ઓમ્સ લૉ કૅલ્ક્યુલેટર - વોલ્ટેજ, કરંટ & પ્રતિરોધ ગણો

ઓહ્મના નિયમનું કેલ્ક્યુલેટર વિદ્યુત પરિપથમાં વોલ્ટેજ, પ્રવાહ અથવા પ્રતિકાર શોધે છે, જ્યારે બાકીની બે કિંમતો જાણીતી હોય. તે ઓહ્મનો નિયમ લાગુ કરે છે, જે આ ત્રણ રાશિઓને જોડે છે: વોલ્ટેજ = પ્રવાહ × પ્રતિકાર, જેને V = I × R તરીકે લખવામાં આવે છે.

વોલ્ટેજ, પ્રવાહ અને પ્રતિકારનો અર્થ

વોલ્ટેજ (V) એ વિદ્યુત દબાણ છે, જે પરિપથમાંથી ઇલેક્ટ્રોનને વહેવા પ્રેરે છે. તે વોલ્ટમાં માપવામાં આવે છે.

પ્રવાહ (I) એ પરિપથમાં કોઈ બિંદુ પાસેથી ઇલેક્ટ્રોન વહેવાનો દર છે. તે એમ્પિયરમાં માપવામાં આવે છે, જેને ઘણી વાર એમ્પ (A) તરીકે ટૂંકાવવામાં આવે છે.

પ્રતિકાર (R) એ કોઈ પદાર્થ પ્રવાહના વહેણનો કેટલો વિરોધ કરે છે તેનું માપ છે. તે ઓહ્મ (Ω)માં માપવામાં આવે છે.

એક સામાન્ય સરખામણીમાં પાઇપમાં વહેતા પાણીનો ઉપયોગ થાય છે. વોલ્ટેજ પાણીના દબાણ જેવું કામ કરે છે. પ્રવાહ વહેણના દર જેવો હોય છે. પ્રતિકાર પાઇપ કેટલી સાંકડી છે તે જેવો હોય છે. વધુ દબાણ અથવા પહોળી પાઇપ વહેણ વધારે છે. વધુ સાંકડાપણું તેને ઘટાડે છે.

ઓહ્મના નિયમનું સૂત્ર

મૂળભૂત સૂત્ર છે:

V = I × R

તેને ગોઠવીને અન્ય બે સ્વરૂપો મળે છે:

I = V ÷ R

R = V ÷ I

ત્રણેય સૂત્રો એક જ સંબંધ દર્શાવે છે. કયું સૂત્ર વાપરવું તે કઈ કિંમત અજ્ઞાત છે તેના પર આધાર રાખે છે.

વોલ્ટેજની ગણતરી કેવી રીતે કરવી

પ્રવાહને પ્રતિકારથી ગુણો.

V = I × R

ઉદાહરણ: એક પરિપથમાં 2 A નો પ્રવાહ અને 5 ઓહ્મનો પ્રતિકાર છે. V = 2 × 5 = 10 V

પ્રવાહની ગણતરી કેવી રીતે કરવી

વોલ્ટેજને પ્રતિકારથી ભાગો.

I = V ÷ R

ઉદાહરણ: એક પરિપથમાં 12 Vનું વોલ્ટેજ અને 4 ઓહ્મનો પ્રતિકાર છે. I = 12 ÷ 4 = 3 A

પ્રતિકારની ગણતરી કેવી રીતે કરવી

વોલ્ટેજને પ્રવાહથી ભાગો.

R = V ÷ I

ઉદાહરણ: એક પરિપથમાં 9 Vનું વોલ્ટેજ અને 3 Aનો પ્રવાહ છે. R = 9 ÷ 3 = 3 ઓહ્મ

ઉદાહરણ: LED માટે રેઝિસ્ટરનું કદ નક્કી કરવું

9 Vની બેટરી એવી LEDને વીજળી આપે છે જેને 20 mA (0.02 A) પ્રવાહની જરૂર છે અને જેમાં 2 Vનો ફૉર્વર્ડ વોલ્ટેજ ડ્રૉપ છે. LED સાથે શ્રેણીમાં જોડાયેલ રેઝિસ્ટરે બાકીનું વોલ્ટેજ શોષવું આવશ્યક છે.

રેઝિસ્ટર ઉપરનું વોલ્ટેજ: 9 V − 2 V = 7 V

જરૂરી પ્રતિકાર: R = 7 ÷ 0.02 = 350 ઓહ્મ

350 ઓહ્મ પ્રમાણભૂત રેઝિસ્ટરનું કદ ન હોવાથી, બનાવનાર નજીકની સામાન્ય કિંમત પસંદ કરશે, જેમ કે 330 ઓહ્મ અથવા 390 ઓહ્મ.

ગણકનો ઉપયોગ કેવી રીતે કરવો

કેલ્ક્યુલેટરમાં ત્રણ ક્ષેત્રો છે: વોલ્ટેજ (V), પ્રવાહ (I) અને પ્રતિકાર (R). વપરાશકર્તા ચોક્કસપણે બે ક્ષેત્રો ભરે છે અને ત્રીજું ખાલી રાખે છે. કેલ્ક્યુલેટર અજ્ઞાત કિંમતની ગણતરી કરે છે, તેને બે દશાંશ સ્થાનો સુધી પૂર્ણાંકિત કરે છે અને વપરાયેલું સૂત્ર દર્શાવે છે.

