आंतरिक प्रतिरोध, ईएमएफ और विद्युत प्रवाह - हल अभ्यास समस्याएं - सभी अंतर
विषयसूची
आंतरिक प्रतिरोध सेल और बैटरियों द्वारा करंट के प्रवाह को प्रदान किया जाने वाला विरोध है। इसका परिणाम गर्मी के उत्पादन में होता है। ओम आंतरिक प्रतिरोध को मापने के लिए एक इकाई है।
आंतरिक प्रतिरोध को निर्धारित करने के लिए विभिन्न सूत्र हैं। यदि डेटा उपलब्ध कराया जाए तो हम किसी भी प्रश्न का उत्तर पा सकते हैं। उदाहरण के लिए, आंतरिक प्रतिरोध को खोजने के लिए हम इस सूत्र का उपयोग करते हैं:
e = I (r + R)
इस सूत्र में, e EMF या इलेक्ट्रोमोटिव बल है जो ओम में मापा जाता है, I वह धारा है जिसे एम्पीयर (A) में मापा जाता है और R भार प्रतिरोध है जबकि r आंतरिक प्रतिरोध है। ओम आंतरिक प्रतिरोध के लिए माप की इकाई है।
पहले दिए गए सूत्र को इस रूप में फिर से व्यवस्थित किया गया है,
- e = Ir+ IR
- e = V + Ir
V को सेल पर लगाए गए संभावित अंतर के रूप में दर्शाया गया है और I सेल में प्रवाहित धारा का प्रतिनिधित्व कर रहा है।
नोट: इलेक्ट्रोमोटिव बल (ईएमएफ) हमेशा सेल के संभावित अंतर (वी) से अधिक होता है।
इस प्रकार, कुछ मापदंडों को जानने से हमें दूसरों को खोजने में मदद मिलती है। मैं इस लेख में कई अभ्यास समस्याओं को संबोधित करूंगा, जो आपको हमारे दैनिक जीवन में भौतिकी के उपयोग और सूत्रों और विवरणों के साथ मापदंडों की गणना करने के तरीकों को जानने में मदद करेंगी। बस अंत तक मेरे साथ बने रहें।
खुले सर्किट पर, बैटरी के बीच संभावित अंतरटर्मिनल 2.2 वोल्ट है। जब इसे 5 ओम के प्रतिरोध से जोड़ा जाता है तो विभवांतर घटकर 1.8 वोल्ट हो जाता है। आंतरिक प्रतिरोध वास्तव में क्या है?
यह एक खुला सर्किट है। खुले सर्किट में बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध में कोई वोल्टेज ड्रॉप नहीं होता है। जब एक बंद सर्किट बनता है, तो आंतरिक प्रतिरोध के माध्यम से धारा प्रवाहित होती है, जिससे वोल्टेज में गिरावट आती है और बैटरी में वोल्टेज कम हो जाता है।
इस मामले में, आपको आंतरिक प्रतिरोध की पहचान करनी चाहिए। आप सर्किट में वोल्टेज को मापते हैं क्योंकि यह खुलता है और बंद होता है, साथ ही लोड प्रतिरोध भी। इस समस्या को हल करने के लिए, सबसे पहले, हमें कथन में दिए गए डेटा को इकट्ठा करना होगा और फिर अनुमान लगाना होगा कि किसकी गणना की जानी है।
डेटा: संभावित अंतर V = 2.2 वोल्ट, भार प्रतिरोध प्रतिरोध = 5 ओम, संभावित अंतर की गिरावट 1.8 वोल्ट है,
आंतरिक प्रतिरोध का पता लगाएं।
इसे खोजने के लिए, हमें निम्नलिखित चरणों को हल करने की आवश्यकता है।
पहले , हमें ,
I = V/R तो, 1.8/5 = 0.36A
फिर, का वोल्टेज ड्रॉप ज्ञात करना होगा बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध:
2.2V-1.8V=0.4V
इसलिए, आंतरिक प्रतिरोध की धारा और वोल्टेज को जानना:
R=V/I, 0.4/0.36 1.1 ओम देता है
इसलिए आंतरिक प्रतिरोध 1.1 ओम है।
एक खुले सर्किट में, सेल के टर्मिनलों के बीच संभावित अंतर 2.2 वोल्ट है। अंतिम स्टेशनसेल के टर्मिनलों पर 5 ओम के प्रतिरोध के साथ संभावित अंतर 1.8 वोल्ट है। सेल का आंतरिक प्रतिरोध क्या होगा?
