श्रृंखला कनेक्शन के लिए ओम का नियम। बिजली। ओम का नियम। कंडक्टरों की श्रृंखला और समानांतर कनेक्शन

पाठ #36-169 कंडक्टरों का कनेक्शन। पूर्ण परिपथ के लिए ओम का नियम। विद्युत प्रभावन बल।डी/जेड: 8.6; खंड 8.7; खंड 8.9

1. कंडक्टरों का कनेक्शन।

1.1 सीरियल - मिश्रण, जिस पर पिछले कंडक्टर का अंत जुड़ा हुआ हैअगले एक की शुरुआत के साथ।

पर सीरियल कनेक्शन: मैं 1 = मैं 2 (यदि धारा स्थिर है, तो वही आवेश समय t में चालक के किसी भी भाग से प्रवाहित होते हैं)

यू = यू 1 + यू 2 (खंड 1 और 2 में एकांक आवेश की गति के दौरान स्थिरवैद्युत बलों का कार्य इन वर्गों में कार्य के योग के बराबर होता है)।

समतुल्य कंडक्टर (प्रतिरोध) - एक कंडक्टर जो सर्किट के माने गए खंड में धाराओं और वोल्टेज को बदले बिना कंडक्टरों (प्रतिरोधों) के एक समूह को बदल देता है।

ओम का नियम: यू = आईआर , वे। यू 1 =आईआर 1; यू 2 =आईआर 2;

आईआर \u003d आईआर 1 + आईआर 2 \u003d मैं (आर 1 + आर 2) , अर्थात्। आर = आर 1 +आर 2 या अन्यथा आर =

विशेष मामला: आर = एन.आर. ,

श्रृंखला में जुड़े होने पर, संपूर्ण का तुल्य प्रतिरोधसर्किट सर्किट के अलग-अलग वर्गों के प्रतिरोधों के योग के बराबर है।क्योंकि मैं 1 =मैं 2 ; मैं 1 = ; मैं 2 = ; तब यू 1 \u003d मैं 1 आर 1 और यू 2 \u003d मैं 2 आर 2 इसलिए, =
जब कंडक्टरों को श्रृंखला में जोड़ा जाता है, तो कंडक्टरों पर अभिनय करने वाला वोल्टेज उनके प्रतिरोधों के सीधे आनुपातिक होता है।

नुकसान: जब श्रृंखला से जुड़े उपभोक्ताओं में से एक के लिए सर्किट खोला जाता है, तो पूरे सर्किट में करंट गायब हो जाता है (व्यवहार में असुविधाजनक)।

1.2 समानांतर - कनेक्शन,जिसमें कंडक्टरों की शुरुआत एक नोड से जुड़ी होती है, और अंत दूसरे से।

यू = यू 1 = यू 2 ; मैं \u003d मैं 1 \u003d मैं 2 मैं = मैं 1 =; मैं 2 =

, यानी = + = + या =

; क्यू \u003d क्यू 1 + क्यू 2

पूरी शाखा का संचालन (समानांतर में जुड़े सभी कंडक्टर) अलग-अलग शाखाओं की चालकता के योग के बराबर है (प्रत्येक कंडक्टर समानांतर में जुड़ा हुआ है)।

विशेष मामला:आर 1 \u003d आर 2 \u003d ... \u003d आर एन, फिर आर =, जहां n समान प्रतिरोध वाले कंडक्टरों की संख्या है।

अनुपातों से U 1 =U 2 ; यू 1 = ; यू 2 = उसका अनुसरण करता है =- कंडक्टरों के समानांतर कनेक्शन के साथ, शाखाओं में धाराएं उनके प्रतिरोधों के व्युत्क्रमानुपाती होती हैं।

लाभ: यदि नोड्स के बीच वोल्टेज स्थिर रहता है, तो शाखाओं में धाराएं एक दूसरे पर निर्भर नहीं होती हैं

2. पूर्ण परिपथ के लिए ओम का नियम

पूरी श्रृंखला में शामिल हैं:

- बाहरी क्षेत्र -कुल प्रतिरोध R . के साथ वर्तमान उपभोक्ता, विनियमन, नियंत्रण, आदि उपकरण

