প্রতিরোধ মাপা কী?

প্রতিরোধ পরিমাপ কী?

প্রতিরোধের সংজ্ঞা

প্রতিরোধ হল বৈদ্যুতিক প্রবাহের বিরোধ, যা বৈদ্যুত প্রকৌশলের একটি মৌলিক ধারণা।

নিম্ন প্রতিরোধের পরিমাপ (<1Ω)

কেলভিনের ডাবল ব্রিজ

কেলভিনের ডাবল ব্রিজ হল সাধারণ উইটস্টোন ব্রিজের একটি পরিবর্তিত রূপ। নিচের চিত্রটি কেলভিনের ডাবল ব্রিজের পরিপথ চিত্র দেখাচ্ছে।

উপরের চিত্রে আমরা দেখতে পাই যে, এখানে দুটি সেট আছে, একটি P এবং Q প্রতিরোধ দিয়ে এবং অন্যটি p এবং q প্রতিরোধ দিয়ে। R হল অজানা নিম্ন প্রতিরোধ এবং S হল মানদণ্ড প্রতিরোধ। এখানে r হল অজানা প্রতিরোধ এবং মানদণ্ড প্রতিরোধের মধ্যে সংযোগ প্রতিরোধ, যার প্রভাব আমাদের অপসারণ করতে হবে। পরিমাপের জন্য আমরা P/Q এর অনুপাতকে p/q-এর সমান করি এবং ফলে একটি ভারসাম্যপূর্ণ উইটস্টোন ব্রিজ গঠিত হয় যা গ্যালভানোমিটারে শূন্য প্রতিস্থাপন প্রদান করে। তাই একটি ভারসাম্যপূর্ণ ব্রিজের জন্য আমরা লিখতে পারি

সমীকরণ 2 কে সমীকরণ 1-এ প্রতিস্থাপন করে এবং P/Q = p/q অনুপাত ব্যবহার করে, আমরা নিম্নলিখিত ফলাফল পাই:

তাই আমরা দেখতে পাই যে, ভারসাম্যপূর্ণ ডাবল আর্ম ব্যবহার করে আমরা সংযোগ প্রতিরোধ সম্পূর্ণরূপে অপসারণ করতে পারি এবং ফলে তার কারণে ত্রুটি ও অপসারণ করতে পারি। থার্মো-ইলেকট্রিক EMF-এর কারণে অন্য একটি ত্রুটি অপসারণ করার জন্য, আমরা ব্যাটারি সংযোগ উল্টানোর সাথে আরেকটি পড়া নেই এবং শেষ পর্যন্ত দুটি পড়ার গড় নেই। এই ব্রিজটি 0.1µΩ থেকে 1.0 Ω পর্যন্ত প্রতিরোধের জন্য উপযোগী।

ডাক্টার ওহমমিটার

ডাক্টার ওহমমিটার, একটি ইলেকট্রোমেকানিক্যাল যন্ত্র, নিম্ন প্রতিরোধ পরিমাপ করে। এটি একটি PMMC যন্ত্রের মতো একটি স্থায়ী চৌম্বক এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের মধ্যে এবং পরস্পর লম্বভাবে একটি সাধারণ অক্ষের চারপাশে স্বাধীনভাবে ঘূর্ণনশীল দুটি কয়েল অন্তর্ভুক্ত করে। নিচের চিত্রটি একটি ডাক্টার ওহমমিটার এবং অজানা প্রতিরোধ R-এর পরিমাপের জন্য প্রয়োজনীয় সংযোগ দেখায়।

একটি কয়েল, যা কারেন্ট কয়েল নামে পরিচিত, C1 এবং C2 কারেন্ট টার্মিনালে সংযুক্ত, অন্যটি, যা ভোল্টেজ কয়েল নামে পরিচিত, V1 এবং V2 পটেনশিয়াল টার্মিনালে সংযুক্ত। ভোল্টেজ কয়েল R-এর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত ভোল্টেজ পতনের সমানুপাতিক কারেন্ট বহন করে এবং তাই তার টর্ক উৎপন্ন হয়। কারেন্ট কয়েল R-এর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্টের সমানুপাতিক কারেন্ট বহন করে এবং তাই তার টর্কও উৎপন্ন হয়। দুটি টর্ক বিপরীত দিকে কাজ করে এবং দুটি টর্ক সমান হলে ইন্ডিকেটর থামে। এই যন্ত্রটি 100µΩ থেকে 5Ω পর্যন্ত প্রতিরোধের জন্য উপযোগী।

মধ্যম প্রতিরোধের পরিমাপ (1Ω – 100kΩ)

অ্যামিটার ভোল্টমিটার পদ্ধতি

এটি প্রতিরোধ পরিমাপের সবচেয়ে সহজ এবং সরল পদ্ধতি। এটি I কারেন্ট এবং V ভোল্টেজ পরিমাপ করার জন্য একটি অ্যামিটার এবং একটি ভোল্টমিটার ব্যবহার করে এবং আমরা প্রতিরোধের মান পাই

