අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය, EMF සහ විද්‍යුත් ධාරාව - ප්‍රායෝගික ගැටළු විසඳා - සියලු වෙනස්කම්
අන්තර්ගත වගුව
අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය යනු සෛල සහ බැටරි මගින් ධාරාව ගලායාමට සපයන ප්‍රතිරෝධයයි. එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස තාපය නිෂ්පාදනය වේ. Ohms යනු අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය මැනීමේ ඒකකයකි.
අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය තීරණය කිරීමට විවිධ සූත්‍ර ඇත. දත්ත සමඟ w සපයා ඇත්නම් අපට ඕනෑම ප්‍රශ්නයකට පිළිතුරු සොයාගත හැකිය. උදාහරණයක් ලෙස, අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය සොයා ගැනීමට අපි මෙම සූත්‍රය භාවිතා කරමු:
e = I (r + R)
මෙම සූත්‍රයේ, e යනු EMF හෝ විද්‍යුත් චලන බලයයි. ඕම් වලින් මනිනු ලැබේ, I යනු ඇම්පියර් (A) වලින් මනිනු ලබන ධාරා වන අතර R යනු භාර ප්රතිරෝධය වන අතර r යනු අභ්යන්තර ප්‍රතිරෝධයයි. ඕම්ස් යනු අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය සඳහා මිනුම් ඒකකයයි.
පෙර සපයා ඇති සූත්‍රය මෙම ආකෘතියෙන් නැවත සකස් කර ඇත,
- e = Ir+ IR
- e = V + Ir
V යනු සෛලය හරහා යෙදෙන විභව වෙනස ලෙස දැක්වෙන අතර මම සෛලය හරහා ගලා යන ධාරාව නියෝජනය කරමි.
සටහන: විද්‍යුත් චලන බලය (emf) සෑම විටම සෛලයේ විභව වෙනසට (V) වඩා වැඩිය.
මෙලෙස, සමහර පරාමිති දැනගැනීම අනෙක් ඒවා සොයා ගැනීමට අපව යොමු කරයි. අපගේ දෛනික ජීවිතයේ භෞතික විද්‍යාව භාවිතා කිරීම සහ සූත්‍ර සහ විස්තර සමඟ පරාමිති ගණනය කිරීමේ ක්‍රම දැන ගැනීමට ඔබට උපකාරී වන බොහෝ ප්‍රායෝගික ගැටලු මම මෙම ලිපියෙන් ආමන්ත්‍රණය කරමි. අවසානය දක්වා මා සමඟ රැඳී සිටින්න.
විවෘත පරිපථයක, බැටරිය අතර විභව වෙනසපර්යන්තය වෝල්ට් 2.2 කි. ඕම් 5 ක ප්‍රතිරෝධයක් හරහා සම්බන්ධ වූ විට විභව වෙනස වෝල්ට් 1.8 දක්වා අඩු වේ. අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය යනු කුමක්ද?
මෙය විවෘත පරිපථයකි. බැටරියේ අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය විවෘත පරිපථයක් තුළ වෝල්ටීයතා පහත වැටීමක් නොමැත. සංවෘත පරිපථයක් සෑදූ විට, ධාරාව අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය හරහා ගලා යන අතර, වෝල්ටීයතා පහත වැටීමක් සහ බැටරිය හරහා වෝල්ටීයතාව අඩු කරයි.
මෙම අවස්ථාවේදී, ඔබ අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය හඳුනාගත යුතුය. ඔබ එය විවෘත හා වැසීමේදී පරිපථය හරහා වෝල්ටීයතාවය, මෙන්ම භාර ප්රතිරෝධය මැන බලන්න. මෙම ගැටළුව විසඳීම සඳහා, පළමුව, අපි ප්‍රකාශයේ සපයා ඇති දත්ත රැස් කර පසුව ගණනය කළ යුතු දේ පුරෝකථනය කළ යුතුය.
දත්ත: විභව වෙනස V = 2.2 Volts , පැටවීම ප්රතිරෝධය ප්රතිරෝධය= 5 ohms, විභව වෙනස පහත වැටීම වෝල්ට් 1.8කි,
අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය සොයන්න.
එය සොයා ගැනීමට, අපි පහත පියවර විසඳිය යුතුයි.