- आंतरिक क्षेत्र -ईएमएफ के साथ वर्तमान स्रोत और आंतरिक प्रतिरोध r के साथ (स्रोत के पास प्रतिरोध विद्युतीय ऊर्जा, चूंकि यह एक कंडक्टर है, करंट इसमें गर्मी उत्पन्न करता है)।

एक बंद सर्किट पर विचार करें जिसमें एक बाहरी भाग होता है जिसमें एक प्रतिरोध R होता है, और एक आंतरिक भाग - एक वर्तमान स्रोत, जिसका प्रतिरोध r होता है।

ऊर्जा के संरक्षण के नियम के अनुसार, वर्तमान स्रोत का ईएमएफ वोल्टेज के योग के बराबर होता है

सर्किट के बाहरी और आंतरिक खंड, चूंकि एक बंद सर्किट के साथ चलते समय, चार्ज अपनी मूल स्थिति में वापस आ जाता है - समान क्षमता वाले बिंदु पर (यानी φ ए \u003d φ बी): ε = आईआर + आईआर ,

कहाँ पे आईआर और आईआर- वोल्टेज ड्रॉपश्रृंखला के बाहरी और भीतरी वर्गों पर। इसलिए संपूर्ण परिपथ के लिए ओम का नियम:

3.ईएमएफबाह्य बलों की क्रिया एक भौतिक राशि की विशेषता है जिसे कहा जाता है विद्युत प्रभावन बल(ईएमएफ)

एक बंद लूप में इलेक्ट्रोमोटिव बल बाहरी बलों के काम का अनुपात है जब चार्ज लूप के साथ चार्ज में चलता है: ε=

अगर बैटरी पर1.5V लिखा है, इसका मतलब हैक्या बाहरी ताकतेंइस मामले में माइक) 1.5 J at . का कार्य करें से 1 C के आवेश का विस्थापनएक बैटरी के खंभेदूसरे करने के लिए। डायरेक्ट करंट एक लॉक में मौजूद नहीं हो सकता चेन, अगर ऐसा नहीं है संचालित बाहरी ताकतें, यानी कोई ईएमएफ नहीं।

ईएमएफ, वर्तमान ताकत की तरह, एक बीजीय मात्रा है। यदि EMF धनात्मक आवेशों के संचलन में योगदान देता है

दिशा है, तो इसे धनात्मक (ε > 0) माना जाता है। यदि EMF चुनी हुई दिशा में धनात्मक आवेशों की गति को रोकता है, तो इसे ऋणात्मक (ε .) माना जाता है

यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि इस सूत्र का उपयोग केवल तभी किया जा सकता है जब स्रोत के अंदर ऋणात्मक ध्रुव से धनात्मक की ओर प्रवाहित हो, और बाहरी परिपथ में - धनात्मक से ऋणात्मक की ओर।

3. विद्युत ऊर्जा के स्रोतों को बैटरी से जोड़ना।

3।एक। सीरियल कनेक्शन। पिछले स्रोत का "+" ध्रुव अगले स्रोत के "-" ध्रुव से जुड़ा है। श्रृंखला में जुड़े होने पर पूरे सर्किट के लिए ओम का नियम। मैं =

3.2. समानांतर कनेक्शन। "+" पोल एक टर्मिनल से जुड़ा है,

और "-" ध्रुव - दूसरे को। समानांतर के साथ पूरे सर्किट के लिए ओम का नियम

कनेक्शन: मैं =

3.3 मिश्रित कनेक्शन। पूरे सर्किट के लिए ओम का नियम मिश्रित कनेक्शन:

मैं =

परीक्षा प्रश्न

A. 1.2 ओम B. 5.2 ओम C. 5 ओम

A. 1.2 ओम B. 5.2 ओम C. 5 ओम

यदि आर 1 \u003d 2 ओम, आर 2 \u003d 3 ओम, आर 3 \u003d 4 ओम A. 1.2 ओम B. 5.2 ओम C. 5 ओम

31. क्या भौतिक मात्राचार्ज q को पूरे बंद पर ले जाने पर बाहरी बलों द्वारा किए गए कार्य के अनुपात से निर्धारित होता है विद्युत सर्किट, इस शुल्क के मूल्य के लिए?