ત્રણેય ક્ષેત્રો ભરવાથી અથવા બે કરતાં ઓછાં ક્ષેત્રો ભરવાથી ચોક્કસ બે કિંમતો દાખલ કરવાની વિનંતી કરતી ભૂલ દર્શાય છે. ઋણ સંખ્યાઓ સ્વીકારવામાં આવતી નથી, કારણ કે અહીં વોલ્ટેજ, પ્રવાહ અને પ્રતિકારને શૂન્ય અથવા તેનાથી વધુ માનવામાં આવે છે. સાદી સંખ્યા ન હોય તેવી કોઈપણ વસ્તુ, જેમ કે લખાણ અથવા દર્શાવવા માટે ખૂબ મોટી સંખ્યા, પણ એ જ રીતે નકારવામાં આવે છે. દાખલ કરેલી બે કિંમતો શૂન્ય વડે ભાગાકાર કરાવે, જેમ કે 0 ઓહ્મના પ્રતિકાર સાથે પ્રવાહની ગણતરી કરતી વખતે, કેલ્ક્યુલેટર અનિર્ધારિત પરિણામને બદલે ભૂલ દર્શાવે છે.

ઓહ્મના નિયમની મર્યાદાઓ

ઓહ્મનો નિયમ ઓહ્મિક પદાર્થો પર લાગુ પડે છે: વાહકો, જેમ કે મોટા ભાગના ધાતુના તાર અને રેઝિસ્ટર, જેમાં વોલ્ટેજના સીધા પ્રમાણમાં પ્રવાહ વધે છે. તે ડાયોડ, LED અથવા ટ્રાન્ઝિસ્ટર જેવા ઘટકો પર સીધો લાગુ પડતો નથી, કારણ કે તેમનો પ્રવાહ વોલ્ટેજ સાથે સીધી રેખામાં વધતો નથી.

આ નિયમ સ્થિર તાપમાન પણ ધારે છે, કારણ કે ઘણા પદાર્થો ગરમ થતાં તેમનો પ્રતિકાર બદલાય છે. વૈકલ્પિક પ્રવાહ (AC) પરિપથો માટે ઇજનેરો સાદા પ્રતિકારને બદલે ઇમ્પીડન્સ વાપરે છે, કારણ કે કેપેસિટર અને ઇન્ડક્ટર આવર્તન પર આધારિત અસરો ઉમેરે છે.

ઇતિહાસ

જર્મન ભૌતિકશાસ્ત્રી જ્યોર્ગ સિમોન ઓહ્મે 1789–1854 આ સંબંધને 1827માં પ્રકાશિત કર્યો, જ્યારે તેમણે અલગ લંબાઈ અને પદાર્થના વાયરોમાં પ્રવાહ કેવી રીતે બદલાતો હતો તેનું માપન કર્યું. શરૂઆતમાં અન્ય વૈજ્ઞાનિકોએ તેમના તારણો પર શંકા કરી. બાદમાં રોયલ સોસાયટીએ 1841માં કોપ્લી મેડલથી તેમના કાર્યને માન્યતા આપી. 1881માં વિદ્યુત ઇજનેરોની આંતરરાષ્ટ્રીય પરિષદે તેમના સન્માનમાં પ્રતિકારના એકમને ઓહ્મ નામ આપ્યું.

વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો

સરળ શબ્દોમાં ઓહ્મનો નિયમ શું છે?

તે નિયમ છે કે વોલ્ટેજ = પ્રવાહ × પ્રતિકાર: V = I × R. વોલ્ટેજ વધારવાથી અથવા પ્રતિકાર ઘટાડવાથી પ્રવાહ વધે છે.

ઓહ્મના નિયમનાં ત્રણ સૂત્રો કયાં છે?

વોલ્ટેજ માટે V = I × R, પ્રવાહ માટે I = V ÷ R અને પ્રતિકાર માટે R = V ÷ I. ત્રણેય એક જ સંબંધનાં પુનર્ગોઠવેલાં સ્વરૂપો છે.

ઓહ્મના નિયમનું વાસ્તવિક ઉદાહરણ શું છે?

LED માટે પ્રવાહ-મર્યાદક રેઝિસ્ટરનું માપ નક્કી કરવું. 5 Vના પુરવઠા, 2 Vના ફૉર્વર્ડ વોલ્ટેજ ડ્રૉપ ધરાવતી LED અને 20 mAના લક્ષ્ય પ્રવાહ સાથે જરૂરી પ્રતિકાર (5 − 2) ÷ 0.02 = 150 ઓહ્મ છે.

શું ઓહ્મનો નિયમ AC પરિપથો માટે કામ કરે છે?

સીધો નહીં. AC પરિપથોમાં સાદા પ્રતિકારને બદલે ઇમ્પીડન્સ વપરાય છે, કારણ કે કેપેસિટર અને ઇન્ડક્ટર પ્રવાહની આવર્તન અનુસાર જુદી રીતે પ્રતિક્રિયા આપે છે.

શું ઓહ્મનો નિયમ દરેક ઘટક પર લાગુ પડે છે?

ના. તે સાદા રેઝિસ્ટર અને મોટા ભાગના તાર જેવા ઓહ્મિક પદાર્થો પર લાગુ પડે છે. તે ડાયોડ, LED અથવા ટ્રાન્ઝિસ્ટર પર લાગુ પડતો નથી, કારણ કે તેમનો પ્રવાહ વોલ્ટેજ સાથે સીધી રેખામાં વધતો નથી.

વોલ્ટેજ, પ્રવાહ અને પ્રતિકાર માટે જુદા એકમોની જરૂર કેમ પડે છે?

કારણ કે તેઓ જુદી ભૌતિક રાશિઓ માપે છે. વોલ્ટ વિદ્યુત દબાણ માપે છે, એમ્પિયર વહેણનો દર માપે છે અને ઓહ્મ તે વહેણના વિરોધને માપે છે. સૂત્ર સાચું હોય છતાં ગણતરીમાં એકમો ભેળવી દેવાથી ખોટો જવાબ મળે છે.