පළමුව , අපි භාර ධාරාව සොයා ගැනීමට අවශ්‍යයි ,
I = V/R එසේ, 1.8/5 = 0.36A
ඉන්පසු, වෝල්ටීයතා පහත වැටීම සොයන්න බැටරි අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය:
2.2V-1.8V=0.4V
ඉතින්, අභ්යන්තර ප්‍රතිරෝධයේ ධාරාව සහ වෝල්ටීයතාව දැනගැනීම :
R=V/I, 0.4/0.36 1.1 ohms ලබා දෙයි
එබැවින් අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය 1.1 ohms වේ.
විවෘත පරිපථයක සෛලයක අග්‍ර අතර විභව වෙනස වෝල්ට් 2.2 කි. පර්යන්තයවිභව වෙනස වෝල්ට් 1.8 ක් වන අතර සෛලයේ පර්යන්ත හරහා ඕම් 5 ක ප්‍රතිරෝධයක් ඇත. සෛලයේ අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය කුමක් වේද?
මෙය 2.2 V ප්‍රභවයක් හරහා ශ්‍රේණිගතව සම්බන්ධ වී ඇති ප්‍රතිරෝධක දෙකක් පිළිබඳ සරල ප්‍රශ්නයකි, ඉන් එකක් ඕම් 5 කි. ඉතින් ප්‍රශ්නය නම්, ශ්‍රේණියේ සංයෝජනයේ අනෙක් ප්රතිරෝධය, අභ්යන්තර බැටරි ප්රතිරෝධය කුමක්ද?
මෙය ඇදහිය නොහැකි තරම් සරලයි. පළමුව, 2.2 Volt සෛලයක්, පසුව R (අභ්යන්තර ප්‍රතිරෝධකයක්), 5-ohm බාහිර ප්‍රතිරෝධයක් අඳින්න, සහ අවසානයේ ප්‍රභවය වෙත ආපසු යන්න.
ඕම් 5 ක් පුරා, 1.8-volt පහත වැටීමක් ඇත. .
එය හරහා ගලා යන ධාරාව I = 1.8/5 amps = 0.36 A නම් අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය යනු කුමක්ද?
අපි එය දෙස බලමු,
0> R = E / I, මෙලෙස (2.2 – 1,8)V / 0.36A= 0.4 / 0.36 සහ එය 1.111 ohms
<1 ට සමාන වේ>මෙහි අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය 1.11 ohms වේ.
මෙම ප්‍රශ්නය විසඳීමට විකල්ප ක්‍රම තිබේ, එනම්:
සෛලය 5 ohms වෙත සම්බන්ධ වූ විට , පරිපථය හරහා ගලා යන ධාරාව I = 2.2/(5+r) A. මෙහි r යනු සෛලයේ අභ්යන්තර ප්‍රතිරෝධයයි. 5 ohms ප්‍රතිරෝධයක් හරහා පහත වැටෙන වෝල්ටීයතාවය
5×2.2/(5+r)=2.2–1.8 සහ
11=2+0.4r වේ. ,
ඉතින් r=9/.4 ohm.
සංවෘත පරිපථයක් වත්මන් සහ සන්නායකතාවය සපයයි
තුන්වන සහ වඩාත් නිවැරදි ක්‍රමය මෙය විසඳීම,
- අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය හරහා වෝල්ටීයතා පහත වැටීම 2.2 – ට සමාන වේ.1.8 = 0.4 V.
ඕම් 5 ප්රතිරෝධය හරහා ධාරාව=1.85=0.36A
ප්‍රතිරෝධ දෙකක් ශ්‍රේණිගතව සම්බන්ධ කළ විට එකම ධාරාව ගලා යයි. ඒවා හරහා.
IR=0.40.36=1.11Ω
මම හිතන්නේ ඔබ දැන් දන්නවා, බැටරිවල අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය ගණනය කරන්නේ කොහොමද කියලා.
සලකා බලන්න විදුලි බුබුළු දෙකක්, එකක් 50 W සහ අනෙක 75 W, දෙකම 120 V ලෙස ශ්‍රේණිගත කර ඇත. වඩාත්ම ප්‍රතිරෝධී බල්බය කුමක්ද? වැඩිම ධාරාවක් ඇති බල්බය කුමක්ද?
