ओम का नियम: वर्तमान-वोल्टेज संबंध का पता चला

ओम का नियम विद्युत सर्किट का विश्लेषण करने के लिए एक महत्वपूर्ण नियम है, जो तीन प्रमुख भौतिक मात्राओं के बीच के संबंध का वर्णन करता है: वोल्टेज, वर्तमान और प्रतिरोध। यह दर्शाता है कि धारा दो बिंदुओं पर वोल्टेज के आनुपातिक है, जिसमें आनुपातिकता का प्रतिरोध प्रतिरोध है।

ओम के नियम द्वारा परिभाषित संबंध आमतौर पर तीन समकक्ष रूपों में व्यक्त किए जाते हैं:

मैं = वी / आर
आर = वी / मैं
वी = आईआर

इन चर के साथ एक कंडक्टर में दो बिंदुओं के बीच निम्न तरीके से परिभाषित:

• मैं का प्रतिनिधित्व करता है विधुत धारा, एम्पीयर की इकाइयों में।
• वी का प्रतिनिधित्व करता है वोल्टेज वोल्ट में कंडक्टर के पार मापा जाता है, और
• आर ओम में कंडक्टर के प्रतिरोध का प्रतिनिधित्व करता है।

इस अवधारणा के बारे में सोचने का एक तरीका यह है कि वर्तमान के रूप में, मैं, एक अवरोधक के पार बहता है (या एक गैर-पूर्ण चालक के पार भी, जिसका कुछ प्रतिरोध है), आर, तो वर्तमान ऊर्जा खो रही है। कंडक्टर को पार करने से पहले ऊर्जा इसलिए कंडक्टर को पार करने के बाद ऊर्जा से अधिक होने वाली है, और विद्युत में यह अंतर वोल्टेज अंतर में दर्शाया गया है, वी, कंडक्टर के पार।

दो बिंदुओं के बीच वोल्टेज अंतर और वर्तमान को मापा जा सकता है, जिसका अर्थ है कि प्रतिरोध स्वयं एक व्युत्पन्न मात्रा है जिसे सीधे प्रयोगात्मक रूप से नहीं मापा जा सकता है। हालांकि, जब हम एक सर्किट में कुछ तत्व डालते हैं जिसमें एक ज्ञात प्रतिरोध मूल्य होता है, तो आप हैं अन्य अज्ञात की पहचान करने के लिए मापा वोल्टेज या करंट के साथ उस प्रतिरोध का उपयोग करने में सक्षम मात्रा।

जर्मन भौतिकशास्त्री और गणितज्ञ जॉर्ज साइमन ओम (16 मार्च, 1789 - 6 जुलाई, 1854 ई। पू। 1826 और 1827 में बिजली में शोध, परिणामों को प्रकाशित करना जो ओम के नियम के रूप में जाना जाने लगा 1827. वह एक गैल्वेनोमीटर के साथ करंट को मापने में सक्षम था, और अपने वोल्टेज अंतर को स्थापित करने के लिए कुछ अलग-अलग सेट-अप की कोशिश की। पहला एक वोल्टाइक ढेर था, जो 1800 में बनाई गई मूल बैटरी के समान है।

अधिक स्थिर वोल्टेज स्रोत की तलाश में, उन्होंने बाद में थर्मोकॉल्स पर स्विच किया, जो तापमान अंतर के आधार पर वोल्टेज अंतर पैदा करता है। उन्होंने वास्तव में जो सीधे मापा था, वह यह था कि करंट दो विद्युत जंक्शनों के बीच तापमान के अंतर के समानुपाती था, लेकिन चूंकि वोल्टेज अंतर सीधे तापमान से संबंधित था, इसका मतलब है कि वर्तमान वोल्टेज के लिए आनुपातिक था अंतर।

सरल शब्दों में, यदि आपने तापमान अंतर को दोगुना कर दिया है, तो आपने वोल्टेज को दोगुना कर दिया है और वर्तमान को भी दोगुना कर दिया है। (यह मानते हुए, कि आपका थर्मोकपल पिघलता नहीं है या कुछ और होता है। व्यावहारिक सीमाएं हैं जहां यह टूट जाएगा।)

पहले प्रकाशित करने के बावजूद, ओम वास्तव में इस तरह के संबंधों की जांच करने वाला पहला नहीं था। ब्रिटिश वैज्ञानिक हेनरी कैवेंडिश द्वारा पिछला काम (10 अक्टूबर, 1731 - 24 फरवरी, 1810 ई। में) 1780 का नतीजा यह हुआ कि उनकी पत्रिकाओं में ऐसी टिप्पणियां की गईं, जो यही संकेत देती थीं रिश्ते। यह प्रकाशित किए बिना या उसके दिन के अन्य वैज्ञानिकों को सूचित किए बिना, कैवेंडिश के परिणामों को ज्ञात नहीं किया गया था, जिससे ओएम के लिए खोज को खोलना शुरू हो गया। इसलिए यह लेख कैवेंडिश लॉ का हकदार नहीं है। ये परिणाम बाद में 1879 में प्रकाशित हुए जेम्स क्लर्क मैक्सवेल, लेकिन उस बिंदु तक ओह्म के लिए क्रेडिट पहले से ही स्थापित था।

ओम के नियम का प्रतिनिधित्व करने का एक और तरीका गुस्ताव किरचॉफ (इन) द्वारा विकसित किया गया था किरचॉफ के नियम प्रसिद्धि), और का रूप लेता है:

जे = σइ

ये चर कहाँ के लिए खड़े हैं:

• जे सामग्री के वर्तमान घनत्व (या पार अनुभाग के प्रति विद्युत क्षेत्र) का प्रतिनिधित्व करता है। यह एक वेक्टर मात्रा है जो एक वेक्टर क्षेत्र में एक मूल्य का प्रतिनिधित्व करता है, जिसका अर्थ है कि इसमें परिमाण और दिशा दोनों शामिल हैं।
• सिग्मा सामग्री की चालकता का प्रतिनिधित्व करता है, जो कि व्यक्तिगत सामग्री के भौतिक गुणों पर निर्भर है। चालकता सामग्री की प्रतिरोधकता का पारस्परिक है।
• इ उस स्थान पर विद्युत क्षेत्र का प्रतिनिधित्व करता है। यह एक वेक्टर क्षेत्र भी है।

ओम के नियम का मूल सूत्रीकरण मूलतः है आदर्श मॉडल, जो तारों या बिजली के क्षेत्र में व्यक्तिगत भौतिक भिन्नताओं को ध्यान में नहीं रखता है। अधिकांश बुनियादी सर्किट अनुप्रयोगों के लिए, यह सरलीकरण पूरी तरह से ठीक है, लेकिन अधिक विस्तार में जाने पर, या अधिक सटीक सर्किटरी तत्वों के साथ काम करने पर, यह हो सकता है इस बात पर विचार करना महत्वपूर्ण है कि सामग्री के विभिन्न हिस्सों के भीतर वर्तमान संबंध कैसे भिन्न है, और यही वह जगह है जहां समीकरण का यह अधिक सामान्य संस्करण आता है खेल।