संभावित अंतर और अवरोधक वोल्टेज प्रभाग

वह इकाई जिसका उपयोग हम किसी बिंदु पर संभावित अंतर को मापने के लिए कर सकते हैं, कहलाती है वाल्ट . वोल्ट 1 ओम के प्रतिरोध पर लागू एक संभावित अंतर है, और इसके परिणामस्वरूप उच्च टर्मिनल से निचले टर्मिनल तक विद्युत प्रवाह का प्रवाह होगा।

संभावित अंतर हमेशा उच्च संभावित मूल्य से निम्न संभावित मूल्य की ओर प्रवाहित होते हैं। हम 1V को उस क्षमता के रूप में भी परिभाषित कर सकते हैं जब 1 एम्पीयर धारा को 1 ओम प्रतिरोध से गुणा किया जाता है। संभावित अंतर का वर्णन करने के लिए ओम नियम सूत्र का उपयोग किया जाता है, जो बराबर होता है वी=IxR .

ओम के नियम के अनुसार, संभावित अंतर में वृद्धि के साथ रैखिक सर्किट में धारा बढ़ती है। किसी भी दो बिंदुओं के बीच बड़े संभावित अंतर वाले सर्किट के परिणामस्वरूप सर्किट में इन दो बिंदुओं पर अधिक धारा प्रवाहित होगी।

उदाहरण के लिए, एक 10 Ω अवरोधक पर विचार करें, और इसके एक सिरे पर लगाया गया वोल्टेज 8V है। इसी प्रकार, इसके दूसरे सिरे पर वोल्टेज 5V है। तो हमें प्रतिरोधक टर्मिनल पर 3V (8V-5V) संभावित अंतर मिलेगा। प्रतिरोधक के पार धारा ज्ञात करने के लिए, हम ओम नियम का उपयोग कर सकते हैं। इस सर्किट का करंट 0.3A होगा।

यदि हम वोल्टेज को 8V से 40V तक बढ़ाते हैं, तो प्रतिरोधक संभावित अंतर 40V - 5V = 35V हो जाएगा। इसके परिणामस्वरूप वर्तमान प्रवाह का 3.5A होगा। जब प्रतिरोधक के बीच विभव का अंतर बढ़ता है, तो इसके परिणामस्वरूप धारा में भी वृद्धि होगी।

सर्किट के अंदर किसी भी बिंदु के वोल्टेज को मापने के लिए, हमें इसकी तुलना सामान्य संदर्भ बिंदु से करनी होगी। हम आम तौर पर संभावित अंतर को मापने के लिए सर्किट में संदर्भ बिंदु के रूप में 0V या ग्राउंड पिन का उपयोग करते हैं।

त्वरित रूपरेखा

• संभावित अंतर क्या है
• संभावित अंतर उदाहरण
• वोल्टेज डिवाइडर नेटवर्क
• वोल्टेज विभक्त सूत्र
• वोल्टेज विभक्त उदाहरण
• निष्कर्ष

संभावित अंतर क्या है

संभावित अंतर, जिसे वोल्टेज के रूप में भी जाना जाता है, बिजली में एक मुख्य अवधारणा है। यह मूल रूप से विद्युत सर्किट के भीतर दो बिंदुओं के बीच विद्युत संभावित ऊर्जा में अंतर का वर्णन करता है। दो बिंदुओं के बीच क्षमता में अंतर के कारण चार्ज उच्च से निम्न संभावित बिंदु की ओर बढ़ता है। इससे विद्युत धारा का प्रवाह होगा। हम वोल्ट (वी) में संभावित अंतर को मापते हैं, और यह यह निर्धारित करने में एक महत्वपूर्ण कारक है कि सर्किट में बिजली कैसे व्यवहार करती है और विद्युत उपकरण कैसे संचालित होते हैं।

संभावित अंतर उदाहरण

छवि में, प्रतिरोधक के एक छोर पर लागू क्षमता 10 V है। प्रतिरोधक के दूसरे छोर पर लागू क्षमता 5 V है।

रोकनेवाला के अंत में संभावित अंतर की गणना करने के लिए, निचले से उच्च क्षमता घटाएं:

प्रतिरोधक के पार गणना किया गया संभावित अंतर 5V है।

अवरोधक में धारा लागू क्षमता के समानुपाती होती है। यदि किन्हीं दो बिंदुओं के बीच संभावित अंतर अधिक है, तो आप एक बड़ा धारा प्रवाह देखेंगे।

धारा ज्ञात करने के लिए ओम के नियम का प्रयोग करें।

अब, प्रतिरोधक के एक छोर पर क्षमता को 10V से बढ़ाकर 20V और दूसरे छोर पर 5V से 10V तक बढ़ाएं। विभव का अंतर 10 V हो जाएगा। ओम नियम का उपयोग करके आप प्रतिरोधक के माध्यम से धारा ज्ञात कर सकते हैं जो 8 एम्पीयर है।

विद्युत आवेश के कारण विद्युत धारा प्रवाहित होती है। लेकिन क्षमता भौतिक रूप से गति या प्रवाहित नहीं होती है। क्षमता को सर्किट में किन्हीं दो विशिष्ट बिंदुओं पर लागू किया जाता है।

कुल सर्किट वोल्टेज ज्ञात करने के लिए, हमें श्रृंखला सर्किट में सभी जुड़े वोल्टेज को जोड़ना होगा। इसका मतलब यह है कि जब आपके पास प्रतिरोधक होते हैं (में ₁ , में ₂ , और में ₃ ) श्रृंखला में जुड़े हुए, कुल वोल्टेज ज्ञात करने के लिए आप बस उनके वोल्टेज का योग करें:

दूसरी ओर, जब आप प्रतिरोधों को समानांतर में जोड़ते हैं, तो प्रत्येक प्रतिरोधक या तत्व पर वोल्टेज समान रहता है। समानांतर में, प्रत्येक अवरोधक पर वोल्टेज बराबर होता है, और इसे इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है:

वोल्टेज डिवाइडर नेटवर्क

हम जानते हैं कि यदि हम एक संभावित अंतर के पार श्रृंखला में कई प्रतिरोधों को जोड़ते हैं, तो एक नया वोल्टेज विभक्त सर्किट बनेगा। यह सर्किट सप्लाई वोल्टेज को प्रतिरोधों के बीच एक विशिष्ट अनुपात में विभाजित करता है। प्रत्येक अवरोधक को उसके प्रतिरोध के सापेक्ष वोल्टेज का एक भाग मिलता है।

यह वोल्टेज डिवाइडर सर्किट सिद्धांत केवल उन प्रतिरोधकों पर लागू होता है जो श्रृंखला में जुड़े हुए हैं। यदि हम प्रतिरोधों को समानांतर में जोड़ते हैं, तो इसका परिणाम पूरी तरह से अलग सेटअप होगा, जिसे कहा जाता है वर्तमान विभक्त नेटवर्क.

वोल्टेज प्रभाग

दिया गया सर्किट वोल्टेज डिवाइडर सर्किट की मूलभूत अवधारणा को समझाता है। इस सर्किट में, विभिन्न प्रतिरोधक श्रृंखला में होते हैं। नामित श्रृंखला में 4 प्रतिरोधक हैं आर ₁ , आर ₂ , आर ₃ , और आर ₄ . ये सभी प्रतिरोधक एक सामान्य संदर्भ बिंदु साझा करते हैं जो शून्य वोल्ट या ग्राउंड के बराबर है।

जब आप प्रतिरोधों को श्रृंखला में जोड़ते हैं, तो आपूर्ति वोल्टेज (में _एस ) प्रत्येक अवरोधक पर वितरित किया जाता है। आप देखेंगे कि प्रत्येक अवरोधक कुछ वोल्टेज गिराएगा। इसका मतलब है कि प्रत्येक अवरोधक को कुल वोल्टेज का एक हिस्सा मिलता है।

इसके बाद, इस सर्किट को व्यक्त करने के लिए ओम के नियम का उपयोग करें। ओम नियम की परिभाषा के अनुसार, प्रतिरोधों की एक श्रृंखला के माध्यम से बहने वाली धारा (I) आपूर्ति वोल्टेज के बराबर है (में _एस ) कुल प्रतिरोध से विभाजित (आर _टी ).