එකම වෝල්ටීයතාවයකින් වැඩි බලයකින් ක්‍රියා කිරීමට ධාරාව වැඩි විය යුතුය. ධාරාව ප්‍රතිරෝධයට ප්‍රතිලෝමව සමානුපාතික වන නිසා වැඩි වොට් එකක් සහිත විදුලි බුබුලකට අඩු ප්‍රතිරෝධයක් ඇත.
බල ධාරාව සහ ප්රතිරෝධය සම්බන්ධ කරන සමීකරණය දෙස බැලීමෙන් කෙනෙකුට එම නිගමනයට පැමිණිය හැක:
P=U2/R
තාදී බල්බයක ප්රතිරෝධය මනින විට, යමෙකු ප්‍රවේශම් විය යුතුය: සූත්‍රිකාව උණුසුම් වන විට හා සසඳන විට එය සීතල වන විට එය සැලකිය යුතු ලෙස වෙනස් වනු ඇත. තාපදීප්ත විදුලි බුබුලක් සීතල වන විට, එය උණුසුම් වන විට හා සසඳන විට සම්පූර්ණයෙන්ම වාගේ කෙටි වේ.
ප්රතිරෝධය අඩු වන තරමට බලශක්ති පරිභෝජනය වැඩි වේ (සමාන වෝල්ටීයතාවයක් සඳහා). අඩු ප්රතිරෝධය නිසා, එම විද්‍යුත් පීඩනය (වෝල්ටීයතාව) සඳහා වැඩි ධාරාවක් ගලා යා හැක
Power = V2 / R
50W බල්බය සඳහා සූත්‍රය භාවිතා කිරීම , R=V2/P = 1202/50 = 288 Ohms.
I=P/V = 50/120 = 0.417 Amps 50watt බල්බයකින් පරිභෝජනය කරයි.
සඳහා75w බල්බය, R=V2/P = 1202 / 75 = 192 ohms.
I=P/V = 75/120 = 0.625 Amps 75-watt බල්බයක් මගින් පරිභෝජනය කරයි.
50w බල්බයේ ප්රතිරෝධය ඉහළම වේ.
වැඩිම ධාරාව රැගෙන යන්නේ 75w බල්බය මගිනි.
අයින්ස්ටයින්ගේ සමීකරණය භෞතික විද්‍යාවේ ප්‍රමුඛ නවෝත්පාදනයයි
වෝල්ට් 12 ක බැටරියක් ඕම් 10 ක බරකට සම්බන්ධ කර ඇත. ඇද ගන්නා ලද ධාරාව ඇම්පියර් 1.18 කි. බැටරියේ අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය කුමක්ද?
ආරම්භ කිරීමට, ඔබ බැටරියේ වෝල්ටීයතාවය හෝ EMF හරියටම 12V යැයි උපකල්පනය කළ යුතුය. ඔබට දැන් ඕම් නියමය භාවිතයෙන් අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය විසඳිය හැක.
Rtotal = 12 V / 1.18 A = 10.17 ohms Rtotal = V/I = 12 V / 1.18 A = 10.17 ohms
මුළු – Rload = 10.17 ohms – 10 ohms = 0.017 ohms
බලන්න: @මෙන්න VS @ අසමගියේ සිටින සෑම දෙනාම (ඔවුන්ගේ වෙනස) - සියලු වෙනස්කම්දන්නා විභව වෙනසක් හරහා සම්බන්ධ කරන ලද දන්නා ප්‍රතිරෝධක භාරයකින් විසුරුවා හරින ලද බලය ගණනය කළ හැක්කේ... මිනිත්තුවක් සඳහා, 10V බැටරියක් මඟින් ඕම් 10 ක ප්‍රතිරෝධක භාරයක් සපයයි. එය හරියටම කුමක්ද? වෝල්ට් 24 බැටරිය පෙන්වා ඇති පරිපථයේ ඕම් 1 ක අභ්යන්තර ප්‍රතිරෝධයක් ඇති අතර, ammeter 12 A ධාරාවක් දක්වයි.
නැතහොත්, ඔබට එය මේ ආකාරයෙන් කළ හැකිය
මෙයට පිළිතුර ප්‍රශ්නය සෘජුවම ඕම්ගේ නියමයෙන් සොයාගත හැක.
ඕම්ගේ නියමයට අනුව ශ්‍රේණිගත සම්බන්ධිත පරිපථයක වෝල්ටීයතාවය, ප්රතිරෝධය සහ ධාරාව ගණනය කළ හැක.