ए वर्तमान ताकत। बी तनाव। बी विद्युत प्रतिरोध। डी विद्युत प्रतिरोधकता। डी इलेक्ट्रोमोटिव बल।

32. निम्नलिखित में से कौन सा सूत्र एक पूर्ण श्रृंखला के लिए ओम के नियम को व्यक्त करता है?

लेकिन।मैं = ; बी।मैं =

; पर।IUΔt; जी।पी= यूआई; डी।ρ = ρ 0 (1+αटी).

33. 18 वी के ईएमएफ के साथ एक वर्तमान स्रोत में 30 ओम का आंतरिक प्रतिरोध होता है। जब 60 ओम के विद्युत प्रतिरोध वाले एक प्रतिरोधक को इस स्रोत से जोड़ा जाता है, तो धारा का क्या मान होगा?A. 0.6 A. B. 0.3 A. C. 0.2 A. G. 0.9 A. D. 0.4 ए.

कार्य

№

1. 5.0 वोल्ट के ईएमएफ और 0.2 ओम के आंतरिक प्रतिरोध के साथ एक गैल्वेनिक सेल 40.0 ओम के प्रतिरोध के साथ एक कंडक्टर के लिए बंद है। वोल्टेज U . क्या है इस कंडक्टर पर?

№ 2 ऑनलाइन श्रृंखला दो विद्युत में जुड़े 220 वी के वोल्टेज के साथलैंप

प्रतिरोध 200 ओम प्रत्येक। प्रत्येक दीपक से गुजरने वाली धारा की मात्रा निर्धारित करें।

№ 3 चित्र में दिखाए गए परिपथ के खंड का कुल प्रतिरोध ज्ञात कीजिए,

यदि आर 1 \u003d 20 ओम, आर 2 \u003d आर। 3 \u003d आर 4 \u003d 15 ओम, आर 5 \u003d 3 ओम, आर 6 \u003d 90 ओम।

№ 4. प्रत्येक 60 ओम के चार प्रतिरोधक दिए गए हैं। सभी चार प्रतिरोधों के कनेक्शन आरेख बनाएं ताकि कुल प्रतिरोध क्रमशः: 15, 45, 60, 80, 150 और 240 ओम के बराबर हो। प्रत्येक सर्किट के पास, कुल प्रतिरोध की गणना लिखें।

№ 5. विद्युत ऊर्जा स्रोत का ईएमएफ 100 वी है। 49 ओम के बाहरी प्रतिरोध के साथ, सर्किट में करंट

2 ए. स्रोत के अंदर वोल्टेज ड्रॉप और उसके आंतरिक प्रतिरोध का पता लगाएं।

№ 6. एक खुले धारा स्रोत के टर्मिनलों पर संभावित अंतर 4 वी है। वर्तमान स्रोत के आंतरिक प्रतिरोध का निर्धारण करें, यदि 4 ओम के सर्किट के बाहरी खंड के प्रतिरोध के साथ, वर्तमान ताकत 0.8 ए है।

№ 7. 220 वी के ईएमएफ और 2 ओम के आंतरिक प्रतिरोध वाला एक वर्तमान स्रोत एक कंडक्टर द्वारा 108 ओम के प्रतिरोध के साथ बंद कर दिया गया है। वर्तमान स्रोत के अंदर वोल्टेज ड्रॉप का निर्धारण करें।

№ 8. ईएमएफ और वर्तमान स्रोत के आंतरिक प्रतिरोध का निर्धारण करें, यदि 3.9 ओम के बाहरी प्रतिरोध के साथ, सर्किट में करंट 0.5 ए है, और 1.9 ओम के बाहरी प्रतिरोध के साथ, करंट 1 ए है।

№ 9. 12 वी के ईएमएफ के साथ बैटरी के शॉर्ट सर्किट के दौरान वर्तमान ताकत का निर्धारण करें, यदि, जब इसे 4 ओम के बाहरी प्रतिरोध के लिए छोटा किया जाता है, तो सर्किट में करंट 2 ए होता है। वोल्टेज में गिरावट क्यों होती है शॉर्ट सर्किट के दौरान सर्किट का बाहरी सेक्शन शून्य के करीब होता है, हालांकि इस मामले में सर्किट में सबसे ज्यादा करंट होता है?