यह एक 2.2 V स्रोत पर श्रृंखला में जुड़े दो प्रतिरोधों के बारे में एक सरल प्रश्न है, जिनमें से एक 5 ओम है। तो सवाल यह है कि श्रृंखला संयोजन, आंतरिक बैटरी प्रतिरोध में अन्य प्रतिरोध क्या है?
यह अविश्वसनीय रूप से सरल है। सबसे पहले, एक 2.2 वोल्ट सेल, फिर एक आर (आंतरिक अवरोधक), एक 5-ओम बाहरी अवरोधक, और अंत में स्रोत पर लौटें।
5 ओम के पार, 1.8-वोल्ट की गिरावट है
आंतरिक प्रतिरोधक वास्तव में क्या है यदि इसके माध्यम से बहने वाली धारा I = 1.8/5 amps = 0.36 A है?
आइए इसे देखें,
R = E / I, इस प्रकार (2.2 - 1,8)V / 0.36A
= 0.4 / 0.36 और यह 1.111 ओम
<1 के बराबर है> यहां आंतरिक प्रतिरोध 1.11 ओम है।
यह सभी देखें: एक्वा, सियान, चैती और फ़िरोज़ा के बीच अंतर क्या हैं? - सभी मतभेदइस प्रश्न को हल करने के वैकल्पिक तरीके हैं, जैसे:
यह सभी देखें: नानी और नानी में क्या अंतर है? - सभी मतभेदजब सेल को 5 ओम से जोड़ा जाता है , परिपथ में बहने वाली धारा I = 2.2/(5+r) A है। जहाँ r सेल का आंतरिक प्रतिरोध है। 5 ohms के प्रतिरोध में ड्रॉप-इन वोल्टेज
5×2.2/(5+r)=2.2–1.8 और
11=2+0.4r है ,
तो r=9/.4 ओम।
एक क्लोज-सर्किट करंट और कंडक्टेंस प्रदान करता है
तीसरा और सबसे सटीक तरीका इसे हल करना है,
- आंतरिक प्रतिरोध में वोल्टेज ड्रॉप 2.2 के बराबर है -1.8 = 0.4 V.
5 ओम प्रतिरोध के माध्यम से धारा =1.85=0.36A
जब दो प्रतिरोधों को श्रृंखला में जोड़ा जाता है, तो समान धारा प्रवाहित होगी उनके माध्यम से।
IR=0.40.36=1.11Ω
मुझे लगता है कि अब आप जानते हैं, बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध की गणना कैसे करें।
विचार करें दो लाइट बल्ब, एक का रेटेड 50 W और दूसरा 75 W का, दोनों का रेटेड 120 V है। कौन सा बल्ब सबसे अधिक प्रतिरोधी है? किस बल्ब का करंट सबसे ज्यादा होता है?
एक ही वोल्टेज पर उच्च शक्ति पर काम करने के लिए करंट अधिक होना चाहिए। क्योंकि करंट प्रतिरोध के व्युत्क्रमानुपाती होता है, उच्च वाट क्षमता वाले एक प्रकाश बल्ब का प्रतिरोध कम होता है।
पावर करंट और प्रतिरोध को जोड़ने वाले समीकरण को देखकर, एक ही निष्कर्ष पर पहुंचा जा सकता है:
0>P=U2/R
किसी गरमागरम लाइटबल्ब के प्रतिरोध को मापते समय, किसी को सतर्क रहना चाहिए: जब फिलामेंट गर्म होता है तो उसकी तुलना में ठंडा होने पर यह महत्वपूर्ण रूप से बदल जाएगा। जब एक गरमागरम लाइटबल्ब ठंडा होता है, तो यह गर्म होने की तुलना में लगभग पूरी तरह से छोटा हो जाता है।
प्रतिरोध जितना कम होगा, बिजली की खपत उतनी ही अधिक होगी (एक समान वोल्टेज के लिए)। कम प्रतिरोध के कारण, समान विद्युत दाब (वोल्टेज) के लिए अधिक धारा प्रवाहित हो सकती है
सूत्र का उपयोग करना शक्ति = V2 / R
50W बल्ब के लिए , R=V2/P = 1202/50 = 288 ओम।
I=P/V = 50/120 = 0.417 Amps की खपत 50 वाट के बल्ब द्वारा की जाती है।
के लिए75w बल्ब, R=V2/P = 1202 / 75 = 192 ओम।
I=P/V = 75/120 = 0.625 Amps की खपत 75 वाट के बल्ब द्वारा की जाती है।
द 50w के बल्ब का प्रतिरोध उच्चतम होता है।
75w का बल्ब सबसे ज्यादा करंट ले जाता है।
आइंस्टीन का समीकरण भौतिकी का प्रमुख आविष्कार है
12 वोल्ट की बैटरी को 10 ओम लोड से जोड़ा गया था। खींचा गया करंट 1.18 एम्पीयर था। बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध क्या था?