V=I⋅R
V යන්නෙන් වෝල්ටීයතාවය, I ධාරාව සහ R මගින් ප්රතිරෝධය දක්වයි
අපි ශ්‍රේණියක සම්පූර්ණ ප්රතිරෝධය ගණනය කළ හැකි බව ද දනිමු-සම්බන්ධිත පරිපථය සරලවම අපට හමුවන ඕම් සියල්ල එකතු කිරීමෙනි. මෙම අවස්ථාවේදී, අපට බාහිර ප්රතිරෝධය (ලේබල් කර ඇති R) සහ බැටරියේ අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය (අපි එය r ලේබල් කරමු) ඇත.
අපි දැන් වෝල්ටීයතාව (12V), ධාරාව (1.18A) දන්නා නිසා. සහ බාහිර ප්රතිරෝධය (10), අපට පහත සමීකරණය විසඳිය හැක:
I⋅(R+r)=V
R+r=VI
r=VI− R
අපගේ විචල්‍ය සඳහා තාත්වික සංඛ්‍යා ආදේශ කිරීම:
r=121.18−10≈0.1695Ω
මූලික විදුලිය සහ එහි මූලද්‍රව්‍ය පිළිබඳ වීඩියෝව පරීක්ෂා කරන්න
ඕම් 20 ක බාහිර ප්‍රතිරෝධයකට සම්බන්ධ වූ විට බැටරියක පර්යන්ත විභව වෙනස වෝල්ට් 12 ක් වන අතර ඕම් 45 ක බාහිර ප්‍රතිරෝධයකට සම්බන්ධ වූ විට වෝල්ට් 13.5 කි. බැටරියේ emf සහ අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය මොනවාද?
E යනු බැටරියේ EMF සහ R යනු බැටරියේ අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය වේවා, එවිට ඕම් 20 සඳහා ධාරාව 12/20= 0.6A සහ 45 ohms සඳහා ධාරාව 13.5/45= 0.3A, එබැවින් පළමු කොන්දේසිය 0.6R+12=E සහ දෙවන කොන්දේසිය 0.3R+13.5=E, එබැවින් R= 5 ohms සහ E= 15v.
E= 15 V
r=5 Ohm
ඔබට ඒ ගැන යා හැකි ආකාරය මෙන්න:
එක් එක් පරිපථය සඳහා ධාරාව නිර්ණය කරන්න,
I1=0.6[A ] සහ I2=0 .3[A]
U=E-I*r සමීකරණය භාවිතයෙන් එක් එක් පරිපථය සඳහා සමීකරණයක් ලියන්න. සමීකරණ දෙකක් සහ විචල්‍ය දෙකක් ඇත.
E ගණනය කරන්න.
r සොයා ගැනීමට, E සඳහා විසඳන ලද අගය නැවත එක් සමීකරණයකට සම්බන්ධ කරන්න.
භෞතික විද්‍යාව යනු සියල්ල ගැනවිද්‍යුත් පරිපථ
ධාරාව 1.5A වන විට බැටරියක PD 10V වන අතර ධාරාව 2.5A වන විට PD 8V වේ. බැටරියේ අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය කුමක්ද?
ගැටලු ප්‍රකාශය අනුව,
Vbat – Ix Ri = Pd
සහ එය
10 = යැයි උපකල්පනය කෙරේ. Vbat – 1.5*Ri (සමීකරණය 1)
සහ
8 = Vbat – 2.5*Ri (සමීකරණය 2)
අපට රේඛීය පළමු පෙළ වීජීය සමීකරණ දෙකක් ඇත. නොදන්නා ප්‍රමාණ, ආදේශ කිරීමෙන් අපට ඉතා පහසුවෙන් විසඳාගත හැක. සමීකරණය 1 ලබා දීමට නැවත සකස් කර ඇත
Vbat = 10 1.5*Ri
න් ගුණ කර එය 2 සමීකරණයට ප්ලග් කිරීමෙන්
8 = (10 + 1.5 Ri) minus 2.5 Ri
එබැවින්
8 + (1.5–2.5) = 10
ඉතින්, Ri තීරණය කිරීමට,
-2 සමාන වේ - Ri
ප්රතිඵලයක් ලෙස Ri = 2 ohms
කෝෂයක අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය සහ emf සොයා ගන්නා ආකාරය පිළිබඳ වීඩියෝව බලන්න
කුමක්ද වොට් සහ වෝල්ට් අතර වෙනස?