№ 10. वर्तमान स्रोत का ईएमएफ 220 वी है, आंतरिक प्रतिरोध 1.5 ओम है। सर्किट के बाहरी खंड का प्रतिरोध क्या है ताकि वर्तमान ताकत 4 ए हो?

बिजली। ओम का नियम। लगातार और समानांतर कनेक्शनसंवाहक।

यदि एक इंसुलेटेड कंडक्टर को में रखा जाता है विद्युत क्षेत्रतब चालक में मुक्त आवेश q पर एक बल कार्य करेगा। परिणामस्वरूप, चालक में मुक्त आवेशों का अल्पकालिक संचलन होता है। यह प्रक्रिया तब समाप्त होगी जब कंडक्टर की सतह पर उत्पन्न होने वाले आवेशों का अपना विद्युत क्षेत्र बाहरी क्षेत्र के लिए पूरी तरह से क्षतिपूर्ति करता है। कंडक्टर के अंदर परिणामी इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र शून्य होगा।

हालांकि, कंडक्टरों में, कुछ शर्तों के तहत, फ्री इलेक्ट्रिक चार्ज कैरियर्स की निरंतर क्रमित गति हो सकती है।

आवेशों के निरंतर क्रमित संचलन को विद्युत धारा कहते हैं।

प्रति दिशा विद्युत प्रवाहधनात्मक मुक्त आवेशों की गति की दिशा ली जाती है। किसी चालक में विद्युत धारा के अस्तित्व के लिए उसमें विद्युत क्षेत्र बनाना आवश्यक है।

विद्युत प्रवाह का मात्रात्मक माप वर्तमान I की ताकत है।

अदिश भौतिक मात्रा आवेश के अनुपात के बराबर होती है q के माध्यम से स्थानांतरित किया जाता है अनुप्रस्थ अनुभागएक समय अंतराल Δt के लिए कंडक्टर, इस समय के अंतराल को विद्युत प्रवाह की ताकत कहा जाता है। (चित्र 1.7.1)

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बाहरी ताकतों की प्रकृति भिन्न हो सकती है। पर ELECTROPLATINGसेल या बैटरी, वे जनरेटर में विद्युत रासायनिक प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप उत्पन्न होती हैं एकदिश धाराजब कंडक्टर चुंबकीय क्षेत्र में चलते हैं तो बाहरी बल उत्पन्न होते हैं। विद्युत परिपथ में वर्तमान स्रोत पंप के समान भूमिका निभाता है, जो एक बंद हाइड्रोलिक प्रणाली में द्रव को पंप करने के लिए आवश्यक है। बाहरी बलों की कार्रवाई के तहत, विद्युत आवेश वर्तमान स्रोत के अंदर बलों के विरुद्ध गति करते हैं इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र, ताकि एक बंद सर्किट में एक निरंतर विद्युत प्रवाह बनाए रखा जा सके।

जब विद्युत आवेश एक डीसी सर्किट के साथ चलते हैं, तो वर्तमान स्रोतों के अंदर काम करने वाली बाहरी ताकतें काम करती हैं।

वर्तमान स्रोत के ऋणात्मक ध्रुव से धनात्मक को इस आवेश के मान पर ले जाने पर बाह्य बलों के कार्य के अनुपात के बराबर एक भौतिक मात्रा को स्रोत का विद्युत वाहक बल (EMF) कहा जाता है:

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U12 के मान को आमतौर पर सर्किट सेक्शन 1-2 में वोल्टेज कहा जाता है। एक सजातीय खंड के मामले में, वोल्टेज संभावित अंतर के बराबर है: U12 = φ1 - φ2।

1826 में जर्मन भौतिक विज्ञानी जी। ओम ने प्रयोगात्मक रूप से स्थापित किया कि वर्तमान I की ताकत एक सजातीय धातु कंडक्टर (यानी, एक कंडक्टर जिसमें कोई नहीं है) के माध्यम से बहती है

बाहरी बल कार्य करते हैं), कंडक्टर के सिरों पर वोल्टेज यू के समानुपाती होता है:

जहां आर = स्थिरांक।

R के मान को आमतौर पर विद्युत प्रतिरोध कहा जाता है। विद्युत प्रतिरोध वाले चालक को प्रतिरोधक कहा जाता है। यह अनुपात श्रृंखला के एक सजातीय खंड के लिए ओम के नियम को व्यक्त करता है:

एक कंडक्टर में करंट लागू वोल्टेज के सीधे आनुपातिक होता है और कंडक्टर के प्रतिरोध के व्युत्क्रमानुपाती होता है।

एसआई इकाई में विद्युतीय प्रतिरोधकंडक्टर एक ओम (ओम) के रूप में कार्य करता है। 1 ओम के प्रतिरोध में सर्किट का एक खंड होता है जिसमें 1 V के वोल्टेज पर 1 A की धारा होती है।

ओम के नियम का पालन करने वाले कंडक्टरों को रैखिक कहा जाता है। वोल्टेज यू पर वर्तमान ताकत I की ग्राफिकल निर्भरता (ऐसे ग्राफ को वर्तमान-वोल्टेज विशेषताओं कहा जाता है, जिसे सीवीसी के रूप में संक्षिप्त किया जाता है) को मूल से गुजरने वाली एक सीधी रेखा द्वारा दर्शाया गया है।

EMF वाले सर्किट सेक्शन के लिए, ओम का नियम निम्नलिखित रूप में लिखा जाता है:

आईआर = यू12 = φ1 - φ2 + ɛ = Δφ12 + ।

इस संबंध को आम तौर पर एक अमानवीय श्रृंखला खंड के लिए सामान्यीकृत ओम का नियम या ओम का नियम कहा जाता है।

अंजीर पर। 1.7.2 एक बंद डीसी सर्किट दिखाता है। श्रृंखला खंड (सीडी) सजातीय है।

चित्र 1.7.2।

बंद डीसी सर्किट।

एक पूर्ण परिपथ के लिए ओम का नियम: एक पूर्ण परिपथ में धारा शक्ति है विद्युत प्रभावन बलस्रोत, सर्किट के सजातीय और अमानवीय वर्गों के प्रतिरोधों के योग से विभाजित।

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(आर<< r), тогда в цепи потечет ток короткого замыкания

शॉर्ट सर्किट करंट वह अधिकतम करंट है जो किसी दिए गए स्रोत से इलेक्ट्रोमोटिव बल और आंतरिक प्रतिरोध r के साथ प्राप्त किया जा सकता है। कम आंतरिक प्रतिरोध वाले स्रोतों के लिए, शॉर्ट-सर्किट करंट बहुत बड़ा हो सकता है और विद्युत सर्किट या स्रोत के विनाश का कारण बन सकता है। उदाहरण के लिए, ऑटोमोबाइल में उपयोग की जाने वाली लेड-एसिड बैटरी में कई सौ एम्पीयर का शॉर्ट सर्किट करंट हो सकता है। सबस्टेशन (हजारों एम्पीयर) द्वारा संचालित प्रकाश नेटवर्क में शॉर्ट सर्किट विशेष रूप से खतरनाक हैं। ऐसी उच्च धाराओं के विनाशकारी प्रभाव से बचने के लिए सर्किट में फ़्यूज़ या विशेष सर्किट ब्रेकर शामिल किए जाते हैं।

कुछ मामलों में, शॉर्ट सर्किट करंट के खतरनाक मूल्यों को रोकने के लिए, कुछ बाहरी प्रतिरोध श्रृंखला में स्रोत से जुड़े होते हैं। तब प्रतिरोध r स्रोत के आंतरिक प्रतिरोध और बाहरी प्रतिरोध के योग के बराबर होता है, और शॉर्ट सर्किट की स्थिति में, वर्तमान ताकत अत्यधिक बड़ी नहीं होगी।

यदि बाह्य परिपथ खुला है, तो ba = - ab = , अर्थात् एक खुली बैटरी के ध्रुवों पर विभवांतर उसके EMF के बराबर होता है।

यदि बाहरी भार प्रतिरोध R को चालू किया जाता है और I बैटरी से प्रवाहित होता है, तो इसके ध्रुवों पर संभावित अंतर Δφba = - Ir के बराबर हो जाता है।

अंजीर पर। 1.7.3 तीन मोड में एक समान ईएमएफ और आंतरिक प्रतिरोध आर के साथ एक डीसी स्रोत का एक योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व देता है: "निष्क्रिय", लोड और शॉर्ट सर्किट मोड (शॉर्ट सर्किट) पर काम करता है।

