अंतर्गत प्रतिकार, EMF आणि इलेक्ट्रिक करंट - सोडवलेल्या सराव समस्या - सर्व फरक

 अंतर्गत प्रतिकार, EMF आणि इलेक्ट्रिक करंट - सोडवलेल्या सराव समस्या - सर्व फरक

Mary Davis

सामग्री सारणी

आंतरिक प्रतिकार म्हणजे पेशी आणि बॅटरीद्वारे विद्युत् प्रवाहाला दिलेला विरोध. त्यामुळे उष्णता निर्माण होते. ओम्स हे अंतर्गत प्रतिकार मोजण्याचे एकक आहे.

आंतरिक प्रतिकार निर्धारित करण्यासाठी विविध सूत्रे आहेत. w डेटा प्रदान केल्यास आम्ही कोणत्याही प्रश्नाची उत्तरे शोधू शकतो. उदाहरणार्थ, अंतर्गत प्रतिकार शोधण्यासाठी आपण हे सूत्र वापरतो:

e = I (r + R)

या सूत्रात, e हे EMF किंवा इलेक्ट्रोमोटिव्ह बल आहे जे ohms मध्ये मोजले जाते, I प्रवाह आहे जे Amperes (A) मध्ये मोजले जाते आणि R हा लोड रेझिस्टन्स आहे तर r अंतर्गत रेझिस्टन्स आहे. ओम हे अंतर्गत प्रतिकारासाठी मोजण्याचे एकक आहे.

पूर्वी दिलेले सूत्र या फॉर्ममध्ये पुन्हा मांडले गेले आहे,

  • e = Ir+ IR
  • e = V + Ir

V हा सेलवर लागू केलेला संभाव्य फरक म्हणून दर्शविला जातो आणि मी सेलमध्ये वाहणारा विद्युत् प्रवाह दर्शवितो.

टीप: इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्स (emf) नेहमी सेलच्या संभाव्य फरक (V) पेक्षा जास्त असतो.

अशा प्रकारे, काही पॅरामीटर्स जाणून घेतल्याने आपण इतरांना शोधू शकतो. मी या लेखात अनेक सराव समस्यांचे निराकरण करेन, ज्यामुळे आपल्याला भौतिकशास्त्राचा आपल्या दैनंदिन जीवनात वापर आणि सूत्रे आणि वर्णनांसह पॅरामीटर्सची गणना करण्याचे मार्ग जाणून घेण्यात मदत होईल. फक्त शेवटपर्यंत माझ्यासोबत रहा.

ओपन सर्किटवर, बॅटरीमधील संभाव्य फरकटर्मिनल्स 2.2 व्होल्ट आहेत. संभाव्य फरक 1.8 व्होल्टपर्यंत कमी केला जातो जेव्हा तो 5 ओमच्या प्रतिकाराने जोडला जातो. अंतर्गत प्रतिकार म्हणजे नक्की काय?

हे एक ओपन सर्किट आहे. ओपन सर्किटमध्ये बॅटरीच्या अंतर्गत रेझिस्टन्समध्ये व्होल्टेज ड्रॉप होत नाही. जेव्हा बंद सर्किट तयार होते, तेव्हा विद्युतप्रवाह अंतर्गत प्रतिकारातून वाहतो, ज्यामुळे व्होल्टेज कमी होते आणि संपूर्ण बॅटरीमध्ये व्होल्टेज कमी होते.

या प्रकरणात, तुम्हाला अंतर्गत प्रतिकार ओळखणे आवश्यक आहे. तुम्ही संपूर्ण सर्किटमध्ये व्होल्टेज जसे उघडतो आणि बंद होतो तसेच लोड रेझिस्टन्स मोजता. या समस्येचे निराकरण करण्यासाठी, प्रथम, आम्हाला स्टेटमेंटमध्ये प्रदान केलेला डेटा गोळा करणे आवश्यक आहे आणि नंतर काय गणना करणे आवश्यक आहे याचा अंदाज लावणे आवश्यक आहे.

डेटा: संभाव्य फरक V = 2.2 व्होल्ट , लोड resistance Resistance= 5 ohms, संभाव्य फरकाचा ड्रॉप 1.8 व्होल्ट आहे,

अंतर्गत रेझिस्टन्स शोधा.

