उद्देश्य:

श्रृंखला वर्गों के लिए ओम के नियम और संपूर्ण श्रृंखला के लिए ओम के नियम के बारे में ज्ञान को गहरा करना। डीसी सर्किट की गणना के लिए किरचॉफ के नियमों का अनुप्रयोग।

उपकरण : प्रशिक्षण और प्रयोगशाला स्टैंड "प्रत्यक्ष धारा के नियम", एक मल्टीमीटर, ज्ञात प्रतिरोधों के साथ तीन या चार प्रतिरोधक, विभिन्न प्रकार के दो गैल्वेनिक सेल, कनेक्टिंग तार।

परिचय

डीसी सर्किट की गणना की समस्या का विवरण: "सर्किट में अभिनय करने वाले ईएमएफ के मूल्यों, वर्तमान स्रोतों के आंतरिक प्रतिरोधों और सर्किट के सभी तत्वों के प्रतिरोधों को जानने के बाद, सर्किट के प्रत्येक खंड में वर्तमान ताकत और प्रत्येक तत्व में वोल्टेज ड्रॉप की गणना करें। ।"

इस समस्या को हल करते समय, हम उपयोग करते हैं:

सर्किट सेक्शन के लिए ओम का नियम

मैं- वर्तमान ताकत, यू- सर्किट सेक्शन में वोल्टेज, आर- खंड प्रतिरोध;

संपूर्ण परिपथ के लिए ओम का नियम

मैं- वर्तमान ताकत, इ - ईएमएफवर्तमान स्रोत, आरबाहरी सर्किट का प्रतिरोध है, आरवर्तमान स्रोत का आंतरिक प्रतिरोध है।

कई बंद सर्किट और कई वर्तमान स्रोतों वाले शाखित सर्किट की प्रत्यक्ष गणना दो किचॉफ नियमों का उपयोग करके की जाती है।

शाखित परिपथ का कोई भी बिंदु जहाँ कम से कम तीन धारावाही चालक अभिसरण करते हैं, कहलाते हैं नोड. इस मामले में, नोड में प्रवेश करने वाली धारा को सकारात्मक माना जाता है, और नोड को छोड़ने वाली धारा को नकारात्मक माना जाता है।

किरचॉफ का प्रथम नियम: नोड में परिवर्तित होने वाली धाराओं की बीजीय शक्ति शून्य है:

किरचॉफ का दूसरा नियम: किसी भी बंद सर्किट में, मनमाने ढंग से एक शाखित सर्किट में चुना जाता है, वर्तमान बलों के उत्पादों का बीजगणितीय योग और इस सर्किट के संबंधित वर्गों के प्रतिरोध सर्किट में सामने आने वाले ईएमएफ के बीजगणितीय योग के बराबर होता है:

(4)

स्टैंड का विवरण "प्रत्यक्ष धारा के नियम"

काम दो वर्तमान स्रोतों (गैल्वेनिक कोशिकाओं) से युक्त एक स्टैंड का उपयोग करता है, ज्ञात प्रतिरोधों के साथ चार प्रतिरोधों का एक सेट, एक मल्टीमीटर और कनेक्टिंग तारों का एक सेट।

1. विद्युत परिपथों को असेंबल करते समय, प्रत्येक कनेक्शन में अच्छा संपर्क सुनिश्चित करना आवश्यक है।

2. कनेक्टिंग तारों को टर्मिनलों के नीचे घुमाया जाता है दक्षिणावर्त .

3. धाराओं और वोल्टेज को मापते समय, मल्टीमीटर जांच को टर्मिनलों पर कसकर दबाया जाना चाहिए।

4. माप तब किए जाते हैं जब एक बटन के साथ सर्किट को शॉर्ट-सर्किट किया जाता है।

5. लंबे समय तक इकट्ठी हुई श्रृंखला को न छोड़ें।

सबसे पहले, एक सार्वभौमिक विद्युत माप उपकरण - एक मल्टीमीटर के साथ मापने के नियमों को जानें।

माप परिणामों का मापन, प्रसंस्करण और प्रस्तुति

अभ्यास 1।

ईएमएफ वर्तमान स्रोत को काफी उच्च सटीकता के साथ सीधे वोल्टमीटर से मापा जा सकता है। लेकिन यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि इस मामले में मापा वोल्टेज ईएमएफ के वास्तविक मूल्य से कम है। वोल्टेज का परिमाण वर्तमान स्रोत में ही गिरता है।

, (5)

कहाँ पे यू- वाल्टमीटर रीडिंग।

ईएमएफ के वास्तविक मूल्य के बीच का अंतर। और मापा वोल्टेज के बराबर है:

. (6)

इस मामले में, ईएमएफ की माप में सापेक्ष त्रुटि। के बराबर है:

(7)

आमतौर पर वर्तमान स्रोत (गैल्वेनिक सेल) का प्रतिरोध कई . होता है ओम(उदाहरण के लिए, 1ohm) भले ही वोल्टमीटर का प्रतिरोध छोटा हो (उदाहरण के लिए, 100 ओम), तो इस मामले में ईएमएफ के प्रत्यक्ष माप की त्रुटि कुल » 1%. एक अच्छे वोल्टमीटर, जिसमें मल्टीमीटर में प्रयुक्त होने वाले वोल्टमीटर भी शामिल हैं, में कोटि का प्रतिरोध होता है 10 6 ओम. यह स्पष्ट है कि ऐसे वाल्टमीटर का उपयोग करते समय, हम यह मान सकते हैं कि वाल्टमीटर की रीडिंग व्यावहारिक रूप से वर्तमान स्रोत से मापे गए ईएमएफ के बराबर है।

1. डीसी वोल्टेज मापन के लिए मल्टीमीटर तैयार करें जब तक 2 वी .

2. जुड़नार से गैल्वेनिक कोशिकाओं को हटाए बिना, उनके ईएमएफ को मापें और रिकॉर्ड करें। एक वोल्ट के सौवें हिस्से तक सटीक।

3. ई.एफ.एस. मान हमेशा सकारात्मक होता है। मल्टीमीटर को बिजली के स्रोतों से जोड़ते समय ध्रुवता का निरीक्षण करें। मल्टीमीटर की लाल जांच वर्तमान स्रोत के "+" से जुड़ी है।

कार्य 2.

ओम के नियम का उपयोग करके वर्तमान स्रोत के आंतरिक प्रतिरोध की गणना की जा सकती है:

1. डीसी करंट को मापने के लिए एक मल्टीमीटर तैयार करें जब तक 10(20) ए .

2. एक श्रृंखला-जुड़े वर्तमान स्रोत, एक रोकनेवाला (सेट में से एक) और एक एमीटर से एक विद्युत सर्किट बनाएं।

3. परिपथ में धारा मापें।

4. स्रोत के आंतरिक प्रतिरोध की गणना और रिकॉर्ड करें।

5. दूसरे तत्व के लिए समान माप लें।

कार्य 3. डीसी विद्युत परिपथ की गणना

1. शिक्षक द्वारा प्रस्तावित योजना (योजना 1-7) के अनुसार विद्युत सर्किट को इकट्ठा करें।

2. कार्य रिपोर्ट में एक आरेख बनाएं और चयनित प्रतिरोधों के मूल्यों को इंगित करें।

3. किरचॉफ के नियमों का प्रयोग करते हुए परिपथ की सभी शाखाओं में धारा की गणना कीजिए। प्रत्येक रोकनेवाला में वोल्टेज की बूंदों की गणना करें।

4. मल्टीमीटर का उपयोग करके, माप के लिए सुलभ स्थान पर करंट को मापें। प्रत्येक रोकनेवाला में वोल्टेज ड्रॉप को मापें।

5. आउटपुट में, मापा और परिकलित मानों की तुलना करें और संभावित विसंगतियों के कारणों को इंगित करें।

कार्य 4. बैटरी में वर्तमान स्रोतों का कनेक्शन

1. वर्तमान स्रोतों को बैटरी से दो मुख्य तरीकों से जोड़ा जा सकता है: समानांतर और श्रृंखला में। यदि स्रोत श्रृंखला में जुड़े हुए हैं, तो उनका ईएमएफ। और आंतरिक प्रतिरोध जोड़ते हैं:

समान वर्तमान स्रोतों के समानांतर कनेक्शन के साथ, कुल ईएमएफ। बैटरी ईएमएफ के बराबर है। एक स्रोत, और बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध एक वर्तमान स्रोत के आंतरिक प्रतिरोध से n गुना कम है:

(10)

योजनाओं 8, 9 के अनुसार सर्किट को इकट्ठा करें, जिसमें दोनों कनेक्शन योजनाएं लागू की जाती हैं। इन कनेक्शनों पर सर्किट में करंट की गणना और माप करें। आउटपुट में, परिकलित और मापे गए मानों की तुलना करें।

लैब रिपोर्ट #3

डीसी सर्किट की गणना के लिए ओम के नियम के आवेदन का अध्ययन

स्कूल के एक छात्र द्वारा किया गया "खोज"

…………………………………………………………………………………

“…….”…………….. 200….

