रेजिस्टेन्सको मापन क्या हुन्छ?

प्रतिरोधको माप क्या है?

प्रतिरोधको परिभाषा

प्रतिरोध विद्युत धारा प्रवाह का विरोध होता है, यह विद्युत अभियांत्रिकी में एक मौलिक अवधारणा है।

कम प्रतिरोधको माप (<1Ω)

केल्विन डबल ब्रिज

केल्विन डबल ब्रिज साधारण व्हीटस्टोन ब्रिज का एक संशोधित रूप है। नीचे चित्र में केल्विन डबल ब्रिज का परिपथ चित्र दिखाया गया है।

जैसा कि ऊपर दिए गए चित्र में देखा जा सकता है, यहाँ दो सेट बाहु हैं, एक P और Q के साथ और दूसरा p और q के साथ। R अज्ञात कम प्रतिरोध है और S एक मानक प्रतिरोध है। यहाँ r अज्ञात प्रतिरोध और मानक प्रतिरोध के बीच का संपर्क प्रतिरोध है, जिसका प्रभाव हमें उन्मूलित करना है। माप के लिए हम P/Q को p/q के बराबर बनाते हैं और इस प्रकार एक संतुलित व्हीटस्टोन ब्रिज बनाते हैं जो गैल्वेनोमीटर में शून्य विक्षेपण देता है। इस प्रकार एक संतुलित ब्रिज के लिए हम लिख सकते हैं

समीकरण 2 को समीकरण 1 में प्रतिस्थापित करके और P/Q = p/q का अनुपात उपयोग करके, हम निम्नलिखित परिणाम प्राप्त करते हैं:

इस प्रकार हम देखते हैं कि संतुलित डबल बाहुओं का उपयोग करके हम संपर्क प्रतिरोध को पूरी तरह से उन्मूलित कर सकते हैं और इसके कारण होने वाली त्रुटि को भी। थर्मो-इलेक्ट्रिक इम्फ के कारण होने वाली एक और त्रुटि को उन्मूलित करने के लिए, हम बैटरी कनेक्शन को उलट देते हैं और अंत में दोनों पाठों का औसत लेते हैं। यह ब्रिज 0.1µΩ से 1.0 Ω तक के प्रतिरोधों के लिए उपयोगी है।

डक्टर ओहममीटर

डक्टर ओहममीटर, एक इलेक्ट्रोमेकेनिकल उपकरण, कम प्रतिरोधों को मापता है। इसमें एक स्थायी चुंबक, PMMC उपकरण के समान, और दो कुंडल होते हैं जो चुंबकीय क्षेत्र में स्थित होते हैं और एक दूसरे के साथ समकोण पर स्थित होते हैं, जो एक सामान्य अक्ष के चारों ओर स्वतंत्र रूप से घूमते हैं। नीचे दिए गए चित्र में डक्टर ओहममीटर और अज्ञात प्रतिरोध R को मापने के लिए आवश्यक कनेक्शन दिखाए गए हैं।

एक कुंडल, जिसे धारा कुंडल कहा जाता है, C1 और C2 धारा टर्मिनलों से जुड़ा होता है, जबकि दूसरा कुंडल, जिसे वोल्टेज कुंडल कहा जाता है, V1 और V2 वोल्टेज टर्मिनलों से जुड़ा होता है। वोल्टेज कुंडल R के साथ वोल्टेज गिरावट के अनुपात में धारा ले जाता है और इसका टोक भी उसी अनुपात में होता है। धारा कुंडल R के माध्यम से प्रवाहित धारा के अनुपात में धारा ले जाता है और इसका टोक भी उसी अनुपात में होता है। दोनों टोक विपरीत दिशा में कार्य करते हैं और दोनों टोक बराबर होने पर इंडिकेटर रुक जाता है। यह उपकरण 100µΩ से 5Ω तक के प्रतिरोधों के लिए उपयोगी है।

मध्यम प्रतिरोध का माप (1Ω – 100kΩ)

एमीटर वोल्टमीटर विधि

यह प्रतिरोध को मापने की सबसे बुनियादी और सरल विधि है। यह एक एमीटर का उपयोग धारा I को मापने के लिए और एक वोल्टमीटर का उपयोग वोल्टेज V को मापने के लिए करती है और हम प्रतिरोध का मान प्राप्त करते हैं