ते शोधण्यासाठी, आपल्याला खालील पायऱ्या सोडवायला हव्यात.

प्रथम , आम्हाला लोड करंट ,

I = V/R म्हणून शोधणे आवश्यक आहे, 1.8/5 = 0.36A

तर, चा व्होल्टेज ड्रॉप शोधा बॅटरी अंतर्गत प्रतिकार:

2.2V-1.8V=0.4V

तर, अंतर्गत प्रतिकाराचा विद्युत् प्रवाह आणि व्होल्टेज जाणून घेणे :

R=V/I, 0.4/0.36 1.1 ohms देते

म्हणून अंतर्गत प्रतिकार 1.1 ohms आहे.

ओपन सर्किटमध्ये, सेलच्या टर्मिनल्समधील संभाव्य फरक 2.2 व्होल्ट आहे. टर्मिनलसेलच्या टर्मिनल्समध्ये 5 ohms च्या प्रतिकारासह संभाव्य फरक 1.8 व्होल्ट आहे. सेलचा अंतर्गत प्रतिकार काय असेल?

हा 2.2 V स्त्रोतामध्ये मालिकेत जोडलेल्या दोन प्रतिरोधकांबद्दलचा एक साधा प्रश्न आहे, ज्यापैकी एक 5 ohms आहे. तर प्रश्न असा आहे की, मालिका संयोजनातील इतर प्रतिकार, अंतर्गत बॅटरी प्रतिकार काय आहे?

हे आश्चर्यकारकपणे सोपे आहे. प्रथम, 2.2 व्होल्ट सेल काढा, नंतर एक R (अंतर्गत रोधक), 5-ओहम बाह्य प्रतिरोधक, आणि शेवटी स्त्रोताकडे परत या.

5 ohms मध्ये, 1.8-व्होल्ट ड्रॉप आहे .

त्यातून वाहणारा विद्युतप्रवाह I = 1.8/5 amps = 0.36 A असेल तर अंतर्गत रोधक नक्की काय आहे?

त्यावर एक नजर टाकूया,

R = E / I, अशा प्रकारे (2.2 – 1,8)V / 0.36A

= 0.4 / 0.36 आणि ते 1.111 ohms

येथे अंतर्गत प्रतिकार 1.11 ohms आहे.

हा प्रश्न सोडवण्याचे पर्यायी मार्ग आहेत, जसे की:

जेव्हा सेल 5 ohms शी जोडलेला असतो , सर्किटमधून वाहणारा विद्युत् प्रवाह I = 2.2/(5+r) A आहे. जेथे r हा सेलचा अंतर्गत प्रतिकार असतो. 5 ohms च्या रेझिस्टन्सवर ड्रॉप-इन व्होल्टेज आहे

5×2.2/(5+r)=2.2–1.8 आणि

11=2+0.4r ,

म्हणून r=9/.4 ohm.

बंद-सर्किट विद्युत प्रवाह आणि प्रवाह प्रदान करते

तिसरा आणि सर्वात अचूक मार्ग याचे निराकरण करणे म्हणजे,

  • अंतर्गत रेझिस्टन्सवर व्होल्टेज ड्रॉप 2.2 च्या बरोबरीचे आहे –1.8 = 0.4 V.

5 ohms resistance मधून प्रवाह = 1.85=0.36A

जेव्हा दोन रेझिस्टन्स शृंखलेत जोडलेले असतात, तेव्हा समान विद्युतप्रवाह वाहतो त्यांच्याद्वारे.

IR=0.40.36=1.11Ω

मला वाटते आता तुम्हाला माहित आहे, बॅटरीच्या अंतर्गत प्रतिकाराची गणना कशी करायची.

विचार करा दोन लाइट बल्ब, एक 50 W वर रेट केलेला आणि दुसरा 75 W वर, दोन्ही 120 V वर रेट केलेले. कोणता बल्ब सर्वात प्रतिरोधक आहे? कोणत्या बल्बमध्ये सर्वाधिक विद्युत प्रवाह आहे?

समान व्होल्टेजवर जास्त पॉवरवर काम करण्यासाठी करंट जास्त असणे आवश्यक आहे. विद्युतप्रवाह हा प्रतिकाराच्या व्यस्त प्रमाणात असल्यामुळे, जास्त वॅटेज असलेल्या लाइट बल्बचा प्रतिकार कमी असतो.

विद्युत प्रवाह आणि प्रतिकार यांना जोडणारे समीकरण पाहता, कोणीही समान निष्कर्षावर पोहोचू शकतो:

P=U2/R

इन्कॅन्डेन्सेंट लाइट बल्बचा प्रतिकार मोजताना, सावधगिरी बाळगणे आवश्यक आहे: जेव्हा फिलामेंट गरम असते तेव्हाच्या तुलनेत ते थंड असते तेव्हा ते लक्षणीय बदलते. जेव्हा इनॅन्डेन्सेंट लाइट बल्ब थंड असतो, तेव्हा तो गरम असतानाच्या तुलनेत जवळजवळ पूर्णपणे कमी होतो.

प्रतिरोध जितका कमी असेल तितका वीज वापर (समान व्होल्टेजसाठी) जास्त असेल. कमी प्रतिकारामुळे, समान विद्युत दाब (व्होल्टेज)

पॉवर = V2 / R

50W बल्बसाठी सूत्राचा वापर करून अधिक प्रवाह वाहू शकतो , R=V2/P = 1202/50 = 288 Ohms.

I=P/V = 50/120 = 0.417 Amps 50 वॅटच्या बल्बद्वारे वापरला जातो.

यासाठी75w बल्ब, R=V2/P = 1202 / 75 = 192 ohms.

I=P/V = 75/120 = 0.625 Amps 75-वॅटचा बल्ब वापरतो.

द 50w बल्बचा प्रतिकार सर्वात जास्त आहे.

सर्वात जास्त विद्युत प्रवाह 75w बल्बद्वारे वाहून नेला जातो.

आईन्स्टाईनचे समीकरण हे भौतिकशास्त्रातील प्रमुख नवकल्पना आहे

12 व्होल्टची बॅटरी 10 ओम लोडशी जोडलेली होती. काढलेला प्रवाह 1.18 amps होता. बॅटरीचा अंतर्गत प्रतिकार काय होता?

सुरु करण्यासाठी, तुम्ही बॅटरीचा व्होल्टेज किंवा EMF 12V आहे असे गृहीत धरले पाहिजे. तुम्ही आता ओहमचा नियम वापरून अंतर्गत प्रतिकार सोडवू शकता.

Rtotal = 12 V / 1.18 A = 10.17 ohms Rtotal = V/I = 12 V / 1.18 A = 10.17 ohms

एकूण – Rload = 10.17 ohms – 10 ohms = 0.017 ohms

ज्ञात संभाव्य फरकाशी जोडलेल्या ज्ञात प्रतिरोधक भाराद्वारे विखुरलेली शक्ती याद्वारे मोजली जाऊ शकते... एका मिनिटासाठी, 10V बॅटरी 10 ohms चे प्रतिरोधक भार प्रदान करते. नक्की काय आहे? 24 व्होल्टच्या बॅटरीला दाखवलेल्या सर्किटमध्ये 1 ohm चा अंतर्गत प्रतिकार असतो आणि ammeter 12 A चा करंट दर्शवतो.

किंवा, तुम्ही ते अशा प्रकारे करू शकता

याचे उत्तर प्रश्न थेट ओहमच्या नियमात आढळू शकतो.

ओहमच्या नियमानुसार, मालिका-कनेक्‍ट सर्किटमधील व्होल्टेज, रेझिस्टन्स आणि करंट मोजता येतो.

V=I⋅R<3

जेथे V हा व्होल्टेज दर्शवतो, मी विद्युत् प्रवाह दर्शवतो आणि R हा प्रतिकार दर्शवतो

आम्हाला हे देखील माहित आहे की आपण मालिकेतील एकूण प्रतिकाराची गणना करू शकतो-आपल्याला वाटेत सापडणारे सर्व ओहम जोडून कनेक्ट केलेले सर्किट. या प्रकरणात, आमच्याकडे बाह्य प्रतिरोध (R लेबल केलेले) आणि बॅटरीचा अंतर्गत प्रतिरोध (ज्याला आम्ही r लेबल करू) आहे.

