මූලද්‍රව්‍ය වෙන්ස් නියමය: එය කුමක්ද?

Electrical4u

කොටස: මුල් ප්‍රදාන උත්තරීය ප්‍රකාශය

China

විද්‍යුත් පරිපථයක් කුමන්ද?

විද්‍යුත් පරිපථයක් යනු එහි ආදාන විද්‍යුත් ධාරාවේ කොටසක් ලෙස නිකුත් කරන ලෙස සැලසුණු ධාරා බෙදීමේ පරිපථයකි. මෙය දිගටම සම්බන්ධ කරන ලද ප්‍රතිඵල අඩංගු පරිපථ මූලද්‍රව්‍ය දෙකක් හෝ එහි ටත් විසින් ලබා ගැනීමෙනි. දීග ප්‍රත්‍යෙක ශාඛාවේ තුළ පිහිටුම් කිරීම මගින්, පරිපථයක් තුළ භාවිතා කරන ලද නියත ශක්තිය ඉතා අඩු වේ.

මෙන්ම, සමාන්තර පරිපථයක් තුළ, ආදාන ධාරාව සමාන්තර මාර්ග කිහිපයකට බෙදා පිහිටුනු ආකාරයෙන් පිහිටුනු ආකාරයෙන් ලැබේ. මෙය පිහිටුනු "දීග බෙදීමේ නියමය" හෝ "දීග බෙදීමේ නීතිය" ලෙසද හැඳින්වේ.

සමාන්තර පරිපථයක් යනු ප්‍රතිඵල අඩංගු පරිපථයක් මෙහෙයුම් ප්‍රතිඵලයන්ගේ පිහිටුම් පිහිටුනු ආකාරයෙන් සමාන්තර මාර්ග කිහිපයකට බෙදා පිහිටුනු ආකාරයෙන් ලැබේ. මෙය පිහිටුනු "දීග බෙදීමේ නියමය" හෝ "දීග බෙදීමේ නීතිය" ලෙසද හැඳින්වේ.

එය පිහිටුනු ආකාරයෙන්, සමාන්තර පරිපථයේ සියලු ශාඛාවල ධාරාව වෙනස් වන අතර, විද්‍යුත් තාවක සමාන්තර මාර්ග සියලු පිහිටුම් තුළ එකිනෙකට සමාන වේ. මෙය පිහිටුනු ආකාරයෙන්, $V_R_1 = V_R_2 = V_R_3$ …. එතැយක් නිසා, එක් එක් ප්‍රතිඵලය පිහිටුනු උපරිම විද්‍යුත් තාවකය සොයා ගැනීමට අවශ්‍ය නොවේ. කිර්ච්හොෆ්ගේ ධාරා නීතිය (KCL) සහ ඔම්ගේ නීතිය මගින් ශාඛා ධාරා පහසුවෙන් සොයා ගැනීමට අනුමත කරයි.

මෙහිදී පරාල්ල උපක්‍රමයේදී, සමාන වාමනය කොටස්වල නිඛිල වාමනය අගයන්ට වඩා අඩු ලෙස පවතී.

තීරණ බෙදීමේ සූත්‍රය

තීරණ බෙදීමේ සාමාන්‍ය සූත්‍රය පහත දැක්වේ

$\begin{align*} I_X = I_T [\frac {R_T}{R_X}] \end{align*}$

යළිත්,

$I_X$ = පරාල්ල උපක්‍රමයේ කිසියම් වාමනයකට තීරණය = $\frac{V}{R_X}$

$I_T$ = උපක්‍රමයේ මුළු තීරණය = $\frac{V}{R_T}$

$R_T$ = සමාන පරිපත්තු ප්‍රතිරෝධයපරිපත්තුවේ ප්‍රතිරෝධය

$V$ = පරිපත්තුවේ උත්ත්‍රීන තීජය = $I_T R_T$ = $I_X R_X$ (කොටස් සමූහයේ සෑම කොටසක උත්ත්‍රීන තීජය එකිනෙකට සමාන බැවිනි)

