ஓம் விதிப் கணிப்பான் - மின்னழுத்தம், மின்னோட்டம் மற்றும் மின்தடை கணக்கிடுதல்

மற்ற இரண்டு மதிப்புகள் தெரிந்திருக்கும்போது, மின்சுற்றில் மின்னழுத்தம், மின்னோட்டம் அல்லது மின்தடையைக் கணக்கிட ஓம் விதிக் கணிப்பான் உதவுகிறது. இந்த மூன்று அளவுகளையும் இணைக்கும் ஓம் விதியை இது பயன்படுத்துகிறது: மின்னழுத்தம் என்பது மின்னோட்டத்தை மின்தடையால் பெருக்கியதற்குச் சமம்; இது V = I × R என எழுதப்படுகிறது.

மின்னழுத்தம், மின்னோட்டம், மின்தடை என்பவற்றின் பொருள்

மின்னழுத்தம் (V) என்பது மின்சுற்றின் வழியாக எலக்ட்ரான்களை நகர்த்தும் மின் அழுத்தமாகும். இது வோல்ட்டுகளில் அளவிடப்படுகிறது.

மின்னோட்டம் (I) என்பது மின்சுற்றில் ஒரு குறிப்பிட்ட புள்ளியைக் கடந்து எலக்ட்ரான்கள் பாயும் வீதமாகும். இது ஆம்பியர்களில் அளவிடப்படுகிறது; பொதுவாக ஆம்ப்ஸ் (A) எனச் சுருக்கப்படுகிறது.

மின்தடை (R) என்பது ஒரு பொருள் மின்னோட்டத்தின் பாய்வை எவ்வளவு எதிர்க்கிறது என்பதாகும். இது ஓம்களில் (Ω) அளவிடப்படுகிறது.

பொதுவான ஓர் ஒப்பீட்டில் குழாயில் பாயும் தண்ணீர் பயன்படுத்தப்படுகிறது. மின்னழுத்தம் தண்ணீரின் அழுத்தம் போன்றது. மின்னோட்டம் பாயும் வீதம் போன்றது. மின்தடை என்பது குழாய் எவ்வளவு குறுகலாக உள்ளது என்பதுபோன்றது. அதிக அழுத்தமோ அகலமான குழாயோ பாய்வை அதிகரிக்கும். அதிகக் குறுக்கம் பாய்வைக் குறைக்கும்.

ஓம் விதிச் சூத்திரம்

அடிப்படைச் சூத்திரம்:

V = I × R

இதை மறுசீரமைப்பதன் மூலம் மேலும் இரண்டு வடிவங்கள் கிடைக்கின்றன:

I = V ÷ R

R = V ÷ I

மூன்று சூத்திரங்களும் ஒரே தொடர்பை விவரிக்கின்றன. எந்த மதிப்பு தெரியவில்லை என்பதைப் பொறுத்தே பயன்படுத்த வேண்டிய சூத்திரம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

மின்னழுத்தத்தை எவ்வாறு கணக்கிடுவது

மின்னோட்டத்தை மின்தடையால் பெருக்கவும்.

V = I × R

எடுத்துக்காட்டு: ஒரு மின்சுற்றில் 2 A மின்னோட்டமும் 5 ஓம் மின்தடையும் உள்ளன. V = 2 × 5 = 10 V

மின்னோட்டத்தை எவ்வாறு கணக்கிடுவது

மின்னழுத்தத்தை மின்தடையால் வகுக்கவும்.

I = V ÷ R

எடுத்துக்காட்டு: ஒரு மின்சுற்றில் 12 V மின்னழுத்தமும் 4 ஓம் மின்தடையும் உள்ளன. I = 12 ÷ 4 = 3 A

மின்தடையை எவ்வாறு கணக்கிடுவது

மின்னழுத்தத்தை மின்னோட்டத்தால் வகுக்கவும்.

