ওহমের আইন: ইউনিট এবং সূত্র, গণনা, উদাহরণ, অনুশীলন - শারীরিক - 2025

ওম 'র আইন তার ম্যাক্রোস্কোপিকের আকারে, নির্দেশ করে যে একটি সার্কিট ভোল্টেজ এবং বর্তমান তীব্রতা সরাসরি সমানুপাতিক প্রতিরোধের আনুপাতিকতা লাগাতার হচ্ছে। এই তিনটি পরিমাণকে যথাক্রমে ভি, আই এবং আর হিসাবে চিহ্নিত করে ওহমের আইন বলে যে: ভি = আইআর

তেমনি, ওহমের আইনটি সার্কিট উপাদানগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করার জন্য সাধারণীকরণ করা হয়েছে যা বর্তমান সার্কিটগুলি পরিবর্তনের ক্ষেত্রে সম্পূর্ণরূপে প্রতিরোধী নয়, এইভাবে এটি নিম্নলিখিত ফর্মটি গ্রহণ করে: ভি = আইজেড

চিত্র 1. ওহমের আইন অনেকগুলি সার্কিটের জন্য প্রযোজ্য। সূত্র: উইকিমিডিয়া কমন্স। Tlapicka

যেখানে জেড হ'ল প্রতিবন্ধকতা, যা একটি সার্কিট উপাদান দ্বারা পরিবর্তিত কারেন্টকে পাশ করার বিরোধিতাও প্রতিনিধিত্ব করে, উদাহরণস্বরূপ ক্যাপাসিটার বা ইন্ডাক্ট্যান্স।

এটি লক্ষ করা উচিত যে সমস্ত সার্কিট উপকরণ এবং উপাদানগুলি ওহমের আইন মেনে চলে না। যাঁদের মধ্যে এটি বৈধ, তাদের ওহমিক উপাদানগুলি বলা হয়, এবং যার মধ্যে এটি পরিপূর্ণ হয় না, তাদের অ-ওমিক বা অ-লিনিয়ার বলা হয়।

সাধারণ বৈদ্যুতিক প্রতিরোধকগুলি ওহমিক ধরণের হয় তবে ডায়োড এবং ট্রানজিস্টর হয় না, যেহেতু ভোল্টেজ এবং স্রোতের মধ্যে সম্পর্ক তাদের মধ্যে রৈখিক নয়।

ওহম ল-এর নামটি বভারিয়ান-বংশোদ্ভূত জার্মান পদার্থবিদ এবং গণিতবিদ জর্জ সাইমন ওহমের (১ 17৮৯-১৮৪৪), যিনি তাঁর কেরিয়ারের সময় বৈদ্যুতিক সার্কিটের আচরণ অধ্যয়নের জন্য নিজেকে নিবেদিত করেছিলেন। এসআই আন্তর্জাতিক ব্যবস্থায় বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের ইউনিটটির নামকরণ করা হয়েছে তাঁর সম্মানে: ওহম, যা গ্রীক অক্ষর দ্বারাও প্রকাশিত Ω।

কিভাবে এটি গণনা করা হয়?

যদিও ওহমের আইনের ম্যাক্রোস্কোপিক রূপটি সর্বাধিক পরিচিত, এটি যেহেতু পরীক্ষাগারে সহজে পরিমাপযোগ্য পরিমাণের সাথে সংযুক্ত, তবুও মাইক্রোস্কোপিক ফর্ম দুটি গুরুত্বপূর্ণ ভেক্টরের পরিমাণ সম্পর্কিত: বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র ই এবং বর্তমান ঘনত্ব জে:

যেখানে σ হ'ল পদার্থের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা, এটি এমন একটি সম্পত্তি যা নির্দেশ করে যে স্রোত পরিচালনা করা কতটা সহজ। এর অংশ হিসাবে, জ একটি ভেক্টর যার দৈর্ঘ্য বর্তমান I এর তীব্রতা এবং ক্রস-বিভাগীয় অঞ্চল A এর মধ্য দিয়ে এটি ঘুরছে যার মধ্যে ভাগফল।