अभ्यास 1 . ईएमएफ की परिभाषा वर्तमान स्रोत

पहला वर्तमान स्रोत इ 1 = ……… पर

दूसरा वर्तमान स्रोत इ 2 = ……… पर

टास्क 2 . वर्तमान स्रोतों के आंतरिक प्रतिरोध का मापन

पहला वर्तमान स्रोत

आर = ……… ओह, मैं = ……… ए, आर 1 = ……… ओह्म

दूसरा वर्तमान स्रोत

आर = ……… ओह, मैं = ……… ए, आर 2 = ……… ओह्म

तालिका नंबर एक

निष्कर्ष: ……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………

विभिन्न उद्देश्यों के लिए सर्किट की डिजाइन और मरम्मत करते समय, एक पूर्ण सर्किट के लिए ओम के नियम को ध्यान में रखा जाना चाहिए। इसलिए, जो लोग ऐसा करने जा रहे हैं, उन्हें प्रक्रियाओं की बेहतर समझ के लिए इस कानून को जानना चाहिए। ओम के नियमों को दो श्रेणियों में बांटा गया है:

• विद्युत सर्किट के एक अलग खंड के लिए;
• एक पूर्ण बंद सर्किट के लिए।

दोनों ही मामलों में, बिजली आपूर्ति संरचना में आंतरिक प्रतिरोध को ध्यान में रखा जाता है। कम्प्यूटेशनल गणना में, एक बंद सर्किट और अन्य परिभाषाओं के लिए ओम के नियम का उपयोग किया जाता है।

ईएमएफ स्रोत के साथ सबसे सरल सर्किट

संपूर्ण परिपथ के लिए ओम के नियम को समझने के लिए, अध्ययन की स्पष्टता के लिए, सरलतम परिपथ को तत्वों की न्यूनतम संख्या, EMF और सक्रिय प्रतिरोधक भार के साथ माना जाता है। कनेक्टिंग तारों को किट में जोड़ा जा सकता है। एक 12 वी कार की बैटरी बिजली की आपूर्ति के लिए आदर्श है, इसे संरचनात्मक तत्वों में अपने स्वयं के प्रतिरोध के साथ ईएमएफ स्रोत के रूप में माना जाता है।

भार की भूमिका टंगस्टन फिलामेंट के साथ एक साधारण गरमागरम दीपक द्वारा निभाई जाती है, जिसमें कई दसियों ओम का प्रतिरोध होता है। यह भार विद्युत ऊर्जा को ऊष्मा में परिवर्तित करता है। प्रकाश की एक धारा के उत्सर्जन पर केवल कुछ प्रतिशत खर्च किया जाता है। ऐसे परिपथों की गणना करते समय, बंद परिपथ के लिए ओम के नियम का उपयोग किया जाता है।

आनुपातिकता का सिद्धांत

संपूर्ण सर्किट के मापदंडों के विभिन्न मूल्यों पर मात्राओं को मापने की प्रक्रिया में प्रायोगिक अध्ययन:

• वर्तमान ताकत - मैं ए;
• बैटरी और लोड प्रतिरोधों का योग - आर + आर ओम में मापा जाता है;
• ईएमएफ - वर्तमान स्रोत, ई के रूप में निरूपित। वोल्ट में मापा जाता है

यह देखा गया कि वर्तमान ताकत ईएमएफ के सीधे आनुपातिक है और सर्किट में श्रृंखला में बंद होने वाले प्रतिरोधों के योग के विपरीत आनुपातिक है। बीजगणितीय रूप से, हम इसे इस प्रकार बनाते हैं:

क्लोज्ड सर्किट सर्किट का माना जाने वाला उदाहरण फिलामेंट लैंप के रूप में एक बिजली की आपूर्ति और एक बाहरी लोड प्रतिरोध तत्व के साथ है। कई सर्किट और कई लोड तत्वों के साथ जटिल सर्किट की गणना करते समय, ओम का नियम पूरे सर्किट और अन्य नियमों पर लागू होता है। विशेष रूप से, आपको किरहोफ के नियमों को जानना होगा, यह समझना होगा कि दो-टर्मिनल नेटवर्क, क्वाड्रिपोल, आउटलेट नोड्स और व्यक्तिगत शाखाएं क्या हैं। इसके लिए एक अलग लेख में विस्तृत विचार की आवश्यकता है; पहले इस पाठ्यक्रम में टीईआरसी (विद्युत और रेडियो सर्किट का सिद्धांत) कम से कम दो वर्षों के लिए संस्थानों में पढ़ाया जाता था। इसलिए, हम केवल एक पूर्ण विद्युत परिपथ के लिए खुद को एक साधारण परिभाषा तक सीमित रखते हैं।

बिजली आपूर्ति में प्रतिरोध की विशेषताएं

जरूरी!यदि हम आरेख में और वास्तविक डिजाइन में दीपक पर सर्पिल का प्रतिरोध देखते हैं, तो गैल्वेनिक बैटरी, या संचायक के डिजाइन में आंतरिक प्रतिरोध दिखाई नहीं देता है। वास्तविक जीवन में, भले ही आप बैटरी को अलग कर दें, प्रतिरोध को खोजना असंभव है, यह एक अलग हिस्से के रूप में मौजूद नहीं है, कभी-कभी इसे आरेखों पर प्रदर्शित किया जाता है।

