ভোল্টেজ ডিভাইডার কী? (উদাহরণ সহ) - শারীরিক - 2025

ভোল্টেজ বিভাজক বা ভোল্টেজ বিভাজক একটি উৎস সংযুক্ত সিরিজের প্রতিরোধকের বা ইম্পিডেন্সকে একজন সমিতি নিয়ে গঠিত। এইভাবে উত্স দ্বারা সরবরাহিত ভোল্টেজ ভি-ইনপুট ভোল্টেজ- ওহমের আইন অনুসারে প্রতিটি উপাদানগুলিতে আনুপাতিকভাবে বিতরণ করা হয়:

কোথায় ভী _আমি বর্তনী উপাদান জুড়ে ভোল্টেজ, আমি বর্তমান এটি মাধ্যমে প্রবাহিত এবং Z হয় _আমি সংশ্লিষ্ট ইম্পিডেন্স।

চিত্র 1. প্রতিরোধী ভোল্টেজ বিভাজক সিরিজের প্রতিরোধক নিয়ে গঠিত। সূত্র: উইকিমিডিয়া কমন্স।

ক্লোজ সার্কিটে উত্স এবং উপাদানগুলি সাজানোর সময়, কির্ফোফের দ্বিতীয় আইন অবশ্যই পূরণ করতে হবে, যা বলেছে যে সমস্ত ভোল্টেজের ড্রপ এবং উত্থানের যোগফল 0 এর সমান।

উদাহরণস্বরূপ, যদি বিবেচিত সার্কিটটি নিখুঁতভাবে প্রতিরোধী হয় এবং 12 ভোল্ট উত্স পাওয়া যায়, কেবল উত্স অনুসারে সিরিজের দুটি অভিন্ন প্রতিরোধকের দ্বারা, ভোল্টেজ বিভক্ত হবে: প্রতিটি প্রতিরোধের 6 ভোল্ট থাকবে। এবং তিনটি অভিন্ন প্রতিরোধকের সাথে আপনি প্রতিটিতে 4 ভি পাবেন।

যেহেতু উত্সটি একটি ভোল্টেজ বৃদ্ধির প্রতিনিধিত্ব করে, তারপরে ভি = +12 ভি And কারচফের দ্বিতীয় আইনটি পূরণ হয়েছে তা সহজেই দেখা যায়:

+12 ভি - 6 ভি - 6 ভি = 0 ভি

নাম ভোল্টেজ বিভাজকটি এখান থেকেই আসে কারণ সিরিজ প্রতিরোধক ব্যবহার করে নিম্ন ভোল্টেজগুলি উচ্চতর ভোল্টেজ সহ উত্স থেকে শুরু করে সহজেই পাওয়া যায়।

ভোল্টেজ বিভাজক সমীকরণ

আসুন খাঁটি প্রতিরোধক সার্কিট বিবেচনা করা উচিত। আমরা জানি যে 1 নম্বর চিত্রের মতো উত্সের সাথে সংযুক্ত একটি সিরিজ রেজিস্টার সার্কিটের মাধ্যমে বর্তমান আমি একই। এবং ওহমের আইন এবং কার্চফের দ্বিতীয় আইন অনুসারে:

ভি = আইআর ₁ + আইআর ₂ + আইআর ₃ +… আইআর _i

যেখানে আর ₁, আর ₂… আর _আমি সার্কিটের প্রতিটি সিরিজ প্রতিরোধের প্রতিনিধিত্ব করে। এভাবে:

ভি = আই ∑ আর _আই

সুতরাং বর্তমানটি পরিণত হয়:

I = V / ∑ R _i

এখন যেকোন একটি প্রতিরোধকের জুড়ে ভোল্টেজ গণনা করা যাক উদাহরণস্বরূপ রোধকারী _{I i}:

ভি _i = (ভি / ∑ আর _আই) আর _আই

পূর্ববর্তী সমীকরণটি নিম্নলিখিত উপায়ে পুনর্লিখন করা হয়েছে এবং ইতিমধ্যে প্রস্তুত ব্যাটারি এবং এন রেজিস্টারের জন্য আমাদের ভোল্টেজ বিভাজক নিয়ম রয়েছে:

2 প্রতিরোধকের সাথে ভোল্টেজ বিভাজক

যদি আমাদের কাছে 2 টি প্রতিরোধক সহ ভোল্টেজ বিভাজক সার্কিট থাকে তবে উপরের সমীকরণটি হয়ে যায়:

এবং বিশেষ ক্ষেত্রে যেখানে আর ₁ = আর ₂, ভি _আই = ভি / 2, বর্তমান নির্বিশেষে ঠিক যেমন শুরুতে বলা হয়েছিল। এটি সবার সহজ ভোল্টেজ বিভাজক।

নিম্নলিখিত চিত্রটিতে এই ডিভাইডারের ডায়াগ্রামটি রয়েছে যেখানে ভি, ইনপুট ভোল্টেজটি ভি _ইন হিসাবে প্রতীকী এবং ভি _আই হ'ল প্রতিরোধক আর ₁ এবং আর _{2 এর} মধ্যে ভোল্টেজ ভাগ করে প্রাপ্ত প্রাপ্ত ভোল্টেজ ।

চিত্র 2. সিরিজের 2 প্রতিরোধকের সাথে ভোল্টেজ বিভাজক। সূত্র: উইকিমিডিয়া কমন্স। লেখক / সিসি বাই-এসএ (http://creativecommons.org/license/by-sa/3.0/) এর জন্য পৃষ্ঠাটি দেখুন।

কাজের উদাহরণ

ভোল্টেজ বিভাজকের নিয়মটি কম ভোল্টেজগুলি পেতে দুটি প্রতিরোধী সার্কিটগুলিতে প্রয়োগ করা হবে।

- উদাহরণ 1

একটি 12 ভি উত্স উপলব্ধ, যা দুটি প্রতিরোধী আর ₁ এবং আর ₂ দ্বারা 7 ভি এবং 5 ভিতে বিভক্ত করতে হবে । একটি 100 Ω স্থির প্রতিরোধের এবং একটি পরিবর্তনশীল প্রতিরোধের যার পরিসীমা 0 এবং 1kΩ এর মধ্যে রয়েছে Ω সার্কিটটি কনফিগার করতে এবং রেজিস্টার আর ₂ এর মান সেট করার জন্য কোন বিকল্প রয়েছে ?

সমাধান

এই অনুশীলনটি সমাধান করার জন্য দুটি প্রতিরোধকের ভোল্টেজ বিভাজনের নিয়ম ব্যবহার করা হবে:

ধরুন যে আর ₁ হ'ল প্রতিরোধের যা 7 ভোল্টেজের ভোল্টেজে এবং সেখানে স্থির প্রতিরোধের আর ₁ = 100 placed রাখা হয়েছে

অজানা প্রতিরোধের আর ₂ অবশ্যই 5 ভি হতে হবে:

ওয়াইআর ₁ থেকে 7 ভি:

5 (আর ₂ +100) = 12 আর ₂

500 = 7 আর ₂

আর ₂ = 71.43 Ω

একই মান অর্জন করতে আপনি অন্যান্য সমীকরণটিও ব্যবহার করতে পারেন, বা সাম্যতা যাচাই করার জন্য প্রাপ্ত ফলাফলকে বিকল্প হিসাবে ব্যবহার করতে পারেন।

এখন যদি স্থির প্রতিরোধকে আর ₂ হিসাবে স্থাপন করা হয়, তবে আর ₁ 7 ভি-তে থাকে:

5 (100 + আর ₁) = 100 x 12

500 + 5 আর ₁ = 1200

আর ₁ = 140 Ω

একইভাবে, এই মানটি দ্বিতীয় সমীকরণকে সন্তুষ্ট করে যাচাই করা সম্ভব। উভয় মান পরিবর্তনশীল প্রতিরোধের সীমার মধ্যে রয়েছে, সুতরাং উভয় উপায়ে অনুরোধ করা সার্কিটটি প্রয়োগ করা সম্ভব।