ओम नियम की गणितीय अभिव्यक्ति इस प्रकार दी गई है

अब ओम नियम का उपयोग करें और बस धारा को गुणा करें (मैं) प्रतिरोध के साथ (आर) प्रत्येक अवरोधक का मान.

कहाँ में वोल्टेज ड्रॉप का प्रतिनिधित्व करता है।

प्रतिरोधों की श्रृंखला के साथ एक बिंदु से दूसरे बिंदु तक जाने के बाद, जैसे-जैसे आप वोल्टेज ड्रॉप का योग करते हैं, प्रत्येक बिंदु पर वोल्टेज बढ़ता जाता है। सभी व्यक्तिगत वोल्टेज ड्रॉप योग सर्किट इनपुट वोल्टेज के बराबर हैं (में _एस ) .

किसी विशिष्ट बिंदु पर वोल्टेज ज्ञात करने के लिए कुल सर्किट करंट ज्ञात करना आवश्यक नहीं है। आप प्रतिरोधक के प्रतिरोध और इसके माध्यम से बहने वाली धारा पर विचार करके किसी भी बिंदु पर वोल्टेज ड्रॉप की गणना करने के लिए एक सरल सूत्र का उपयोग कर सकते हैं। यह सर्किट के विश्लेषण को सरल बनाता है और यह समझने में मदद करता है कि सर्किट के भीतर वोल्टेज कैसे वितरित किया जाता है।

वोल्टेज विभक्त सूत्र

उपरोक्त सूत्र में, वी(एक्स) वोल्टेज का प्रतिनिधित्व करता है, और आर(एक्स) इस वोल्टेज द्वारा उत्पन्न प्रतिरोध के बराबर है। प्रतीक आरटी प्रतिरोधों की कुल श्रृंखला प्रतिरोध को दर्शाता है और वीएस आपूर्ति वोल्टेज है।

वोल्टेज विभक्त सूत्र

वोल्टेज विभक्त नियम का उपयोग करके R2 के पार सर्किट के आउटपुट वोल्टेज को खोजने के लिए नीचे दिए गए सर्किट पर विचार करें।

इस सर्किट में, वी _में आपूर्ति वोल्टेज को दर्शाता है. यह सर्किट के माध्यम से बहने वाली धारा है। यह धारा दोनों दिशाओं में बहती है।

चलो गौर करते हैं में _{आर 1} और में _आर2 का वोल्टेज ड्रॉप होना आर ₁ और आर ₂ . चूँकि दिए गए प्रतिरोधक श्रृंखला में जुड़े हुए हैं, इनपुट वोल्टेज V _में सर्किट का प्रत्येक अवरोधक के विरुद्ध गिराए गए सभी व्यक्तिगत वोल्टेज के योग के बराबर होगा।

प्रत्येक प्रतिरोधक पर व्यक्तिगत वोल्टेज ड्रॉप की गणना करने के लिए, ओम नियम समीकरण का उपयोग करें:

इसी तरह, रोकनेवाला के लिए आर ₂

छवि से, हम देख सकते हैं कि R के पार वोल्टेज ₂ वी है _बाहर . यह आउटपुट वोल्टेज इस प्रकार दिया जा सकता है:

उपरोक्त समीकरण से, हम इनपुट वोल्टेज V की गणना कर सकते हैं _में .

V के संदर्भ में कुल धारा की गणना करना _बाहर वोल्टेज, उपरोक्त वी का उपयोग करें _बाहर समीकरण.

तो वी _बाहर समीकरण बनेगा:

अब एक मल्टीपल वोल्टेज डिवाइडर सर्किट पर विचार करें जिसमें प्रतिरोधों पर कई आउटपुट होते हैं।

आउटपुट समीकरण बन जाएगा:

यहाँ, उपरोक्त समीकरण में, में _एक्स आउटपुट वोल्टेज है.

आर _एक्स सर्किट में जुड़े सभी प्रतिरोधों का योग है।

के संभावित मान आर _एक्स हैं: