ఓంస్ చట్టం కాల్కులేటర్ - వోల్టేజ్, కరెంట్ & నిరోధకత లెక్కించండి

మిగిలిన రెండు విలువలు తెలిసినప్పుడు, విద్యుత్ సర్క్యూట్‌లో వోల్టేజ్, కరెంట్ లేదా రెసిస్టెన్స్‌ను ఓమ్ నియమ కాలిక్యులేటర్ కనుగొంటుంది. ఈ మూడు పరిమాణాలను అనుసంధానించే ఓమ్ నియమాన్ని ఇది వర్తింపజేస్తుంది: వోల్టేజ్ = కరెంట్ × రెసిస్టెన్స్, దీనిని V = I × Rగా రాస్తారు.

వోల్టేజ్, కరెంట్ మరియు రెసిస్టెన్స్ అర్థం

వోల్టేజ్ (V) అనేది సర్క్యూట్‌లో ఎలక్ట్రాన్లను కదిలించే విద్యుత్ ప్రేరణ. దీనిని వోల్ట్‌లలో కొలుస్తారు.

కరెంట్ (I) అనేది సర్క్యూట్‌లోని ఒక బిందువును దాటి ఎలక్ట్రాన్లు ప్రవహించే రేటు. దీనిని అంపియర్‌లలో కొలుస్తారు; సాధారణంగా ఆంప్స్ (A) అని సంక్షిప్తంగా రాస్తారు.

రెసిస్టెన్స్ (R) అనేది ఒక పదార్థం కరెంట్ ప్రవాహాన్ని ఎంతవరకు అడ్డుకుంటుందో తెలిపేది. దీనిని ఓమ్‌లలో (Ω) కొలుస్తారు.

సాధారణంగా దీనిని పైపులోని నీటితో పోలుస్తారు. వోల్టేజ్ నీటి పీడనం వంటిది. కరెంట్ ప్రవాహ రేటు వంటిది. రెసిస్టెన్స్ పైపు ఎంత ఇరుకుగా ఉందో వంటిది. ఎక్కువ పీడనం లేదా వెడల్పైన పైపు ప్రవాహాన్ని పెంచుతుంది. ఎక్కువ ఇరుకుదనం ప్రవాహాన్ని తగ్గిస్తుంది.

ఓమ్ నియమ సూత్రం

ప్రాథమిక సూత్రం:

V = I × R

దీన్ని పునర్వ్యవస్థీకరించడం ద్వారా మరో రెండు రూపాలు లభిస్తాయి:

I = V ÷ R

R = V ÷ I

ఈ మూడు సూత్రాలు ఒకే సంబంధాన్ని వివరిస్తాయి. ఏ విలువ తెలియదో దానిపై ఏ సూత్రాన్ని ఉపయోగించాలో ఆధారపడి ఉంటుంది.

వోల్టేజ్‌ను ఎలా లెక్కించాలి

కరెంట్‌ను రెసిస్టెన్స్‌తో గుణించండి.

V = I × R

ఉదాహరణ: ఒక సర్క్యూట్‌లో కరెంట్ 2 A మరియు రెసిస్టెన్స్ 5 Ω ఉన్నాయి. V = 2 × 5 = 10 V

కరెంట్‌ను ఎలా లెక్కించాలి

వోల్టేజ్‌ను రెసిస్టెన్స్‌తో భాగించండి.

I = V ÷ R

ఉదాహరణ: ఒక సర్క్యూట్‌లో వోల్టేజ్ 12 V మరియు రెసిస్టెన్స్ 4 Ω ఉన్నాయి. I = 12 ÷ 4 = 3 A

రెసిస్టెన్స్‌ను ఎలా లెక్కించాలి

వోల్టేజ్‌ను కరెంట్‌తో భాగించండి.