शुरू करने के लिए, आपको यह मान लेना चाहिए कि बैटरी का वोल्टेज या EMF ठीक 12V है। अब आप ओम के नियम का उपयोग करके आंतरिक प्रतिरोध के लिए हल कर सकते हैं।
Rtotal = 12 V / 1.18 A = 10.17 ohms Rtotal = V/I = 12 V / 1.18 A = 10.17 ohms
कुल – भार = 10.17 ओम - 10 ओम = 0.017 ओम
ज्ञात संभावित अंतर से जुड़े एक ज्ञात प्रतिरोध भार द्वारा छितरी हुई शक्ति की गणना ... द्वारा की जा सकती है ... एक मिनट के लिए, एक 10 वी बैटरी 10 ओम का प्रतिरोधक भार प्रदान करती है। यह वास्तव में क्या है? दिखाए गए सर्किट में 24 वोल्ट की बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध 1 ओम है, और एमीटर 12 ए का करंट इंगित करता है।
या, आप इसे इस तरह से कर सकते हैं
इसका उत्तर प्रश्न सीधे ओम के नियम में पाया जा सकता है।
ओम के नियम के अनुसार, श्रृंखला से जुड़े सर्किट में वोल्टेज, प्रतिरोध और करंट की गणना की जा सकती है।
V=I⋅R<3
जहां V वोल्टेज को दर्शाता है, I करंट को दर्शाता है, और R प्रतिरोध को दर्शाता है
हम यह भी जानते हैं कि हम एक श्रृंखला में कुल प्रतिरोध की गणना कर सकते हैं-हम रास्ते में मिलने वाले सभी ओहम को आसानी से जोड़कर कनेक्टेड सर्किट बना सकते हैं। इस मामले में, हमारे पास बाहरी प्रतिरोध (आर लेबल किया गया) और बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध (जिसे हम आर लेबल करेंगे)।
क्योंकि अब हम वोल्टेज (12V), वर्तमान (1.18A) जानते हैं, और बाहरी प्रतिरोध (10), हम निम्नलिखित समीकरण को हल कर सकते हैं:
I⋅(R+r)=V
R+r=VI
r=VI− R
हमारे चरों के लिए वास्तविक संख्याओं को प्रतिस्थापित करना:
r=121.18−10≈0.1695Ω
बुनियादी बिजली और उसके तत्वों पर वीडियो देखें
20 ओम के बाहरी प्रतिरोध से कनेक्ट करने पर बैटरी का टर्मिनल संभावित अंतर 12 वोल्ट और 45 ओम के बाहरी प्रतिरोध से कनेक्ट होने पर 13.5 वोल्ट होता है। बैटरी का ईएमएफ और आंतरिक प्रतिरोध क्या हैं?
चलो E बैटरी का EMF है और R बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध है, तो 20 ओम के लिए करंट 12/20 = 0.6A और 45 ओम के लिए है वर्तमान 13.5/45 = 0.3A है, इसलिए पहली शर्त 0.6R+12=E और दूसरी शर्त 0.3R+13.5=E है, इसलिए R= 5 ओम और E= 15v को हल करना।
E= 15 V
r=5 ओम
यहां बताया गया है कि आप इसके बारे में कैसे जा सकते हैं:
प्रत्येक सर्किट के लिए करंट निर्धारित करें,
I1=0.6[A ] और I2=0 .3[A]
समीकरण U=E-I*r का उपयोग करके प्रत्येक सर्किट के लिए एक समीकरण लिखें। दो समीकरण और दो चर होंगे।
ई की गणना करें।
आर खोजने के लिए, ई के लिए हल किए गए मान को समीकरण में वापस प्लग करें।
भौतिकी है सब के बारे मेंविद्युत परिपथ
जब धारा 1.5A है, तो बैटरी का PD 10V है, और जब धारा 2.5A है, तो PD 8V है। बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध क्या है?