ප්‍රතිරෝධයේදී ප්‍රතිරෝධය, ප්‍රවාහය බෙදා දීමේ සූත්‍රය පහත ලෙස ලබා දෙනු ඇත

$\begin{align*} I_X = I_T [\frac {Z_T}{Z_X}] \end{align*}$

ගුණෝත්තරයේදී ගුණෝත්තරය, ප්‍රවාහය බෙදා දීමේ සූත්‍රය පහත ලෙස ලබා දෙනු ඇත

$\begin{align*} I_X = I_T [\frac {Y_X}{Y_T}] \,\,\,\, (as \,\, Z = \frac{1}{Y}) \end{align*}$

RC පරිපථය සඳහා ධාරා බෙදීමේ සූත්‍රයRC පරිපථය

ක්‍රියාත්මක ධාරා බෙදීමේ නියමය මෙම පරිපථයට යොදනු ලැබේ, එහිදී රේසිස්ටරය ට අවරෝධනය කරන ධාරාව පහත පරිදි ලැබේ,

$\begin{align*} I_R = I_T [\frac {Z_C}{R+Z_C}] \end{align*}$

මෙහිදී, $Z_C$ = කපාසිටරයේ උත්තුකාමිතාව = $\frac{1}{j\omega C}$

එබැවින්,

$\begin{align*} \begin{split*} & I_R = I_T [\frac {\frac{1}{j\omega C}}{R+\frac{1}{j\omega C}}]\\ = I_T [\frac {\frac{1}{j\omega C}}{\frac{j\omega CR+1}{j\omega C}}]\\ \end{split*} \end{align*}$

$\begin{align*} I_R = I_T [\frac{1}{1+j\omega RC}] \end{align*}$

විද්‍යුත් ප්‍රවාහය බෙදීමේ නියමයේ නිරූපණය

V විද්‍යුත් තාවක ප්‍රමාණයකට එකතු කරන ලද R₁ සහ R₂ යන දෙක් ප්‍රතිරෝධක ප්‍රතිලෝම ප්‍රවාහයක් සැලකීම.

රේසිස්ටීව් ප්‍රතිඵලයෙන් වෙන්වන ධාරා ප්‍රතිඵලය

ගැටළුවේ පරිදි රේසිස්ටරයන්ගේ සමාන්තර සංයෝජනයට ආදේශ කරන ප්‍රතිඵලය IT නම් එහි ධාරාව දෙකට බෙදා යයි. එම ධාරාව I1 සහ I2 වලට බෙදා යයි. I1 නම් ධාරාව R1 රේසිස්ටරය තුළදී ගමන් කරන අතර I2 නම් ධාරාව R2 රේසිස්ටරය තුළදී ගමන් කරයි.

එබැවින් සම්පූර්ණ ධාරාව වන්නේ

(1)

$\begin{equation*} I_T = I_1+I_2 \end{equation*}$

හෝ

(2)

$\begin{equation*} I_1 = I_T-I_2 \end{equation*}$

නැතහොත්

(3)

$\begin{equation*} I_2= I_T-I_1 \end{equation*}$

දැන් දෙක් පරාස්ථුල සම්බන්ධ කරන විට සමාන පරාස්ථුලය Req පහත ආකාරයෙන් ලබා ගත හැකිය

$\begin{align*} R_e_q = R_1 // R_2 \end{align*}$

(4)

$\begin{equation*} R_e_q = \frac {R_1 * R_2}{R_1 + R_2} \end{equation*}$

දැන් ඔහුගේ නියමයට අනුව i.e. $I=\frac{V}{R}$ , R1 පරාස්ථුලය තුළ ප්‍රවාහය පහත ආකාරයෙන් ලබා ගත හැකිය