R = V ÷ I

ఉదాహరణ: ఒక సర్క్యూట్‌లో వోల్టేజ్ 9 V మరియు కరెంట్ 3 A ఉన్నాయి. R = 9 ÷ 3 = 3 Ω

ఉదాహరణ: LED కోసం రెసిస్టర్ పరిమాణాన్ని నిర్ణయించడం

ఒక 9 V బ్యాటరీ, 20 mA (0.02 A) కరెంట్ అవసరమయ్యే, ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్ డ్రాప్ 2 V ఉన్న LEDకు విద్యుత్ అందిస్తుంది. LEDతో శ్రేణిలో ఉన్న రెసిస్టర్ మిగిలిన వోల్టేజ్‌ను గ్రహించాలి.

రెసిస్టర్‌పై వోల్టేజ్: 9 V − 2 V = 7 V

అవసరమైన రెసిస్టెన్స్: R = 7 ÷ 0.02 = 350 Ω

350 Ω ప్రామాణిక రెసిస్టర్ పరిమాణం కానందున, నిర్మాణకర్త 330 Ω లేదా 390 Ω వంటి సమీపంలోని సాధారణ విలువను ఎంచుకుంటారు.

కాలిక్యులేటర్‌ను ఎలా ఉపయోగించాలి

కాలిక్యులేటర్‌లో మూడు ఫీల్డ్‌లు ఉన్నాయి: వోల్టేజ్ (V), కరెంట్ (I), మరియు రెసిస్టెన్స్ (R). వినియోగదారు వాటిలో ఖచ్చితంగా రెండింటిని పూరించి, మూడవదాన్ని ఖాళీగా ఉంచాలి. కాలిక్యులేటర్ తెలియని విలువను లెక్కించి, దానిని రెండు దశాంశ స్థానాల వరకు రౌండ్ చేసి, ఉపయోగించిన సూత్రాన్ని చూపిస్తుంది.

మూడు ఫీల్డ్‌లనూ పూరించినా లేదా రెండుకంటే తక్కువ ఫీల్డ్‌లను పూరించినా, ఖచ్చితంగా రెండు విలువలు ఇవ్వాలని కోరే దోష సందేశం వస్తుంది. ప్రతికూల సంఖ్యలను తిరస్కరిస్తారు, ఎందుకంటే ఇక్కడ వోల్టేజ్, కరెంట్, రెసిస్టెన్స్‌లను సున్నా లేదా అంతకంటే ఎక్కువగా పరిగణిస్తారు. టెక్స్ట్ లేదా ప్రాతినిధ్యం వహించడానికి చాలా పెద్ద సంఖ్య వంటి సాధారణ సంఖ్య కానిదేదైనా అదే విధంగా తిరస్కరించబడుతుంది. నమోదు చేసిన రెండు విలువల వల్ల సున్నాతో భాగించాల్సి వస్తే, ఉదాహరణకు 0 Ω రెసిస్టెన్స్‌తో కరెంట్‌ను లెక్కించినప్పుడు, నిర్వచించని ఫలితానికి బదులుగా కాలిక్యులేటర్ దోషాన్ని చూపిస్తుంది.

ఓమ్ నియమ పరిమితులు

ఓమ్ నియమం ఓహ్మిక్ పదార్థాలకు వర్తిస్తుంది: ఎక్కువగా లోహ తీగలు మరియు రెసిస్టర్లు వంటి వాహకాల్లో, వోల్టేజ్‌కు నేరుగా అనుపాతంగా కరెంట్ పెరుగుతుంది. డయోడ్‌లు, LEDలు లేదా ట్రాన్సిస్టర్‌ల వంటి భాగాలకు ఇది నేరుగా వర్తించదు, ఎందుకంటే వాటిలో వోల్టేజ్‌తో కరెంట్ సరళ రేఖలో పెరగదు.

ఈ నియమం స్థిరమైన ఉష్ణోగ్రతను కూడా ఊహిస్తుంది, ఎందుకంటే అనేక పదార్థాల్లో వేడెక్కే కొద్దీ రెసిస్టెన్స్ మారుతుంది. ప్రత్యామ్నాయ కరెంట్ (AC) సర్క్యూట్‌లలో ఇంజినీర్లు సాధారణ రెసిస్టెన్స్‌కు బదులుగా ఇంపీడెన్స్‌ను ఉపయోగిస్తారు, ఎందుకంటే కెపాసిటర్లు మరియు ఇండక్టర్లు ఫ్రీక్వెన్సీపై ఆధారపడే ప్రభావాలను జోడిస్తాయి.