এটি ধরে নেওয়া যৌক্তিক যে কোনও পদার্থের অভ্যন্তরে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র এবং এর মধ্য দিয়ে প্রদত্ত বৈদ্যুতিক প্রবাহের মধ্যে একটি প্রাকৃতিক সংযোগ রয়েছে, যেমন স্রোত বৃহত্তর, তত বেশি বর্তমান হয়।

তবে কারেন্টটি কোনও ভেক্টর নয়, যেহেতু এটির মহাকাশে দিক নেই। অন্যদিকে, ভেক্টর জে লম্ব-সাধারণ বা কন্ডাক্টরের ক্রস-বিভাগীয় অঞ্চলে এবং এর দিকটি স্রোতের মতো।

ওহমের আইনের এই ফর্মটি থেকে আমরা প্রথম সমীকরণে পৌঁছে যাই, দৈর্ঘ্যের কন্ডাক্টর ass এবং ক্রস অধ্যায়টি ধরে নিয়ে, এবং জে এবং ই এর দৈর্ঘ্যগুলি প্রতিস্থাপন করে:

পরিবাহিতার বিপরীতটিকে রেজিস্টিভিটি বলা হয় এবং গ্রীক অক্ষর দ্বারা চিহ্নিত করা হয় ρ:

এভাবে:

একটি কন্ডাক্টরের প্রতিরোধের

সমীকরণে ভি = (ρℓ / এ).আই, ধ্রুবক (ρℓ / এ) হ'ল প্রতিরোধ, তাই:

কন্ডাক্টরের প্রতিরোধের তিনটি কারণের উপর নির্ভর করে:

এটি প্রতিরোধকতা ρ, যা তৈরি করা হয় তার উপাদানের সাধারণ।

-দীর্ঘ ℓ।

- এর ক্রস বিভাগের অঞ্চল এ।

উচ্চতর ℓ, প্রতিরোধের পরিমাণটি আরও বেশি, যেহেতু বর্তমান ক্যারিয়ারের কন্ডাক্টরের অভ্যন্তরে অন্যান্য কণাগুলির সাথে সংঘর্ষের এবং শক্তি হারাতে আরও বেশি সুযোগ রয়েছে। এবং বিপরীতভাবে, উচ্চতর এ, বর্তমান ক্যারিয়ারগুলিকে উপাদানের মাধ্যমে সুশৃঙ্খলভাবে চালিত করা সহজ।

অবশেষে, প্রতিটি উপাদানের আণবিক কাঠামোতে কোনও পদার্থ বৈদ্যুতিক প্রবাহকে যেতে দেয় এমন স্বাচ্ছন্দ্যের সাথে। সুতরাং, উদাহরণস্বরূপ, তামা, স্বর্ণ, রৌপ্য এবং প্ল্যাটিনামের মতো ধাতুগুলি কম প্রতিরোধকতা সহ ভাল কন্ডাক্টর হয়, যখন কাঠ, রাবার এবং তেল হয় না, এ কারণেই তাদের প্রতিরোধ ক্ষমতা বেশি থাকে।

উদাহরণ

ওহমের আইনের দুটি উদাহরণস্বরূপ উদাহরণ এখানে রয়েছে।

ওহমের আইন পরীক্ষা করার জন্য পরীক্ষা করুন

একটি সাধারণ অভিজ্ঞতা ওহমের আইনকে চিত্রিত করে, এর জন্য আপনার প্রয়োজন এক টুকরো পরিবাহী উপাদান, একটি পরিবর্তনশীল ভোল্টেজ উত্স এবং একটি মাল্টিমিটার।