चित्र 1.8.3।

एक डीसी स्रोत का योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व: 1 - बैटरी खुली है; 2 - बैटरी बाहरी प्रतिरोध आर के लिए बंद है; 3 - शॉर्ट सर्किट मोड।

डीसी विद्युत सर्किट में वोल्टेज और धाराओं को मापने के लिए, विशेष उपकरणों का उपयोग किया जाता है - वोल्टमीटर और एमीटर।

वाल्टमीटर को इसके टर्मिनलों पर लागू संभावित अंतर को मापने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह परिपथ के उस खंड के समानांतर जुड़ा हुआ है जिस पर संभावित अंतर मापा जाता है। किसी भी वोल्टमीटर में कुछ आंतरिक प्रतिरोध RB होता है। वाल्टमीटर के लिए मापा सर्किट से जुड़े होने पर धाराओं के एक ध्यान देने योग्य पुनर्वितरण का परिचय नहीं देने के लिए, इसका आंतरिक प्रतिरोध सर्किट के उस खंड के प्रतिरोध की तुलना में बड़ा होना चाहिए जिससे यह जुड़ा हुआ है। अंजीर में दिखाए गए सर्किट के लिए। 1.7 4, इस शर्त को इस प्रकार लिखा जाता है: आरबी >> आर1।

इस स्थिति का अर्थ है कि वोल्टमीटर से प्रवाहित होने वाली धारा IB = cd / RB, परिपथ के परीक्षित भाग से प्रवाहित होने वाली धारा I = cd / R1 से बहुत कम है।

चूंकि वाल्टमीटर के अंदर कोई बाहरी बल कार्य नहीं कर रहे हैं, इसलिए इसके टर्मिनलों पर संभावित अंतर वोल्टेज के साथ परिभाषा के अनुसार मेल खाता है। इसलिए, हम कह सकते हैं कि वोल्टमीटर वोल्टेज को मापता है।

एमीटर को सर्किट में वर्तमान ताकत को मापने के लिए डिज़ाइन किया गया है। एमीटर को विद्युत परिपथ में ब्रेक से श्रेणीक्रम में जोड़ा जाता है ताकि पूरी मापी गई धारा उसमें से गुजरे। एमीटर में कुछ आंतरिक प्रतिरोध आरए भी होता है। एक वाल्टमीटर के विपरीत, पूरे सर्किट के कुल प्रतिरोध की तुलना में एक एमीटर का आंतरिक प्रतिरोध पर्याप्त रूप से छोटा होना चाहिए। अंजीर में सर्किट के लिए। 1.7.4 एमीटर के प्रतिरोध को RA . की शर्त को पूरा करना चाहिए<< (r + R1 + R2),

ताकि जब एमीटर को चालू किया जाए तो परिपथ में धारा में परिवर्तन न हो।

मापने के उपकरण - वोल्टमीटर और एमीटर - दो प्रकार के होते हैं: पॉइंटर (एनालॉग) और डिजिटल। डिजिटल विद्युत मीटर जटिल इलेक्ट्रॉनिक उपकरण हैं। आमतौर पर डिजिटल उपकरण उच्च माप सटीकता प्रदान करते हैं।

चित्र 1.7.4.

एक विद्युत परिपथ में एक एमीटर (ए) और एक वाल्टमीटर (बी) को शामिल करना

कंडक्टरों की श्रृंखला और समानांतर कनेक्शन।

विद्युत परिपथों में कंडक्टरों को श्रृंखला में और समानांतर में जोड़ा जा सकता है।

कंडक्टरों के एक श्रृंखला कनेक्शन के साथ (चित्र। 1.8.1), सभी कंडक्टरों में वर्तमान ताकत समान है: I1 = I2 = I।

चित्र 1.8.1।

कंडक्टरों का सीरियल कनेक्शन।

ओम के नियम के अनुसार, कंडक्टरों पर वोल्टेज U1 और U2 हैं U1 = IR1, U2 = IR2।

दोनों कंडक्टरों पर कुल वोल्टेज U, U1 और U2 के वोल्टेज के योग के बराबर है:

