि को दर्शाता है।

परिपथ के विभिन्न बिंदुओं पर विद्युत संभावित अंतर को नीचे दिखाए गए विद्युत संभावित आरेख की मदद से दर्शाया जा सकता है।

इस उदाहरण में, A पर विद्युत संभावित = 9V क्योंकि यह उच्च संभावित टर्मिनल है। H पर विद्युत संभावित = 0V क्योंकि यह ऋणात्मक टर्मिनल है। जब धारा 9V ऊर्जा स्रोत से गुजरती है, तो आवेश 9V विद्युत संभावित प्राप्त करता है, जो H से A तक है। जब धारा बाहरी परिपथ में गुजरती है, तो आवेश इस 9V को पूरी तरह से खो देता है।

यहाँ, यह तीन चरणों में होता है। जब धारा रेझिस्टर के माध्यम से गुजरती है, तो वोल्टेज ड्रॉप होता है, लेकिन जब धारा सिर्फ तार के माध्यम से गुजरती है, तो कोई वोल्टेज ड्रॉप नहीं होता। इसलिए, AB, CD, EF और GH बिंदुओं के बीच कोई वोल्टेज ड्रॉप नहीं होता। लेकिन B और C बिंदुओं के बीच वोल्टेज ड्रॉप 2V होता है।

यानी, स्रोत वोल्टेज 9V 7V हो जाता है। अगले, D और E बिंदुओं के बीच, वोल्टेज ड्रॉप 4V होता है। इस बिंदु पर, वोल्टेज 7V 3V हो जाता है। अंत में, F और G बिंदुओं के बीच, वोल्टेज ड्रॉप 3V होता है। इस बिंदु पर, वोल्टेज 3V 0V हो जाता है।

G और H बिंदुओं के बीच परिपथ के भाग में आवेश के लिए कोई ऊर्जा नहीं होती है। इसलिए, यह बाहरी परिपथ में फिर से गुजरने के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है। यह ऊर्जा स्रोत द्वारा प्रदान की जाती है जब आवेश H से A तक गुजरता है।

श्रृंखला में कई वोल्टेज स्रोत को एक एकल वोल्टेज स्रोत द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है जिसमें सभी वोल्टेज स्रोतों का योग किया जाता है। लेकिन हमें नीचे दिखाए गए रूप से ध्रुवता को ध्यान में रखना होगा।

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