आंतरिक प्रतिरोध आणविक स्तर पर निर्मित होता है। एक रेक्टिफायर के साथ बैटरी या अन्य जनरेटर शक्ति स्रोत की प्रवाहकीय सामग्री 100% प्रवाहकीय नहीं होती है। हमेशा एक ढांकता हुआ या अन्य चालकता के धातुओं के साथ तत्व होते हैं, इससे बैटरी में करंट और वोल्टेज का नुकसान होता है। संचायक और बैटरी पर, आउटपुट पर वोल्टेज और करंट के परिमाण पर संरचनात्मक तत्वों के प्रतिरोध का प्रभाव सबसे स्पष्ट रूप से प्रदर्शित होता है। अधिकतम करंट देने के लिए स्रोत की क्षमता प्रवाहकीय तत्वों और इलेक्ट्रोलाइट की संरचना की शुद्धता को निर्धारित करती है। सामग्री जितनी शुद्ध होगी, r का मान उतना ही कम होगा, EMF स्रोत अधिक करंट पैदा करता है। और, इसके विपरीत, अशुद्धियों की उपस्थिति में, करंट कम होता है, r बढ़ता है।

हमारे उदाहरण में, बैटरी में 12V का EMF होता है, इससे एक लाइट बल्ब जुड़ा होता है, जो 21 W की शक्ति का उपभोग करने में सक्षम होता है, इस मोड में लैंप कॉइल अधिकतम स्वीकार्य चमक तक गर्म होता है। इससे गुजरने वाली धारा का सूत्रीकरण इस प्रकार लिखा जाता है:

मैं \u003d पी\ यू \u003d 21 डब्ल्यू / 12 वी \u003d 1.75 ए।

इस मामले में, दीपक सर्पिल आधी गर्मी पर जलता है, हम इस घटना के कारण का पता लगाएंगे। कुल भार प्रतिरोध गणना के लिए (आर + आर) सर्किट के अलग-अलग वर्गों और आनुपातिकता के सिद्धांतों के लिए ओम के नियम लागू करें:

(आर + आर) \u003d 12\ 1.75 \u003d 6.85 ओम।

प्रश्न उठता है कि प्रतिरोधों के योग से r का मान कैसे निकाला जाए। एक विकल्प की अनुमति है - एक मल्टीमीटर के साथ दीपक सर्पिल के प्रतिरोध को मापने के लिए, इसे कुल से घटाएं और r - EMF का मान प्राप्त करें। यह विधि सटीक नहीं होगी - जब सर्पिल को गर्म किया जाता है, तो प्रतिरोध अपने मूल्य को महत्वपूर्ण रूप से बदल देता है। यह स्पष्ट है कि दीपक अपनी विशेषताओं में घोषित शक्ति का उपभोग नहीं करता है। यह स्पष्ट है कि कॉइल को गर्म करने के लिए वोल्टेज और करंट छोटा होता है। कारण जानने के लिए, आइए बैटरी पर वोल्टेज ड्रॉप को जुड़े लोड के साथ मापें, उदाहरण के लिए, यह 8 वोल्ट होगा। मान लें कि कुंडल प्रतिरोध की गणना आनुपातिकता के सिद्धांतों का उपयोग करके की जाती है:

यू / आई \u003d 12 वी / 1.75 ए \u003d 6.85 ओम।

जब वोल्टेज गिरता है, तो दीपक का प्रतिरोध स्थिर रहता है, इस स्थिति में:

• मैं \u003d यू / आर \u003d 8V / 6.85 ओम \u003d 1.16 ए आवश्यक 1.75 ए पर;
• वर्तमान नुकसान \u003d (1.75 -1.16) \u003d 0.59A;
• वोल्टेज = 12 वी - 8 वी = 4 वी।

बिजली की खपत निर्धारित 21 डब्ल्यू के बजाय पी = यूएक्सआई = 8 वी x 1.16 ए = 9.28 डब्ल्यू होगी। पता लगाएं कि ऊर्जा कहां जाती है। यह बंद लूप से आगे नहीं जा सकता है, केवल तार और ईएमएफ स्रोत का डिज़ाइन रहता है।

ईएमएफ प्रतिरोध -आरवोल्टेज और करंट के खोए हुए मूल्यों का उपयोग करके गणना की जा सकती है:

आर \u003d 4V / 0.59A \u003d 6.7 ओम।

यह पता चला है कि शक्ति स्रोत का आंतरिक प्रतिरोध स्वयं को आवंटित ऊर्जा का आधा "भक्षण" करता है, और यह निश्चित रूप से सामान्य नहीं है।

यह पुरानी खर्च या खराब बैटरी में होता है। अब निर्माता घाटे को कम करने के लिए उपयोग की जाने वाली वर्तमान-वाहक सामग्री की गुणवत्ता और शुद्धता की निगरानी करने की कोशिश कर रहे हैं। लोड को अधिकतम शक्ति देने के लिए, EMF स्रोत निर्माण प्रौद्योगिकियां नियंत्रित करती हैं कि मान 0.25 ओम से अधिक न हो।

बंद सर्किट के लिए ओम के नियम को जानकर, आनुपातिकता के पदों का उपयोग करके, आप आसानी से विद्युत सर्किट के लिए आवश्यक मापदंडों की गणना कर सकते हैं ताकि दोषपूर्ण तत्वों को निर्धारित किया जा सके या विभिन्न उद्देश्यों के लिए नए सर्किट डिजाइन किए जा सकें।

वीडियो

एक पूर्ण सर्किट के लिए ओम का नियम एक अनुभवजन्य (प्रयोग से प्राप्त) कानून है जो एक सर्किट में वर्तमान ताकत, इलेक्ट्रोमोटिव बल (ईएमएफ), और बाहरी और आंतरिक प्रतिरोध के बीच संबंध स्थापित करता है।

डीसी सर्किट की विद्युत विशेषताओं का वास्तविक अध्ययन करते समय, वर्तमान स्रोत के प्रतिरोध को ध्यान में रखना आवश्यक है। इस प्रकार, भौतिकी में, एक आदर्श वर्तमान स्रोत से एक वास्तविक वर्तमान स्रोत में एक संक्रमण किया जाता है, जिसका अपना प्रतिरोध होता है (चित्र 1 देखें)।

चावल। 1. आदर्श और वास्तविक वर्तमान स्रोतों की छवि

अपने स्वयं के प्रतिरोध के साथ एक वर्तमान स्रोत पर विचार एक पूर्ण सर्किट के लिए ओम के नियम का उपयोग करने के लिए बाध्य करता है।

हम एक पूर्ण सर्किट के लिए ओम का नियम निम्नानुसार तैयार करते हैं (चित्र 2 देखें): एक पूर्ण सर्किट में वर्तमान ताकत सीधे ईएमएफ के समानुपाती होती है और सर्किट के कुल प्रतिरोध के व्युत्क्रमानुपाती होती है, जहां कुल प्रतिरोध को योग के रूप में समझा जाता है। बाहरी और आंतरिक प्रतिरोधों का।

चावल। 2. पूर्ण परिपथ के लिए ओम के नियम की योजना।

• आर - बाहरी प्रतिरोध [ओम];
• r ईएमएफ स्रोत (आंतरिक) [ओम] का प्रतिरोध है;
• मैं - वर्तमान ताकत [ए];
• - वर्तमान स्रोत का ईएमएफ [वी]।

आइए इस विषय पर कुछ समस्याओं पर विचार करें। संपूर्ण सर्किट के लिए ओम के नियम के कार्य आमतौर पर कक्षा 10 के छात्रों को दिए जाते हैं ताकि वे निर्दिष्ट विषय को बेहतर ढंग से समझ सकें।

I. एक प्रकाश बल्ब के साथ एक सर्किट में वर्तमान ताकत, 2.4 ओम का प्रतिरोध और एक वर्तमान स्रोत जिसका ईएमएफ 10 वी है और 0.1 ओम का आंतरिक प्रतिरोध निर्धारित करें।

एक पूर्ण सर्किट के लिए ओम के नियम की परिभाषा के अनुसार, वर्तमान ताकत है:

द्वितीय. 52 वी के ईएमएफ के साथ एक वर्तमान स्रोत के आंतरिक प्रतिरोध का निर्धारण करें। यदि यह ज्ञात है कि जब यह वर्तमान स्रोत 10 ओम के प्रतिरोध के साथ एक सर्किट से जुड़ा होता है, तो एमीटर 5 ए का मान दिखाता है।

हम एक पूर्ण सर्किट के लिए ओम का नियम लिखते हैं और इससे आंतरिक प्रतिरोध व्यक्त करते हैं:

III. एक बार एक स्कूली बच्चे ने भौतिकी के शिक्षक से पूछा: "बैटरी कम क्यों चल रही है?" इस प्रश्न का सही उत्तर कैसे दें?

हम पहले से ही जानते हैं कि एक वास्तविक स्रोत का अपना प्रतिरोध होता है, जो या तो गैल्वेनिक कोशिकाओं और बैटरी के लिए इलेक्ट्रोलाइट समाधान के प्रतिरोध या जनरेटर के लिए कंडक्टर के प्रतिरोध के कारण होता है। संपूर्ण परिपथ के लिए ओम के नियम के अनुसार:

इसलिए, ईएमएफ में कमी या आंतरिक प्रतिरोध में वृद्धि के कारण सर्किट में करंट कम हो सकता है। बैटरी का EMF मान लगभग स्थिर रहता है। इसलिए, आंतरिक प्रतिरोध को बढ़ाकर सर्किट में करंट कम हो जाता है। तो, "बैटरी" नीचे बैठती है, क्योंकि इसका आंतरिक प्रतिरोध बढ़ता है।

विषय: "श्रृंखला खंड के लिए ओम के नियम का अध्ययन"

उद्देश्य: प्रयोगात्मक रूप से वोल्टेज और प्रतिरोध पर वर्तमान ताकत की निर्भरता स्थापित करने के लिए।

उपकरण: प्रयोगशाला एमीटर, प्रयोगशाला वोल्टमीटर, बिजली की आपूर्ति, 1 ओम, 2 ओम, 4 ओम, रिओस्टेट, करंट क्लोजिंग स्विच, कनेक्टिंग वायर के प्रतिरोधों के साथ तीन प्रतिरोधों का एक सेट।

कार्य करने की प्रक्रिया।

संक्षिप्त सैद्धांतिक जानकारी

बिजली -आवेशित कणों की क्रमबद्ध गति

विद्युत धारा का मात्रात्मक माप है वर्तमान ताकत मैं

वर्तमान ताकत -– एक समय अंतराल t में कंडक्टर के क्रॉस सेक्शन के माध्यम से इस समय अंतराल में स्थानांतरित किए गए चार्ज q के अनुपात के बराबर अदिश भौतिक मात्रा:

इंटरनेशनल सिस्टम ऑफ यूनिट्स SI में करंट को में मापा जाता है एम्पीयर [लेकिन].

वर्तमान ताकत को मापने के लिए उपकरण अमीटर।श्रृंखला में शामिल क्रमिक

वोल्टेज- यह एक भौतिक मात्रा है जो आवेशित कणों पर विद्युत क्षेत्र की क्रिया की विशेषता है, संख्यात्मक रूप से एक संभावित बिंदु से आवेश को स्थानांतरित करने में विद्युत क्षेत्र के कार्य के बराबर है।φ 1 क्षमता के बिंदु तकφ 2

यू 12 \u003d 1 - 2

यू- वोल्टेज

ए – वर्तमान कार्य

क्यू – आवेश

वोल्टेज इकाई - वोल्ट [वी]

वोल्टेज मापने का यंत्र - वाल्टमीटर।यह परिपथ के उस भाग के समानांतर परिपथ से जुड़ा होता है जिस पर विभवान्तर मापा जाता है।

विद्युत परिपथों के आरेखों पर, एमीटर को दर्शाया गया है।

कंडक्टर में विद्युत प्रवाह के प्रतिरोध को दर्शाने वाला मान, जो कंडक्टर की आंतरिक संरचना और उसके कणों की अराजक गति के कारण होता है, कहलाता हैकंडक्टर का विद्युत प्रतिरोध।

किसी चालक का विद्युत प्रतिरोध निर्भर करता हैआकारऔर कंडक्टर आकार और यहां ये सामग्री, जिससे कंडक्टर बनाया जाता है.

एस कंडक्टर का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र है

मैं – कंडक्टर की लंबाई

ρ - कंडक्टर का विशिष्ट प्रतिरोध

SI में, कंडक्टरों के विद्युत प्रतिरोध की इकाई है ओम[ओम]।

ग्राफिक निर्भरतावर्तमान ताकत मैं वोल्टेज से यू - वोल्ट-एम्पीयर विशेषताएँ

श्रृंखला के सजातीय खंड के लिए ओम का नियम: एक कंडक्टर में करंट लागू वोल्टेज के सीधे आनुपातिक होता है और कंडक्टर के प्रतिरोध के व्युत्क्रमानुपाती होता है।

इसके खोजकर्ता के नाम पर रखा गया जॉर्ज ओहमी.

व्यावहारिक भाग

1. काम करने के लिए, एक वर्तमान स्रोत, एक एमीटर, एक रिओस्टेट, एक 2 ओम तार रोकनेवाला और एक कुंजी से एक विद्युत सर्किट को इकट्ठा करें। एक वाल्टमीटर को तार रोकनेवाला के समानांतर कनेक्ट करें (आरेख देखें)।

2. अनुभव 1.

तालिका नंबर एक. धारा प्रतिरोध 2 ओम

3.

4. अनुभव 2.

तालिका 2।

5.

6. सुरक्षा प्रश्नों का उत्तर दें।

परीक्षण प्रश्न

1. विद्युत धारा क्या है?