చరిత్ర

జార్జ్ సైమన్ ఓమ్ (1789–1854) అనే జర్మన్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త, వివిధ పొడవులు మరియు పదార్థాలతో చేసిన తీగలలో కరెంట్ ఎలా మారుతుందో కొలిచిన తర్వాత, ఈ సంబంధాన్ని 1827లో ప్రచురించారు. మొదట్లో ఇతర శాస్త్రవేత్తలు ఆయన కనుగొన్న విషయాలను అనుమానించారు. తరువాత రాయల్ సొసైటీ 1841లో కోప్లీ పతకంతో ఆయన కృషిని గుర్తించింది. 1881లో, అంతర్జాతీయ విద్యుత్ ఇంజినీర్ల సమావేశం ఆయన గౌరవార్థం రెసిస్టెన్స్ యూనిట్‌కు ఓమ్ అని పేరు పెట్టింది.

తరచుగా అడిగే ప్రశ్నలు

ఓమ్ నియమం సరళమైన పదాల్లో ఏమిటి?

వోల్టేజ్ = కరెంట్ × రెసిస్టెన్స్ అనే నియమమే ఇది: V = I × R. వోల్టేజ్‌ను పెంచినా లేదా రెసిస్టెన్స్‌ను తగ్గించినా కరెంట్ పెరుగుతుంది.

ఓమ్ నియమంలోని మూడు సూత్రాలు ఏమిటి?

వోల్టేజ్‌కు V = I × R, కరెంట్‌కు I = V ÷ R, రెసిస్టెన్స్‌కు R = V ÷ I. ఇవన్నీ ఒకే సంబంధాన్ని పునర్వ్యవస్థీకరించిన రూపాలే.

ఓమ్ నియమానికి వాస్తవ ఉదాహరణ ఏమిటి?

LED కోసం కరెంట్‌ను పరిమితం చేసే రెసిస్టర్ పరిమాణాన్ని నిర్ణయించడం. 5 V సరఫరా, ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్ డ్రాప్ 2 V ఉన్న LED, మరియు లక్ష్య కరెంట్ 20 mA ఉన్నప్పుడు, అవసరమైన రెసిస్టెన్స్ (5 − 2) ÷ 0.02 = 150 Ω.

AC సర్క్యూట్‌లకు ఓమ్ నియమం పనిచేస్తుందా?

నేరుగా పనిచేయదు. AC సర్క్యూట్‌లు సాధారణ రెసిస్టెన్స్‌కు బదులుగా ఇంపీడెన్స్‌ను ఉపయోగిస్తాయి, ఎందుకంటే కెపాసిటర్లు మరియు ఇండక్టర్లు కరెంట్ ఫ్రీక్వెన్సీని బట్టి భిన్నంగా స్పందిస్తాయి.

ఓమ్ నియమం ప్రతి భాగానికీ వర్తిస్తుందా?

లేదు. ఇది సాధారణ రెసిస్టర్లు మరియు ఎక్కువగా తీగలు వంటి ఓహ్మిక్ పదార్థాలకు వర్తిస్తుంది. డయోడ్‌లు, LEDలు లేదా ట్రాన్సిస్టర్‌లకు ఇది వర్తించదు, ఎందుకంటే వాటిలో వోల్టేజ్‌తో కరెంట్ సరళ రేఖలో పెరగదు.

వోల్టేజ్, కరెంట్ మరియు రెసిస్టెన్స్‌లకు వేర్వేరు యూనిట్లు ఎందుకు అవసరం?

అవి వేర్వేరు భౌతిక పరిమాణాలను కొలుస్తాయి కాబట్టి. వోల్ట్‌లు విద్యుత్ పీడనాన్ని, అంపైర్లు ప్రవాహ రేటును, ఓమ్‌లు ఆ ప్రవాహానికి ఉన్న వ్యతిరేకతను కొలుస్తాయి. సూత్రం సరైనదైనా, లెక్కలో యూనిట్లను కలిపేస్తే తప్పు సమాధానం వస్తుంది.