পরিবাহী উপাদানের প্রান্তগুলির মধ্যে একটি ভোল্টেজ ভি প্রতিষ্ঠিত হয়, যা অল্প অল্প করেই পরিবর্তিত হতে হবে। ভেরিয়েবল পাওয়ার উত্সের সাহায্যে, বলেন ভোল্টেজের মানগুলি সেট করা যেতে পারে, যা মাল্টিমিটার দিয়ে পরিমাপ করা হয়, পাশাপাশি বর্তমানের I যা কন্ডাক্টরের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়।

ভি এবং আই মানগুলির জোড়গুলি একটি সারণীতে রেকর্ড করা হয় এবং তাদের সাথে গ্রাফ পেপারে একটি গ্রাফ নির্মিত হয়। যদি ফলাফলটি বক্ররেখা একটি সরলরেখা হয় তবে উপাদানটি অহমিক হয় তবে এটি অন্য কোনও বক্ররেখা হয় তবে উপাদানটি অ-ওমিক নয়।

প্রথম ক্ষেত্রে, রেখার slাল নির্ধারণ করা যেতে পারে, যা কন্ডাক্টরের প্রতিরোধের আর বা এর বিপরীত, পরিবাহিতার সমতুল্য।

নীচের চিত্রটিতে, নীল রেখাটি ওহমিক উপাদানের জন্য এই গ্রাফগুলির মধ্যে একটির প্রতিনিধিত্ব করে। ইতিমধ্যে, হলুদ এবং লাল বক্ররেখাগুলি অর্ধপরিবাহীর মতো অ-ওহমিক উপাদানগুলি দিয়ে তৈরি।

চিত্র 2. গ্রাফ প্রথম বনাম। ওহমিক উপকরণ (নীল রেখা) এবং অ-ওহমিক উপকরণগুলির জন্য ভি। সূত্র: উইকিমিডিয়া কমন্স।

ওহমের বিধানের জলবাহী উপমা

এটা জেনে রাখা আকর্ষণীয় যে ওহমের আইনে বৈদ্যুতিক প্রবাহের পাইপের মধ্য দিয়ে সঞ্চালিত জলের মতোই একটি আচরণ রয়েছে। ইংরেজ পদার্থবিজ্ঞানী অলিভার লজ হাইড্রোলিক্সের উপাদান ব্যবহার করে বর্তমানের আচরণের অনুকরণের প্রস্তাব করেছিলেন।

উদাহরণস্বরূপ, পাইপগুলি কন্ডাক্টরগুলির প্রতিনিধিত্ব করে, যেহেতু জলগুলি তাদের মাধ্যমে এবং বর্তমান ক্যারিয়ারগুলির মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়। পাইপে যখন কোনও বাধা থাকে, তখন পানির উত্তরণ কঠিন, সুতরাং এটি বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের সমতুল্য হবে।

টিউবের দুই প্রান্তে চাপের পার্থক্য জলকে প্রবাহিত করতে দেয়, যা উচ্চতা বা একটি জল পাম্পের মধ্যে পার্থক্য সরবরাহ করে এবং একইভাবে, সম্ভাবনার পার্থক্য (ব্যাটারি) যা চার্জকে সরিয়ে রাখে।, সময়ের প্রতি ইউনিট জলের প্রবাহ বা পরিমাণের সমতুল্য।

একটি পিস্টন পাম্প একটি বিকল্প ভোল্টেজ উত্সের ভূমিকা পালন করবে, তবে একটি জল পাম্প লাগানোর সুবিধা হাইড্রলিক সার্কিটটি এভাবে বন্ধ হয়ে যাবে, যেমন বৈদ্যুতিক সার্কিটটি প্রবাহিত হওয়ার জন্য অবশ্যই হবে।