2. वर्तमान ताकत को परिभाषित करें। इसे कैसे नामित किया गया है? सूत्र क्या है?

3. वर्तमान माप की इकाई क्या है?

4. कौन सा उपकरण वर्तमान ताकत को मापता है? यह विद्युत परिपथ से कैसे जुड़ा है?

5. वोल्टता को परिभाषित कीजिए। इसे कैसे नामित किया गया है? सूत्र क्या है?

6. वोल्टेज माप की इकाई क्या है?

7. कौन सा उपकरण वोल्टेज मापता है? यह विद्युत परिपथ से कैसे जुड़ा है?

8. प्रतिरोध को परिभाषित कीजिए। इसे कैसे नामित किया गया है? सूत्र क्या है?

9. प्रतिरोध के माप की इकाई क्या है?

10. शृंखला खंड के लिए ओम का नियम बनाइए।

माप विकल्प।

अनुभव 1. सर्किट के किसी दिए गए खंड में वोल्टेज पर वर्तमान ताकत की निर्भरता का अध्ययन. करंट चालू करें। रिओस्टेट का उपयोग करते हुए, तार रोकनेवाला के टर्मिनलों पर वोल्टेज को 1 वी, फिर 2 वी और 3 वी तक लाएं। हर बार, वर्तमान ताकत को मापें और परिणाम तालिका में लिखें। एक।

तालिका नंबर एक. धारा प्रतिरोध 2 ओम

प्रायोगिक डेटा के आधार पर करंट बनाम वोल्टेज का ग्राफ प्लॉट करें। निष्कर्ष निकालें।

अनुभव 2. इसके सिरों पर एक स्थिर वोल्टेज पर एक सर्किट खंड के प्रतिरोध पर वर्तमान ताकत की निर्भरता की जांच. सर्किट में उसी तरह एक तार रोकनेवाला शामिल करें, पहले 1 ओम, फिर 2 ओम और 4 ओम के प्रतिरोध के साथ। एक रिओस्तात का उपयोग करके, हर बार अनुभाग के सिरों पर समान वोल्टेज सेट करें, उदाहरण के लिए, 2 वी। वर्तमान ताकत को मापें, परिणाम तालिका 2 में लिखें।

तालिका 2।प्लॉट 2 वी . पर लगातार वोल्टेज

प्रयोगात्मक डेटा के आधार पर, प्रतिरोध पर वर्तमान ताकत की निर्भरता की साजिश रचें। निष्कर्ष निकालें।

प्रस्तुति: "प्रयोगशाला का काम: "श्रृंखला खंड के लिए ओम के नियम का अध्ययन"।

(edocs)fizpr/lr7f.pptx,800,600(/edocs)