$\begin{align*} I_1 = \frac{V}{R_1} \end{align*}$

$\begin{equation*} V = I_1 R_1 \end{equation*}$

ඒ පරිදිම, රේසිස්ටරය R2 හරහා යන ධාරාව පහත ලෙස දැක්වේ

$\begin{align*} I_2 = \frac{V}{R_2} \end{align*}$

(6)

$\begin{equation*} V = I_2 R_2 \end{equation*}$

සමීකරණ (5) සහ (6) වෙනුවෙන්,

$\begin{align*} V = I_1 R_1 = I_2 R_2 \end{align*}$

$\begin{align*} I_1 = I_2 \frac{R_2}{R_1} \end{align*}$

මෙම I₁ අගය (1) සමීකරණයට ආදේශ කිරීමෙන්,

$\begin{align*} \begin{split*} & I_T = I_2\frac{R_2}{R_1}+I_2\\ = I_2 [\frac{R_2}{R_1}+1]\\ = I_2 [\frac{R_2+R_1}{R_1}] \end{split*} \end{align*}$

(7)

$\begin{equation*} I_2 = I_T [\frac{R_1}{R_1+R_2}]\end{equation*}$

මෙම I₂ සමීකරණය (2) වලට ආදේශ කිරීමෙන්,

$\begin{align*} \begin{split*} & I_1 = I_T - I_T [\frac{R_1}{R_1+R_2}]\\ = I_T [1-\frac{R_1}{R_1+R_2}]\\ = I_T [\frac{R_1+R_2-R_1}{R_1+R_2}] \end{split*} \end{align*}$

(8)

$\begin{equation*} I_1 = I_T [\frac{R_2}{R_1+R_2}] \end{equation*}$

එවිට, (7) සහ (8) සමීකරණ මගින් අපට කියනු ලැබේ කෙලින්ම ප්‍රස්තාරයේ ප්‍රතිවිරුද්ධ බ්‍රාන්ච් ධාවනය මූලික ධාවනයේ නිරූපණය වන බවයි. එය දිගු ප්‍රස්තාරයේ ප්‍රතිවිරුද්ධ බ්‍රාන්ච් ධාවනය ප්‍රතිඵලය ටොටල් ධාවනය වලට බෙදීම හා ටොටල් ධාවනය යන ප්‍රතිඵලය මගින් ලබා ගත හැකිය.

මූලිකව,

$\,\,Branch\,\,Current\,\,=\,\,Total\,\,Current*(\frac{resistance\,\,of\,\,opposite\,\,branch}{sum\,\,of\,\,the\,\,resistance\,\,of \,\,the\,\,two\,\,branch})$

තත්පරවිශ්ලේෂණ උදාහරණ

දෛශික පෝර්තියක් සහිත 2 ප්‍රතිරෝධක ප්‍රතිස්ථාපනය සඳහා තත්පරවිශ්ලේෂණය

උදාහරණ 1: 20Ω සහ 40Ω ප්‍රතිරෝධක දෙකක් 20 A ධාවන පෝර්තියක් සමඟ ප්‍රතිස්ථාපනය කරන ලද ප්‍රස්තාරයක් සලකන්න. ප්‍රතිස්ථාපන ප්‍රස්තාරයේ එක් එක් ප්‍රතිරෝධකය මගින් ගමන් කරන ධාවනය සොයා බලන්න.

නිර්දේශ දත්ත: R1 = 20Ω, R2 = 40Ω සහ IT = 20 A

විදුලිපාඩම R1 මගින් පැමිණෙන ධාරාව මෙසේ ලැබේ

$\begin{align*} \begin{split} & I_1 = I_T [\frac{R_2}{R_1+R_2}] = 20[\frac{40}{20+40}] = 20[\frac{40}{60}] = 20[0.67] =13.33 A \end{split} \end{align*}$

(9)

$\begin{equation*} I_1 = 13.33 A \end{equation*}$

විදුලිපාඩම R2 මගින් පැමිණෙන ධාරාව මෙසේ ලැබේ

$\begin{align*} \begin{split} & I_2 = I_T [\frac{R_1}{R_1+R_2}] = 20[\frac{20}{20+40}] = 20[\frac{20}{60}] = 20[0.33] =6.67 A \end{split} \end{align*}$

(10)

$\begin{equation*} I_2 = 6.67 A \end{equation*}$

දැන් සමීකරණ (9) සහ (10) එකතු කරමු.