চিত্র 3. ওহমের আইনের জন্য জলবাহী উপমা: ক) একটি জল প্রবাহ ব্যবস্থা এবং খ) একটি সাধারণ প্রতিরোধক সার্কিট। উত্স: টিপ্পেন্স, পি। 2011. পদার্থবিদ্যা: ধারণা এবং অ্যাপ্লিকেশন। 7 ম সংস্করণ। ম্যাকগ্রা হিল

প্রতিরোধক এবং সুইচ

একটি সার্কিটের সুইচের সমতুল্য, এটি স্টপকক হবে। এটি এর অর্থ ব্যাখ্যা করা হয়: যদি সার্কিটটি খোলা থাকে (স্টপকক বন্ধ থাকে) তবে জলের মতো স্রোত প্রবাহিত হতে পারে না।

অন্যদিকে, স্যুইচ বন্ধ হয়ে গেলে (স্টপকক পুরোপুরি খোলা) কন্ডাক্টর বা পাইপের মাধ্যমে সমস্যা ছাড়াই উভয় বর্তমান এবং জল প্রবাহিত হতে পারে।

স্টপকক বা ভালভ প্রতিরোধেরও প্রতিনিধিত্ব করতে পারে: ট্যাপটি পুরোপুরি খোলার পরে এটি শূন্য প্রতিরোধের বা শর্ট সার্কিট থাকার সমতুল্য। এটি সম্পূর্ণরূপে বন্ধ হয়ে গেলে এটি সার্কিটটি উন্মুক্ত হওয়ার মতো, যখন আংশিকভাবে বন্ধ থাকে এটি একটি নির্দিষ্ট মানের প্রতিরোধের মতো (চিত্র 3 দেখুন)।

অনুশীলন

- অনুশীলনী 1

একটি বৈদ্যুতিক লোহা সঠিকভাবে কাজ করতে 120V এ 2A প্রয়োজন বলে জানা যায়। এর প্রতিরোধ কী?

সমাধান

ওহমের আইন থেকে প্রতিরোধের সমাধান করুন:

- অনুশীলন 2

3 মিমি ব্যাস এবং 150 মিটার দীর্ঘ একটি তারের বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ ক্ষমতা 20 ° সে। এ 3.00 Ω থাকে Ω উপাদানটির প্রতিরোধকতা সন্ধান করুন।

সমাধান

আর = ρℓ / এ সমীকরণটি যথাযথ, সুতরাং ক্রস-বিভাগীয় অঞ্চলটি প্রথমে খুঁজে পাওয়া দরকার:

পরিশেষে, প্রতিস্থাপন করার সময়, আপনি পাবেন:

তথ্যসূত্র

1. রেজনিক, আর। 1992. পদার্থবিদ্যা। স্প্যানিশ ভাষায় তৃতীয় প্রসারিত সংস্করণ। খণ্ড ২. কমপিউটার সম্পাদকীয় কন্টিনেন্টাল এসএ ডি সিভি
2. সিয়ারস, জেমেনস্কি 2016. আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানের সাথে বিশ্ববিদ্যালয় পদার্থবিজ্ঞান। 14 ^ম । সম্পাদনা খণ্ড 2.817-820।
3. সার্ওয়ে, আর।, জুয়েট, জে। 2009. আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানের সাথে বিজ্ঞান এবং প্রকৌশল জন্য পদার্থবিদ্যা। 7 ম সংস্করণ। খণ্ড 2. কেনেজ লার্নিং। 752-775।
4. টিপ্পেনস, পি। 2011. পদার্থবিদ্যা: ধারণা এবং অ্যাপ্লিকেশন। 7 ম সংস্করণ। ম্যাকগ্রা হিল
5. সেভিলা বিশ্ববিদ্যালয়। ফলিত পদার্থবিজ্ঞান বিভাগ III। স্রোতের ঘনত্ব এবং তীব্রতা। থেকে উদ্ধার করা হয়েছে: us.es.
6. ওয়াকার, জে। 2008. পদার্থবিজ্ঞান। চতুর্থ এডি। পিয়ারসন। 725-728