এখন আমরা অ্যামিটার এবং ভোল্টমিটারের দুটি সম্ভাব্য সংযোগ দেখতে পাই, নিচের চিত্রে দেখানো হয়েছে।এখন চিত্র 1-এ, ভোল্টমিটার অ্যামিটার এবং অজানা প্রতিরোধের মধ্য দিয়ে ভোল্টেজ পতন পরিমাপ করে, তাই

তাই, আপেক্ষিক ত্রুটি হবে,

চিত্র 2-এর সংযোগে, অ্যামিটার ভোল্টমিটার এবং প্রতিরোধ দিয়ে প্রবাহিত কারেন্টের যোগফল পরিমাপ করে, তাই

আপেক্ষিক ত্রুটি হবে,

আমরা দেখতে পাই যে, প্রথম ক্ষেত্রে R a = 0 এবং দ্বিতীয় ক্ষেত্রে Rv = ∞ হলে আপেক্ষিক ত্রুটি শূন্য হয়। এখন প্রশ্ন হল কোন ক্ষেত্রে কোন সংযোগ ব্যবহার করা হবে। এটি বের করার জন্য আমরা দুটি ত্রুটিকে সমান করি

তাই, উপরের সমীকরণ দ্বারা দেওয়া প্রতিরোধের চেয়ে বড় প্রতিরোধের জন্য আমরা প্রথম পদ্ধতি ব্যবহার করি এবং তার চেয়ে ছোট প্রতিরোধের জন্য দ্বিতীয় পদ্ধতি ব্যবহার করি।

উইটস্টোন ব্রিজ পদ্ধতি

এটি পরিমাপ গবেষণায় ব্যবহৃত সবচেয়ে সহজ এবং মৌলিক ব্রিজ পরিপথ। এটি প্রধানত P, Q; R এবং S চারটি প্রতিরোধের আর্ম দিয়ে গঠিত। R হল পরীক্ষার অজানা প্রতিরোধ, যেখানে S হল মানদণ্ড প্রতিরোধ। P এবং Q হল অনুপাত আর্ম। একটি EMF উৎস a এবং b বিন্দুগুলির মধ্যে সংযুক্ত এবং একটি গ্যালভানোমিটার c এবং d বিন্দুগুলির মধ্যে সংযুক্ত।

একটি ব্রিজ পরিপথ সবসময় শূন্য প্রতিস্থাপনের মূলনীতি অনুসরণ করে, অর্থাৎ, আমরা একটি প্যারামিটার পরিবর্তন করি যতক্ষণ না ডিটেক্টর শূন্য দেখায় এবং তারপর গাণিতিক সম্পর্ক ব্যবহার করে অজানা পরিমাণ নির্ধারণ করি পরিবর্তনশীল প্যারামিটার এবং অন্যান্য ধ্রুবকের মাধ্যমে। এখানেও মানদণ্ড প্রতিরোধ S পরিবর্তন করা হয় গ্যালভানোমিটারে শূন্য প্রতিস্থাপন পাওয়ার জন্য। এই শূন্য প্রতিস্থাপন বোঝায় c এবং d বিন্দুর মধ্যে কোন কারেন্ট নেই, যা বোঝায় c এবং d বিন্দুর ভোল্টেজ একই। তাই

উপরের দুটি সমীকরণ সমন্বয় করে আমরা বিখ্যাত সমীকরণ পাই –

প্রতিস্থাপন পদ্ধতি

নিচের চিত্রটি অজানা প্রতিরোধ R-এর পরিমাপের জন্য পরিপথ চিত্র দেখায়। S হল মানদণ্ড পরিবর্তনশীল প্রতিরোধ এবং r হল নিয়ন্ত্রণ প্রতিরোধ।

প্রথমে সুইচটি 1 অবস্থানে রাখা হয় এবং অ্যামিটারটি নির্দিষ্ট পরিমাণ কারেন্ট পড়ার জন্য r পরিবর্তন করা হয়। অ্যামিটার পড়ার মান নোট করা হয়। এখন সুইচটি 2 অবস্থানে সরানো হয় এবং S পরিবর্তন করা হয় প্রথম ক্ষেত্রে অ্যামিটার যে পড়া দিয়েছিল তার একই পড়া পাওয়ার জন্য। অ্যামিটার যখন 1 অবস্থানে যে পড়া দিয়েছিল, তখন S-এর মান যা হয়, তা হল অজানা প্রতিরোধ R-এর মান, যদি EMF উৎস পরীক্ষার সময় স্থির থাকে।

উচ্চ প্রতিরোধের পরিমাপ (>100kΩ)

চার্জ হারানোর পদ্ধতি

এই পদ্ধতিতে আমরা ডিসচার্জিং ক্যাপাসিটরের ভোল্টেজের সমীকরণ ব্যবহার করে অজানা প্রতিরোধ R-এর মান নির্ণয় করি। নিচের চিত্রটি পরিপথ চিত্র এবং সমীকরণগুলি দেখায