$\begin{align*} I_1 + I_2 = 13.33 + 6.67 = 20 A = I_T \end{align*}$

ඉතින් කිර්ච්ඩෝෆ්ගේ ධාරා නියමයට අනුව සියලු බ්‍රාන්ච් ධාරා සමාන වශයෙන් පූර්ණ ධාරාවට සමාන වේ. මෙසේ අපට පූර්ණ ධාරාව (IT) බ්‍රාන්ච් රෝද්ධීන් අනුව බෙදා ගැනීම පිළිබඳව දැක්විය හැකිය.

දෛශික ප්‍රතිරෝධක දෙකක් සමාන්තරව යොදා ගැනීම සහ තාප්භ ආදානය පිළිබඳ ධාරා බෙදීම

උදාහරණ 2: 10Ω සහ 20Ω ප්‍රතිරෝධක දෙකක් සමාන්තරව 50 V තාප්භ ආදානයක් සමඟ සම්බන්ධ කරන විට පූර්ණ ධාරාවේ විශාලත්වය සහ සමාන්තර රූපයේ එක් එක් ප්‍රතිරෝධකය ටීන් ගමන් කරන ධාරාව සොයා ගැනීම.

ඔබ ධාරා බෙදීමේ නියමය භාවිතා කර ඇති විට

ඔබ පහත පරිස්ථිතියන් තුළ ධාරා බෙදීමේ නියමය භාවිතා කර හැකිය:

දෛශික ප්‍රතිරෝධක දෙකක් හෝ වඩා බොහොමය ප්‍රතිරෝධක අනුපාතයක් සමාන්තරව යොදා ගැනීම සහ තාප්භ ආදානය හෝ ධාරා ආදානය සමඟ සම්බන්ධ කරන විට ධාරා බෙදීමේ නියමය භාවිතා කර හැකිය.

මීට අමතරව, පූර්ණ උපකරණයේ ධාරාව සහ සමාන විරුද්ධතාව දෙකම දන්නා විට, කුඩා මාර්ග ධාරා රීතිය භාවිතයෙන් එක් එක් බ්‍රාන්ච් ධාරා ගණනය කළ හැකිය.
දෙකම ප්‍රතිරෝධක ප්‍රතිලෝම ප්‍රබේදයක සම්බන්ධ කරන විට, ඕනෑම බ්‍රාන්ච් ධාරාව පූර්ණ ධාරාවේ (IT)) ප්‍රමාණයක් වේ. දෙකම ප්‍රතිරෝධක සමාන අගයක් ඇති නම්, ධාරාව දෙකම බ්‍රාන්ච් දෙකේ සමාන ලෙස බෙදා වෙන්නේය.
තුන් හෝ වඩා විශාල ප්‍රතිරෝධක ප්‍රතිලෝම ප්‍රබේදයක සම්බන්ධ කරන විට, සමාන ප්‍රතිරෝධක (Req.) භාවිතයෙන් පූර්ණ ධාරාව ප්‍රතිලෝම ප්‍රබේදයේ ඕනෑම බ්‍රාන්ච් සඳහා ධාරා බෙදා දීයි.

මූලාශ්‍ර: Electrical4u

කියවීම: මුල් ලේඛනයට ආදරණීය විශේෂත්වයක් පිළිබඳව සාකච්ඡා කරන්න, හොඳ ලේඛන සම්බන්ධ කිරීමට යොගුය, පිළිපුරුදු විශේෂත්වයක් ඇති නම් සම්බන්ධ කර මකා දෙන්න.