समस्या कथन के अनुसार,
Vbat - Ix Ri = Pd
और यह माना जाता है कि
10 = Vbat - 1.5*Ri (समीकरण 1)
और
8 = Vbat - 2.5*Ri (समीकरण 2)
हमारे पास दो के साथ दो रैखिक प्रथम-क्रम बीजगणितीय समीकरण हैं अज्ञात राशियाँ, जिन्हें हम प्रतिस्थापन द्वारा काफी आसानी से हल कर सकते हैं। समीकरण 1 को
Vbat = 10 गुणा 1.5*Ri
देने के लिए पुनर्व्यवस्थित किया गया है और इसे समीकरण 2 में डालने पर
8 = (10 + 1.5 Ri) प्राप्त होता है। माइनस 2.5 Ri
इसलिए
8 + (1.5–2.5) = 10
तो, Ri निर्धारित करने के लिए,
-2 बराबर - Ri
परिणामस्वरूप Ri = 2 ओम
आंतरिक प्रतिरोध और सेल के emf का पता लगाने के तरीके पर वीडियो देखें
क्या है वाट और वोल्ट में अंतर?
वोल्ट एक संभावित ऊर्जा इकाई है । यह इंगित करता है कि करंट की एक इकाई कितनी ऊर्जा प्रदान कर सकती है, जबकि एम्पीयर करंट को मापने की एक इकाई है। यह हमें प्रति सेकंड प्रवाहित होने वाले इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बारे में बताता है।
वाट एक शक्ति इकाई है जो आपको बताती है कि प्रति इकाई समय में कितनी ऊर्जा का उपयोग किया जाता है। एक वाट एक वोल्ट की आपूर्ति द्वारा प्रदान की जाने वाली शक्ति की मात्रा है जब एक एम्पियर प्रवाहित होता है: 1 वी 1 ए बराबर 1 डब्ल्यू
उपयोग की गई ऊर्जा की मात्रा की गणना करने के लिए, वाट को समय से गुणा करें। किलोवाट-घंटा (kWh) एक हैऊर्जा की मानक इकाई जो एक घंटे के लिए एक वाट बिजली का उपयोग करने पर खपत ऊर्जा की मात्रा का 1000 गुना है।
मुझे लगता है कि आप वाट और वोल्ट और उनके अंतर से काफी परिचित हैं।
यहां एक तालिका है, जो माप की मानक विद्युत इकाइयों को उनके प्रतीकों के साथ दिखा रही है
विद्युत पैरामीटर | SI इकाई माप का | प्रतीक | विवरण |
वोल्टेज | वोल्ट | V या E | विद्युत विभव मापने की इकाई V=I x R |
करंट | एम्पीयर | I या i | विद्युत धारा मापने की इकाई I = V/ R |
प्रतिरोध | Ohms | R, Ω | की इकाई DC प्रतिरोध R=V/I |
शक्ति | वाट | W | बिजली माप की इकाई P = V × I |
आचरण | सीमेन | जी या ℧ | प्रतिरोध का व्युत्क्रम जी= 1/आर | चार्ज | कूलम्ब | Q | विद्युत आवेश मापने की इकाई Q=C x V |
विद्युत धारा के मान को मापने के लिए मानक अंतर्राष्ट्रीय इकाइयां
अंतिम विचार
आंतरिक प्रतिरोध किसके प्रवाह का प्रतिरोध है वर्तमान जो कोशिकाओं और बैटरी के माध्यम से प्रदान किया जाता है। इस प्रतिरोध के परिणामस्वरूप ऊष्मा भी उत्पन्न होती है। के विभिन्न पैरामीटरविद्युत प्रवाह हमें अन्य अज्ञात पैरामीटर खोजने में मदद करता है।
विभिन्न अभ्यास समस्याएं हमें इन पैरामीटरों की बेहतर समझ की ओर ले जाती हैं। विभिन्न समस्याओं को पहले संबोधित किया गया है जिसने हमें इलेक्ट्रोमोटिव बलों (ईएमएफ), आंतरिक प्रतिरोध और वर्तमान को भी खोजने में मदद की है।
भौतिकी केवल समझ नहीं है; यह हमारे दैनिक जीवन के भौतिक मापदंडों का विज्ञान है। इसमें वर्तमान, चालन, और भौतिकी के विभिन्न नियम भी शामिल हैं।
आपको केवल इन समस्याओं का अभ्यास करना है और अपनी परीक्षा और अपने जीवन में आने वाली किसी भी संख्यात्मक समस्या को हल करने के लिए सूत्रों को याद करना है।