R = V ÷ I

எடுத்துக்காட்டு: ஒரு மின்சுற்றில் 9 V மின்னழுத்தமும் 3 A மின்னோட்டமும் உள்ளன. R = 9 ÷ 3 = 3 ஓம்

LED-க்கான மின்தடையின் மதிப்பைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கான எடுத்துக்காட்டு

9 V மின்கலம், 20 mA (0.02 A) மின்னோட்டம் தேவைப்படும் மற்றும் 2 V முன்னோக்கு மின்னழுத்த வீழ்ச்சியைக் கொண்ட LED-க்கு மின்சாரம் வழங்குகிறது. LED-உடன் தொடரிணைப்பில் உள்ள மின்தடை, எஞ்சிய மின்னழுத்தத்தை ஏற்க வேண்டும்.

மின்தடையின் குறுக்கே உள்ள மின்னழுத்தம்: 9 V − 2 V = 7 V

தேவையான மின்தடை: R = 7 ÷ 0.02 = 350 ஓம்

350 ஓம் என்பது நிலையான மின்தடை மதிப்பு அல்ல என்பதால், சுற்றை அமைப்பவர் 330 ஓம் அல்லது 390 ஓம் போன்ற அருகிலுள்ள பொதுவான மதிப்பைத் தேர்ந்தெடுப்பார்.

கணிப்பானைப் பயன்படுத்துவது எப்படி

கணிப்பானில் மூன்று புலங்கள் உள்ளன: மின்னழுத்தம் (V), மின்னோட்டம் (I), மின்தடை (R). பயனர் அவற்றில் சரியாக இரண்டைப் பூர்த்தி செய்து, மூன்றாவதை வெறுமையாக விடுகிறார். கணிப்பான் விடுபட்ட மதிப்பைக் கணக்கிட்டு, அதை இரண்டு தசம இடங்கள் வரை வட்டமிட்டு, பயன்படுத்திய சூத்திரத்தைக் காட்டுகிறது.

மூன்று புலங்களையும் பூர்த்தி செய்தாலோ, இரண்டுக்கும் குறைவான புலங்களைப் பூர்த்தி செய்தாலோ, சரியாக இரண்டு மதிப்புகளைக் கேட்கும் பிழைச் செய்தி தோன்றும். எதிர்மறை எண்கள் நிராகரிக்கப்படுகின்றன, ஏனெனில் இங்கு மின்னழுத்தம், மின்னோட்டம், மின்தடை ஆகியவை பூஜ்ஜியம் அல்லது அதற்கு மேற்பட்டவை எனக் கருதப்படுகின்றன. உரை அல்லது பிரதிநிதித்துவப்படுத்த முடியாத அளவுக்கு மிகப்பெரிய எண் போன்ற சாதாரண எண்ணாக இல்லாத எதுவும் இதே முறையில் நிராகரிக்கப்படும். உள்ளிட்ட இரண்டு மதிப்புகள் பூஜ்ஜியத்தால் வகுக்க வேண்டிய நிலையை ஏற்படுத்தினால், எடுத்துக்காட்டாக 0 ஓம் மின்தடையுடன் மின்னோட்டத்தைக் கணக்கிடும்போது, வரையறுக்கப்படாத முடிவுக்குப் பதிலாக கணிப்பான் பிழையைக் காட்டும்.

ஓம் விதியின் வரம்புகள்

ஓம் விதி ஓமிக் பொருட்களுக்குப் பொருந்தும்: பெரும்பாலான உலோகக் கம்பிகள் மற்றும் மின்தடைகள் போன்ற கடத்திகளில், மின்னோட்டம் மின்னழுத்தத்திற்கு நேர்விகிதத்தில் அதிகரிக்கும். டையோடுகள், LED-க்கள் அல்லது டிரான்சிஸ்டர்கள் போன்ற கூறுகளுக்கு இது நேரடியாகப் பொருந்தாது; ஏனெனில் அவற்றின் மின்னோட்டம் மின்னழுத்தத்துடன் நேர்கோட்டில் அதிகரிக்காது.

பல பொருட்களில் வெப்பமடையும்போது மின்தடை மாறுவதால், இந்த விதி நிலையான வெப்பநிலையையும் கருதுகிறது. மாறுதிசை மின்னோட்டச் (AC) மின்சுற்றுகளில், சாதாரண மின்தடைக்குப் பதிலாக பொறியாளர்கள் மின்மறுப்பைப் பயன்படுத்துகின்றனர்; ஏனெனில் மின்தேக்கிகளும் தூண்டிகளும் அதிர்வெண்ணைப் பொறுத்த விளைவுகளைச் சேர்க்கின்றன.