यू = यू 1 + यू 2 = आई (आर 1 + आर 2) = आईआर,

जहाँ R पूरे परिपथ का विद्युत प्रतिरोध है। यह संकेत करता है:

श्रृंखला में जुड़े होने पर, सर्किट का कुल प्रतिरोध अलग-अलग कंडक्टरों के प्रतिरोधों के योग के बराबर होता है।

यह परिणाम किसी भी श्रृंखला से जुड़े कंडक्टरों के लिए मान्य है।

समानांतर कनेक्शन (चित्र। 1.8.2) के साथ, दोनों कंडक्टरों पर वोल्टेज U1 और U2 समान हैं: U1 = U2 = U।

चित्र 1.8.2।

कंडक्टरों का समानांतर कनेक्शन।

दोनों कंडक्टरों के माध्यम से बहने वाली धाराओं I1 + I2 का योग एक असंबद्ध सर्किट में वर्तमान के बराबर है:

यह परिणाम इस तथ्य से निकलता है कि डीसी सर्किट में धाराओं (नोड्स ए और बी) के शाखाओं के बिंदुओं पर कोई शुल्क जमा नहीं हो सकता है। उदाहरण के लिए, चार्ज IΔt समय t में नोड A में प्रवाहित होता है, और I1Δt + I2Δt चार्ज एक ही समय में नोड A से दूर बहता है। फलस्वरूप,

ओम के नियम के आधार पर लेखन:

जहाँ R पूरे परिपथ का विद्युत प्रतिरोध है, हम पाते हैं:

कंडक्टरों के समानांतर कनेक्शन के साथ, सर्किट के कुल प्रतिरोध का व्युत्क्रम समानांतर-जुड़े कंडक्टरों के प्रतिरोधों के व्युत्क्रम के योग के बराबर होता है।

यह परिणाम समानांतर में जुड़े कंडक्टरों की संख्या के लिए मान्य है।

श्रृंखला और कंडक्टरों के समानांतर कनेक्शन के लिए सूत्र कई मामलों में कई प्रतिरोधों से युक्त एक जटिल सर्किट के प्रतिरोध की गणना करने की अनुमति देते हैं। अंजीर पर। 1.8.3 ऐसे जटिल परिपथ का एक उदाहरण दिया गया है और गणनाओं का क्रम दर्शाया गया है।

चित्र 1.8.3।

एक जटिल सर्किट के प्रतिरोध की गणना। सभी कंडक्टर प्रतिरोध ओम (ओम) में हैं

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि विभिन्न प्रतिरोधों वाले कंडक्टरों वाले सभी जटिल सर्किटों की गणना श्रृंखला और समानांतर कनेक्शन के सूत्रों का उपयोग करके नहीं की जा सकती है। अंजीर पर। 1.8.4 एक विद्युत परिपथ का एक उदाहरण दिखाता है जिसकी गणना उपरोक्त विधि का उपयोग करके नहीं की जा सकती है।

चित्र 1.8.4।

एक विद्युत परिपथ का एक उदाहरण जो श्रृंखला और समानांतर कंडक्टरों के संयोजन के लिए कम नहीं है

सर्किट सेक्शन के लिए ओम का नियम: वर्तमान ताकतमैं विद्युत परिपथ के खंड में वोल्टेज के सीधे आनुपातिक हैयू खंड के सिरों पर और इसके प्रतिरोध के व्युत्क्रमानुपाती होता है आर।

कानून सूत्र: मैं =. यहाँ से हम सूत्र लिखते हैं यू = आईआर तथा आर = .

चित्र एक। चेन सेक्शन रेखा चित्र नम्बर 2। पूरी श्रृंखला

पूर्ण परिपथ के लिए ओम का नियम: वर्तमान ताकतमैं पूर्ण विद्युत परिपथवर्तमान स्रोत के ईएमएफ (इलेक्ट्रोमोटिव बल) के बराबर इसर्किट के प्रतिबाधा से विभाजित (आर + आर)।परिपथ का कुल प्रतिरोध बाह्य परिपथ के प्रतिरोधों के योग के बराबर होता है आरऔर आंतरिक आरवर्तमान स्रोत। कानून सूत्र मैं =