कारण आम्हाला आता व्होल्टेज (12V), वर्तमान (1.18A) माहित आहे. आणि बाह्य प्रतिरोध (१०), आपण खालील समीकरण सोडवू शकतो:

I⋅(R+r)=V

R+r=VI

r=VI− R

आमच्या व्हेरिएबल्ससाठी रिअल नंबर्स बदलणे:

r=121.18−10≈0.1695Ω

बेसिक इलेक्ट्रिसिटी आणि त्यातील घटकांवरील व्हिडिओ पहा

45 ohms च्या बाह्य रेझिस्टन्सशी कनेक्ट केल्यावर 20 ohms आणि 13.5 व्होल्टच्या बाह्य प्रतिरोधनाशी जोडलेले असताना बॅटरीचा टर्मिनल संभाव्य फरक 12 व्होल्ट असतो. बॅटरीचा ईएमएफ आणि अंतर्गत प्रतिकार काय आहेत?

E हा बॅटरीचा EMF आणि R हा बॅटरीचा अंतर्गत प्रतिरोध असू द्या, तर 20 ohms साठी विद्युत प्रवाह 12/20= 0.6A आहे आणि 45 ohms साठी विद्युतप्रवाह 13.5/45= 0.3A आहे, त्यामुळे पहिली अट 0.6R+12=E आणि दुसरी स्थिती 0.3R+13.5=E, त्यामुळे R= 5 ohms आणि E= 15v सोडवणे.

E= 15 V

r=5 Ohm

तुम्ही याबद्दल कसे जाऊ शकता ते येथे आहे:

प्रत्येक सर्किटसाठी करंट निश्चित करा,

I1=0.6[A ] आणि I2=0 .3[A]

U=E-I*r समीकरण वापरून प्रत्येक सर्किटसाठी एक समीकरण लिहा. दोन समीकरणे आणि दोन चल असतील.

E ची गणना करा.

r शोधण्यासाठी, E साठी सोडवलेले मूल्य परत एकतर समीकरणात प्लग करा.

भौतिकशास्त्र आहे सर्व बद्दलइलेक्ट्रिकल सर्किट्स

जेव्हा करंट 1.5A असतो, तेव्हा बॅटरीचा PD 10V असतो आणि जेव्हा करंट 2.5A असतो तेव्हा PD 8V असतो. बॅटरीचा अंतर्गत प्रतिकार काय आहे?

समस्या विधानानुसार,

Vbat – Ix Ri = Pd

आणि असे गृहीत धरले जाते की

10 = Vbat – 1.5*Ri (समीकरण 1)

आणि

8 = Vbat – 2.5*Ri (समीकरण 2)

हे देखील पहा: GFCI वि. GFI- तपशीलवार तुलना - सर्व फरक

आमच्याकडे दोन रेखीय प्रथम-क्रम बीजगणितीय समीकरणे आहेत अज्ञात परिमाण, जे आपण प्रतिस्थापनाद्वारे अगदी सहजपणे सोडवू शकतो. समीकरण 1

Vbat = 10 ने गुणाकार 1.5*Ri

देण्यासाठी आणि समीकरण 2 मध्ये जोडल्यास

8 = (10 + 1.5 Ri) देण्यासाठी पुनर्रचना केली आहे. उणे 2.5 Ri

म्हणून

8 + (1.5–2.5) = 10

म्हणून, Ri निश्चित करण्यासाठी,

-2 समान - Ri

परिणामी Ri = 2 ohms

कोशीचा अंतर्गत प्रतिकार आणि emf कसा शोधायचा याचा व्हिडिओ पहा

काय आहे वॅट्स आणि व्होल्ट्समधील फरक?

व्होल्ट हे संभाव्य ऊर्जा एकक आहे . हे दर्शवते की विद्युत् प्रवाहाचे एकक किती ऊर्जा प्रदान करू शकते तर अँपिअर हे विद्युत प्रवाह मोजण्याचे एकक आहे. ते आम्हाला प्रति सेकंद प्रवाहित होणाऱ्या इलेक्ट्रॉनच्या संख्येबद्दल सांगते.

वॅट हे एक पॉवर युनिट आहे जे तुम्हाला प्रति युनिट वेळेत किती ऊर्जा वापरली जाते हे सांगते. एक वॅट म्हणजे एक-व्होल्ट पुरवठ्याद्वारे पुरवलेल्या उर्जेचे प्रमाण जेव्हा एक amp विद्युत् प्रवाह वाहतो: 1 V 1 A बरोबर 1 W

वापरलेल्या ऊर्जेचे प्रमाण मोजण्यासाठी, वॅट्सचा वेळेनुसार गुणाकार करा. किलोवॅट-तास (kWh) आहे aऊर्जेचे मानक एकक जे एका तासासाठी एक वॉट पॉवर वापरली जाते तेव्हा वापरल्या जाणार्‍या ऊर्जेच्या 1000 पट आहे.