வரலாறு

ஜெர்மானிய இயற்பியலாளரான ஜார்ஜ் சைமன் ஓம் (1789–1854), வெவ்வேறு நீளங்களும் பொருட்களும் கொண்ட கம்பிகளில் மின்னோட்டம் எவ்வாறு மாறியது என்பதை அளந்த பின்னர், இந்தத் தொடர்பை 1827 ஆம் ஆண்டு வெளியிட்டார். தொடக்கத்தில் பிற அறிவியலாளர்கள் அவரது கண்டுபிடிப்புகளைச் சந்தேகித்தனர். பின்னர் ராயல் சொசைட்டி, 1841 ஆம் ஆண்டு கோப்லி பதக்கத்தை வழங்கி அவரது பணியை அங்கீகரித்தது. 1881 ஆம் ஆண்டு, சர்வதேச மின் பொறியாளர்கள் மாநாடு அவரது நினைவாக மின்தடையின் அலகுக்கு ஓம் எனப் பெயரிட்டது.

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

எளிய சொற்களில் ஓம் விதி என்றால் என்ன?

மின்னழுத்தம் என்பது மின்னோட்டத்தை மின்தடையால் பெருக்கியதற்குச் சமம் என்பதே அந்த விதி: V = I × R. மின்னழுத்தத்தை உயர்த்தினாலோ மின்தடையைக் குறைத்தாலோ மின்னோட்டம் அதிகரிக்கும்.

ஓம் விதியின் மூன்று சூத்திரங்கள் யாவை?

மின்னழுத்தத்திற்கு V = I × R, மின்னோட்டத்திற்கு I = V ÷ R, மின்தடைக்கு R = V ÷ I. ஒவ்வொன்றும் ஒரே தொடர்பை மறுசீரமைத்த வடிவமாகும்.

ஓம் விதிக்கு ஓர் உண்மையான எடுத்துக்காட்டு என்ன?

LED-க்கான மின்னோட்டக் கட்டுப்பாட்டு மின்தடையின் அளவைத் தேர்ந்தெடுத்தல். 5 V வழங்கல், 2 V முன்னோக்கு மின்னழுத்த வீழ்ச்சி கொண்ட LED, மற்றும் 20 mA இலக்கு மின்னோட்டம் ஆகியவற்றுடன், தேவையான மின்தடை (5 − 2) ÷ 0.02 = 150 ஓம் ஆகும்.

AC மின்சுற்றுகளுக்கு ஓம் விதி பொருந்துமா?

நேரடியாகப் பொருந்தாது. மின்னோட்டத்தின் அதிர்வெண்ணைப் பொறுத்து மின்தேக்கிகளும் தூண்டிகளும் வேறுபட்ட முறையில் செயல்படுவதால், AC மின்சுற்றுகள் வெறுமனான மின்தடைக்குப் பதிலாக மின்மறுப்பைப் பயன்படுத்துகின்றன.

ஓம் விதி ஒவ்வொரு கூறுக்கும் பொருந்துமா?

இல்லை. சாதாரண மின்தடைகள் மற்றும் பெரும்பாலான கம்பிகள் போன்ற ஓமிக் பொருட்களுக்கு இது பொருந்தும். டையோடுகள், LED-க்கள் அல்லது டிரான்சிஸ்டர்களுக்கு இது பொருந்தாது; ஏனெனில் அவற்றின் மின்னோட்டம் மின்னழுத்தத்துடன் நேர்கோட்டில் அதிகரிக்காது.

மின்னழுத்தம், மின்னோட்டம், மின்தடை ஆகியவற்றுக்கு வெவ்வேறு அலகுகள் ஏன் தேவை?

அவை வெவ்வேறு இயற்பியல் அளவுகளை அளவிடுவதால். வோல்ட்டுகள் மின் அழுத்தத்தையும், ஆம்பியர்கள் பாய்வு வீதத்தையும், ஓம்கள் அந்தப் பாய்வுக்கான எதிர்ப்பையும் அளவிடுகின்றன. சூத்திரம் சரியாக இருந்தாலும், கணக்கில் அலகுகளைக் குழப்பினால் தவறான விடை கிடைக்கும்.