अब हम एमीटर और वोल्टमीटर के दो संभावित कनेक्शन हो सकते हैं, जो नीचे दिए गए चित्र में दिखाए गए हैं। अब चित्र 1 में, वोल्टमीटर एमीटर और अज्ञात प्रतिरोध के बीच की वोल्टेज गिरावट को मापता है, इसलिए

इसलिए, सापेक्ष त्रुटि होगी,

चित्र 2 के कनेक्शन में, एमीटर वोल्टमीटर और प्रतिरोध के माध्यम से प्रवाहित धारा को मापता है, इसलिए

सापेक्ष त्रुटि होगी,

यह देखा जा सकता है कि सापेक्ष त्रुटि पहले मामले में Ra = 0 और दूसरे मामले में Rv = ∞ के लिए शून्य होती है। अब प्रश्न उठता है कि किस मामले में किस कनेक्शन का उपयोग किया जाना चाहिए। यह जानने के लिए हम दोनों त्रुटियों को बराबर करते हैं

इसलिए, ऊपर दिए गए समीकरण से अधिक प्रतिरोध के लिए हम पहली विधि का उपयोग करते हैं और उससे कम प्रतिरोध के लिए दूसरी विधि का उपयोग करते हैं।

व्हीटस्टोन ब्रिज विधि

यह मापन अध्ययनों में उपयोग किए जाने वाला सबसे सरल और मूल ब्रिज परिपथ है। इसमें चार प्रतिरोध की बाहु P, Q; R और S होती हैं। R प्रयोग में अज्ञात प्रतिरोध है, जबकि S एक मानक प्रतिरोध है। P और Q को अनुपात बाहु कहा जाता है। एक EMF स्रोत बिंदु a और b के बीच जोड़ा जाता है जबकि एक गैल्वेनोमीटर बिंदु c और d के बीच जोड़ा जाता है।

एक ब्रिज परिपथ हमेशा शून्य निर्णय के सिद्धांत पर काम करता है, यानी हम एक पैरामीटर को बदलते हैं जब तक डिटेक्टर शून्य नहीं दिखाता और फिर एक गणितीय संबंध का उपयोग करके अज्ञात को बदले गए पैरामीटर और अन्य स्थिरांकों के पदों में निर्धारित नहीं करते। यहाँ भी मानक प्रतिरोध S को बदलकर गैल्वेनोमीटर में शून्य विक्षेपण प्राप्त किया जाता है। यह शून्य विक्षेपण बिंदु c और d के बीच की धारा के अभाव का अर्थ है, जो इस बात का अर्थ है कि बिंदु c और d का वोल्टेज एक समान है। इसलिए

ऊपर दिए गए दो समीकरणों को जोड़कर हम प्रसिद्ध समीकरण प्राप्त करते हैं –

स्थानापन्न विधि

नीचे दिए गए चित्र में अज्ञात प्रतिरोध R के मापन के लिए परिपथ चित्र दिखाया गया है। S एक मानक चर प्रतिरोध है और r एक नियंत्रण प्रतिरोध है।

पहले स्विच को स्थिति 1 पर रखा जाता है और एमीटर को एक निश्चित मात्रा की धारा को पढ़ने के लिए r को बदलकर निर्धारित किया जाता है। एमीटर का पाठ नोट किया जाता है। अब स्विच को स्थिति 2 पर ले जाया जाता है और S को बदलकर एमीटर को वही पाठ पढ़ने के लिए लाया जाता है जो शुरुआती मामले में पढ़ा गया था। उस S का मान, जिसके लिए एमीटर ने स्थिति 1 के बराबर पाठ पढ़ा, अज्ञात प्रतिरोध R का मान है, यदि EMF स्रोत प्रयोग के दौरान स्थिर रहता है।

उच्च प्रतिरोध का माप (>100kΩ)

चार्ज की हानि की विधि

इस विधि में हम एक डिस्चार्जिंग कंडेनसर पर वोल्टेज के समीकरण का उपयोग करके अज्ञात प्रतिरोध R का मान ज्ञात करते हैं। नीचे दिए गए चित्र में परिपथ चित्र दिखाया गया है और शामिल समीकरण निम्नलिखित हैं -

हालांकि ऊपर दिए गए मामले में कंडेनसर के लीकेज प्रतिरोध का ध्यान नहीं दिया गया है। इसलिए इसके लिए नियंत्रण के लिए हम नीचे दिए गए चित्र में दिखाए गए परिपथ का उपयोग करते हैं। R1

हम उसी प्रक्रिया का पालन करते हैं लेकिन पहले S1 बंद करके और फिर S1 खुले करके। पहले मामले में हम प्राप्