मला वाटते की तुम्हाला वॅट आणि व्होल्ट आणि त्यांच्यातील फरक माहित आहेत.

इलेक्ट्रिकल पॅरामीटर एसआय युनिटसह मोजमापांची मानक इलेक्ट्रिकल एकके दर्शविणारी एक टेबल येथे आहे. मापनाचे चिन्ह वर्णन व्होल्टेज व्होल्ट V किंवा E विद्युत क्षमता मोजण्यासाठी एकक

V=I x R

करंट Ampere I किंवा i विद्युत प्रवाह मोजण्यासाठी एकक

I = V/ R

प्रतिरोध ओम्स R, Ω चे एकक DC प्रतिरोध

R=V/I

पॉवर वॅट्स W शक्ती मापनाचे एकक

P = V × I

वाहकता सीमेन G किंवा ℧ प्रतिरोधाचा व्युत्क्रम

G= 1/R

<17 चार्ज कुलंब प्र विद्युत चार्ज मोजण्यासाठी एकक

Q=C x V

विद्युत प्रवाहाची मूल्ये मोजण्यासाठी मानक आंतरराष्ट्रीय एकके

हे देखील पहा: जिममध्ये पुश वर्कआउट आणि पुल वर्कआउटमध्ये काय फरक आहे? (विस्तृत) – सर्व फरक

अंतिम विचार

आंतरिक प्रतिकार म्हणजे प्रवाहाचा प्रतिकार विद्युत प्रवाह जो पेशी आणि बॅटरीद्वारे प्रदान केला जातो. या प्रतिकारामुळे उष्णता निर्माण होते. च्या विविध पॅरामीटर्सविद्युत प्रवाह आम्हाला इतर अज्ञात पॅरामीटर्स शोधण्यात मदत करतात.

वेगवेगळ्या सराव समस्यांमुळे आम्हाला या पॅरामीटर्सची अधिक चांगली समज मिळते. याआधी वेगवेगळ्या समस्यांचे निराकरण करण्यात आले आहे ज्याने आम्हाला इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्स (ईएमएफ), अंतर्गत प्रतिकार आणि प्रवाह शोधण्यात मदत केली आहे.

भौतिकशास्त्र म्हणजे केवळ समज नाही; हे आपल्या दैनंदिन जीवनातील भौतिक मापदंडांचे विज्ञान आहे. यात वर्तमान, आचरण आणि भौतिकशास्त्राचे विविध नियम देखील समाविष्ट आहेत.

तुम्हाला फक्त या समस्यांचा सराव करणे आणि तुमच्या परीक्षा आणि तुमच्या आयुष्यात येणाऱ्या कोणत्याही संख्यात्मक समस्यांमधून जाण्यासाठी सूत्रे लक्षात ठेवणे आवश्यक आहे.

Mary Davis

मेरी डेव्हिस ही एक लेखिका, सामग्री निर्माता आणि विविध विषयांवर तुलनात्मक विश्लेषणात तज्ञ असलेली एक उत्साही संशोधक आहे. पत्रकारितेतील पदवी आणि या क्षेत्रातील पाच वर्षांचा अनुभव असलेल्या मेरीला तिच्या वाचकांपर्यंत निःपक्षपाती आणि सरळ माहिती पोहोचवण्याची आवड आहे. ती तरुण असतानाच तिच्या लेखनाची आवड निर्माण झाली होती आणि तिच्या लेखनातील यशस्वी कारकीर्दीमागे ती एक प्रेरक शक्ती आहे. समजण्यास सोप्या आणि आकर्षक स्वरूपात संशोधन करण्याची आणि निष्कर्ष सादर करण्याची मेरीची क्षमता तिला जगभरातील वाचकांसाठी प्रिय आहे. जेव्हा ती लिहित नाही, तेव्हा मेरीला प्रवास करणे, वाचणे आणि कुटुंब आणि मित्रांसह वेळ घालवणे आवडते.