प्रयोगशाला कार्य 10। "एक पूर्ण परिपथ के लिए ओम के नियम का अध्ययन - 3 तरीके।" कार्य का उद्देश्य: संपूर्ण परिपथ के लिए ओम के नियम का अध्ययन करना। कार्य के कार्य: ईएमएफ का निर्धारण और डीसी स्रोत के आंतरिक प्रतिरोध को इसकी वर्तमान-वोल्टेज विशेषता द्वारा; विद्युत धारा P  f I के परिमाण पर बाह्य परिपथ में निर्मुक्त शक्ति की चित्रमय निर्भरता का अध्ययन। उपकरण: डायरेक्ट करंट सोर्स, एमीटर, वोल्टमीटर, कनेक्टिंग वायर, की, रिओस्तात। कार्य प्रदर्शन का सिद्धांत और विधि: ओम का नियम I Rr एक पूर्ण सर्किट I Rr के लिए। आइए हम I R  r  I R  I  r  U  I  r  U  I  r U  I r को रूपांतरित करें। अभिव्यक्ति नतीजतन, वर्तमान शक्ति (वोल्टेज विशेषता) के परिमाण पर डीसी स्रोत के आउटपुट पर वोल्टेज की निर्भरता का रूप है (चित्र 1 देखें): अंजीर। 1 डीसी स्रोत की वर्तमान-वोल्टेज विशेषता का विश्लेषण: 1) बिंदु सी के लिए: मैं = 0, फिर यू 0  आर   2) बिंदु डी के लिए: यू = 0, फिर 0   मैं  r मैं r मैं  3) tg यू या मैं शॉर्ट सर्किट  मैं शॉर्ट सर्किट r मैं  r  मैं मैं 2 r . इसलिए, ग्राफिक निर्भरता P  f I एक परवलय है, जिसकी शाखाएँ नीचे की ओर निर्देशित होती हैं (चित्र 2 देखें)। चावल। 2 ग्राफिक निर्भरता का विश्लेषण P  f I (चित्र 3 देखें): अंजीर। 3 1) बिंदु बी के लिए: पी = 0, फिर 0 मैं  मैं 2 r  0  मैं r  मैं r  मैं k.z. , अर्थात। एब्सिस्सा टीबी शॉर्ट सर्किट करंट से मेल खाती है; 2) क्योंकि परवलय सममित है, तो भुज t.A शॉर्ट-सर्किट धारा I 3) का आधा है क्योंकि टीए में मैं मैं के.जेड. , और कोटि अधिकतम शक्ति मान से मेल खाती है; 2 2r  Rr और I 2r , फिर परिवर्तनों के बाद हमें R=r मिलता है - वह स्थिति जिसके तहत बाहरी सर्किट में प्रत्यक्ष वर्तमान स्रोत के साथ जारी की गई शक्ति अधिकतम मान लेती है; 2 r  4) अधिकतम शक्ति मान P  I 2  R  । 4r 2r 2 ऑपरेशन: 1. वोल्टमीटर को DC स्रोत के टर्मिनलों से कनेक्ट करें (चित्र 4 देखें)। वाल्टमीटर द्वारा दिखाया गया वोल्टेज डीसी स्रोत के ईएमएफ के मूल्य के रूप में लिया जाता है और इस प्रयोगशाला कार्य के लिए एक संदर्भ के रूप में माना जाता है। परिणाम को फॉर्म में लिखें: (U±U) V। वोल्टमीटर के विभाजन मान के बराबर पूर्ण त्रुटि लें। चावल। 4 2. चित्र 5 में दर्शाई गई योजना के अनुसार प्रयोगात्मक सेटअप को असेंबल करें: अंजीर। 5 3. रिओस्टेट स्लाइडर के सुचारू संचलन के साथ 5-10 प्रयोगों की एक श्रृंखला का संचालन करें, तालिका में माप परिणाम दर्ज करें: वर्तमान वोल्टेज I यू ए बी 4। प्राप्त प्रयोगात्मक डेटा के आधार पर, डीसी स्रोत की वर्तमान-वोल्टेज विशेषता का निर्माण करें। 5. डीसी स्रोत के ईएमएफ और शॉर्ट सर्किट करंट का संभावित मूल्य निर्धारित करें। 6. एक डीसी स्रोत के आंतरिक प्रतिरोध की गणना करने के लिए प्रयोगात्मक डेटा और गणना के ग्राफिकल प्रसंस्करण की विधि लागू करें। 7. गणना के परिणामों को फॉर्म में प्रस्तुत करें: डीसी स्रोत का ईएमएफ: (avg±avg) वी; DC स्रोत का आंतरिक प्रतिरोध: r=(rav±rav) ओम। 8. एक ट्रेंड लाइन और स्ट्रेट लाइन इक्वेशन के संकेत के साथ चार्ट विजार्ड का उपयोग करके माइक्रोसॉफ्ट एक्सेल में ग्राफिकल डिपेंडेंसी बनाएं। समीकरण के मुख्य मापदंडों के आधार पर, प्रत्यक्ष वर्तमान स्रोत, शॉर्ट सर्किट करंट और आंतरिक प्रतिरोध के ईएमएफ के संभावित मूल्य का निर्धारण करें। 9. संख्यात्मक अक्षों पर, ईएमएफ के मूल्यों की सीमा, डीसी स्रोत के आंतरिक प्रतिरोध और निर्धारण के विभिन्न तरीकों से प्राप्त शॉर्ट-सर्किट वर्तमान को इंगित करें। 10. विद्युत धारा के परिमाण से बाह्य परिपथ में निकलने वाली शक्ति का परीक्षण कीजिए। ऐसा करने के लिए, तालिका भरें और एक ग्राफिकल निर्भरता का निर्माण करें P  f I  : वर्तमान ताकत शक्ति I P A W 11. ग्राफ के अनुसार, अधिकतम शक्ति मान, शॉर्ट सर्किट करंट, वर्तमान स्रोत का आंतरिक प्रतिरोध और EMF निर्धारित करें। 12. माइक्रोसॉफ्ट एक्सेल में एक ग्राफिकल निर्भरता पी  एफ आई बनाना संभव है, आरेख विज़ार्ड का उपयोग करके 2 की डिग्री के साथ बहुपद प्रवृत्ति रेखा के साथ, ओए (पी) अक्ष के साथ वक्र का चौराहे मूल में और आरेख पर समीकरण का संकेत। समीकरण के मुख्य मापदंडों के आधार पर, अधिकतम शक्ति मान, शॉर्ट सर्किट करंट, वर्तमान स्रोत का आंतरिक प्रतिरोध और EMF निर्धारित करें। 13. काम पर एक सामान्य निष्कर्ष तैयार करें।