. अंजीर पर। 1 और 2 विद्युत परिपथों के आरेख हैं।

3. कंडक्टरों की श्रृंखला और समानांतर कनेक्शन

विद्युत परिपथों में कंडक्टरों को जोड़ा जा सकता है क्रमिकतथा समानांतर. एक मिश्रित यौगिक इन दोनों यौगिकों को मिलाता है।

प्रतिरोध, जब चालू होता है, सर्किट के दो बिंदुओं के बीच स्थित अन्य सभी कंडक्टरों के बजाय, करंट और वोल्टेज अपरिवर्तित रहता है, कहलाता है समकक्ष प्रतिरोध इन कंडक्टर।

सीरियल कनेक्शन

एक कनेक्शन को सीरियल कहा जाता है अगर प्रत्येक कंडक्टर केवल एक पिछले और एक बाद के कंडक्टर से जुड़ा होता है।

पहले से इस प्रकार है किरचॉफ के नियम, कंडक्टरों के एक श्रृंखला कनेक्शन के साथ, सभी कंडक्टरों के माध्यम से बहने वाले विद्युत प्रवाह की ताकत समान होती है (आवेश के संरक्षण के कानून के आधार पर)।

1. श्रृंखला में कनेक्ट होने पर कंडक्टर(चित्र एक) सभी कंडक्टरों में वर्तमान ताकत समान है:मैं 1 = मैं 2 = मैं 3 = मैं

चावल। 1. दो कंडक्टरों का सीरियल कनेक्शन।

2. ओम के नियम के अनुसार, वोल्टेज यू 1 तथा यू 2 कंडक्टरों पर बराबर हैं यू 1 = आईआर 1 , यू 2 = आईआर 2 , यू 3 = आईआर 3 .

जब कंडक्टर श्रृंखला में जुड़े होते हैं तो वोल्टेज विद्युत सर्किट के अलग-अलग वर्गों (कंडक्टर) में वोल्टेज के योग के बराबर होता है।

यू = u1 + u2 + u3

ओम का नियम, वोल्टेज यू 1, यूकंडक्टरों पर 2 बराबर हैं यू 1 = आईआर 1 , यू 2 = आईआर 2 , किरचॉफ के दूसरे नियम के अनुसार, पूरे खंड पर वोल्टेज:

यू = यू 1 + यू 2 = आईआर 1 + आईआर 2 = मैं (आर 1 + आर 2 )= मैं आर. हम पाते हैं:आर = आर 1 + आर 2

सामान्य वोल्टेजयू कंडक्टरों पर वोल्टेज के योग के बराबर हैयू 1 , यू 2 , यू 3 बराबर:यू = यू 1 + यू 2 + यू 3 = मैं · (आर 1 + आर 2 + आर 3 ) = आईआर

कहाँ पेआर ईसीवी – बराबरपूरे सर्किट का प्रतिरोध। यहाँ से: आर ईसीवी = आर 1 + आर 2 + आर 3

श्रृंखला में जुड़े होने पर, सर्किट का समतुल्य प्रतिरोध सर्किट के अलग-अलग वर्गों के प्रतिरोधों के योग के बराबर होता है : आर ईसीवी = आर 1 + आर 2 + आर 3 +…

यह परिणाम मान्य है किसी भी संख्या के लिएश्रृंखला से जुड़े कंडक्टर।

ओम के नियम से यह निम्नानुसार है: यदि श्रृंखला कनेक्शन में वर्तमान ताकत बराबर हैं:

मैं = , मैं = . यहाँ से = या =, यानी, सर्किट के अलग-अलग वर्गों में वोल्टेज अनुभागों के प्रतिरोधों के सीधे आनुपातिक होते हैं।

श्रृंखला में कनेक्ट होने पर एनसमान कंडक्टर, कुल वोल्टेज एक यू . के वोल्टेज के उत्पाद के बराबर है 1 उनकी संख्या के लिए एन:

यू खेड़ी = एन · यू 1 . इसी प्रकार प्रतिरोधों के लिए : आर खेड़ी = एन · आर 1

जब श्रृंखला से जुड़े उपभोक्ताओं में से एक का सर्किट खोला जाता है, तो पूरे सर्किट में करंट गायब हो जाता है, इसलिए व्यवहार में एक श्रृंखला कनेक्शन हमेशा सुविधाजनक नहीं होता है।