වෝල්ට් යනු විභව ශක්ති ඒකකයකි . ඇම්පියර් යනු ධාරාව මැනීමට ඒකකයක් වන අතර ධාරා ඒකකයකට සැපයිය හැකි ශක්තිය එය පෙන්නුම් කරයි. තත්පරයකට ගලා යන ඉලෙක්ට්‍රෝන සංඛ්‍යාව ගැන එය අපට කියයි.
වොට් එකක් යනු ඒකක කාලයකට කොපමණ ශක්තියක් වැය වේද යන්න ඔබට පවසන බල ඒකකයකි. වොට් එකක් යනු එක් ඇම්පියර් ධාරාවක් ගලා යන විට එක් වෝල්ට් සැපයුමකින් සපයන බල ප්‍රමාණයයි: 1 V 1 A සමාන 1 W
භාවිතා කරන ශක්ති ප්‍රමාණය ගණනය කිරීම සඳහා, කාලයෙන් වොට් ගුණ කරන්න. කිලෝවොට් පැය (kWh) යනු aවොට් එකක බලය පැයක් සඳහා භාවිතා කරන විට වැය වන ශක්තිය මෙන් 1000 ගුණයක් වන සම්මත ශක්ති ඒකකය.
මම හිතන්නේ ඔබ වොට් සහ වෝල්ට් සහ ඒවායේ වෙනස්කම් ගැන හොඳින් දන්නවා ඇති.
මෙන්න වගුවක්, සම්මත විදුලි මිනුම් ඒකක සහ ඒවායේ සංකේත සමඟින් පෙන්වයි
| විදුලි පරාමිතිය | SI ඒකකය මිනුම් | සංකේතය | විස්තරය |
| Volt | V හෝ E | විද්‍යුත් විභවය මැනීමේ ඒකකය V=I x R | |
| ධාරා | ඇම්පියර් | I හෝ i | විද්‍යුත් ධාරාව මැනීමේ ඒකකය I = V/ R |
| ප්රතිරෝධය | Ohms | R, Ω | ඒකකය DC ප්රතිරෝධය R=V/I |
| බලය | වොට් | W | බලය මැනීමේ ඒකකය P = V × I |
| සන්නායකතාවය 19> | Siemen | G හෝ ℧ | ප්‍රතිරෝධයේ ප්‍රතිලෝමය G= 1/R බලන්න: Reboot, Remake, Remaster, & වීඩියෝ ක්‍රීඩා වල වරායන් - සියලු වෙනස්කම් |
| ආරෝපණය | Coulomb | Q | විදුලි ආරෝපණ මැනීමේ ඒකකය Q=C x V |
විද්‍යුත් ධාරාවේ අගයන් මැනීම සඳහා සම්මත ජාත්‍යන්තර ඒකක
අවසාන සිතුවිලි
අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය යනු ප්‍රවාහයට ඇති ප්‍රතිරෝධයයි. සෛල සහ බැටරි හරහා සපයන ධාරාව. මෙම ප්රතිරෝධය නිසා තාප උත්පාදනයද සිදුවේ. විවිධ පරාමිතීන්වෙනත් නොදන්නා පරාමිති සොයා ගැනීමට විද්‍යුත් ධාරාව අපට උපකාර කරයි.
විවිධ ප්‍රායෝගික ගැටළු මෙම පරාමිතීන් පිළිබඳ වඩා හොඳ අවබෝධයකට අපව යොමු කරයි. විද්‍යුත් චලන බලවේග (emf), අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය සහ ධාරාව ද සොයා ගැනීමට අපට උපකාර වූ විවිධ ගැටලු මීට පෙර විසඳා ඇත.
භෞතික විද්‍යාව යනු අවබෝධය පමණක් නොවේ; එය අපගේ දෛනික ජීවිතයේ භෞතික පරාමිතීන් පිළිබඳ විද්‍යාවකි. එයට වත්මන්, සන්නායකතාවය සහ භෞතික විද්‍යාවේ විවිධ නීති ද ඇතුළත් වේ.
ඔබට දැනගත යුතු වන්නේ මෙම ගැටලු පුහුණු කිරීම සහ ඔබේ විභාග සහ ඔබේ ජීවිතයේ ඔබ මුහුණ දෙන සංඛ්‍යාත්මක ගැටලුවලට මුහුණ දීම සඳහා සූත්‍ර කටපාඩම් කිරීම පමණි.