- উদাহরণ 2

একটি নির্দিষ্ট পরিসরে ভোল্টেজগুলি পরিমাপের জন্য একটি ডিসি সরাসরি বর্তমান ভোল্টমিটার, ভোল্টেজ বিভাজকের উপর ভিত্তি করে। যেমন ভোল্টমিটার তৈরি করতে, একটি গ্যালভানোমিটার প্রয়োজন, উদাহরণস্বরূপ ডি'আরসনভাল এর।

এটি এমন একটি মিটার যা বৈদ্যুতিক স্রোত সনাক্ত করে, স্নাতকোত্তর স্কেল এবং একটি সূচক সূঁচযুক্ত। গ্যালভানোমিটারগুলির অনেকগুলি মডেল রয়েছে, চিত্রটিতে একটি খুব সাধারণ একটি, যার পিছনে দুটি সংযোগ টার্মিনাল রয়েছে।

চিত্র 3. একটি ডি'আরসনওয়াল টাইপ গ্যালভানোমিটার। সূত্র: এফ.জাপাটা।

গ্যালভানোমিটারের অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের আর _জি সর্বাধিক স্রোত রয়েছে, যা কেবলমাত্র একটি ছোট প্রবাহকে সহ্য করে, যা আই _{জি বলে} । ফলস্বরূপ, গ্যালভানোমিটার জুড়ে ভোল্টেজটি ভি _এম = আই _জি আর _জি ।

যে কোনও ভোল্টেজ পরিমাপ করার জন্য, ভোল্টমিটারটি পরিমাপ করার উপাদানটির সাথে সমান্তরালে স্থাপন করা হয় এবং এর অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধেরটি সার্কিট থেকে কারেন্টটি না টানতে যথেষ্ট বড় হওয়া উচিত, অন্যথায় এটি পরিবর্তিত হবে।

যদি আমরা গ্যালভানোমিটারটিকে একটি মিটার হিসাবে ব্যবহার করতে চাই, তবে পরিমাপ করতে হবে ভোল্টেজটি অবশ্যই অনুমোদিত সর্বাধিকের বেশি হওয়া উচিত নয়, যা ডিভাইসের সুইয়ের সর্বাধিক প্রতিস্থাপন। কিন্তু আমরা অনুমান ভী _মি, ছোট, যেহেতু আমি _জি এবং R _জি আছে।

যাইহোক, যখন গ্যালভানোমিটারটি অন্য একটি রেজিস্টর আর _{এস এর} সাথে সিরিজে সংযুক্ত থাকে, যাকে একটি সীমিত প্রতিরোধক বলা হয়, তখন আমরা গ্যালভানোমিটারের পরিমাপের পরিধিটি ছোট ভি _এম থেকে কিছু বড় ভোল্টেজ পর্যন্ত প্রসারিত করতে পারি ε যখন এই ভোল্টেজ পৌঁছে যায়, যন্ত্রের সুইটি সর্বাধিক বিচ্যুতি অনুভব করে।

নকশা স্কিমটি নিম্নরূপ:

চিত্র 4. গ্যালভানোমিটার ব্যবহার করে ভোল্টমিটারের নকশা। সূত্র: এফ.জাপাটা।

বাম দিকে চিত্র 4 এ, জি গ্যালভানোমিটার এবং আর এমন কোনও প্রতিরোধ যা আপনি ভোল্টেজ ভি _x মাপতে চান ।

ডান দিকের চিত্রটি দেখায় যে কীভাবে জি, আর _জি এবং আর _{এস এর} সাথে সার্কিটটি একটি ভোল্টমিটারের সমতুল্য, যা প্রতিরোধের আর এর সমান্তরালে স্থাপন করা হয়েছে which

1 ভি পূর্ণ স্কেল ভোল্টমিটার

উদাহরণস্বরূপ, ধরুন যে গ্যালভানোমিটারের অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধেরটি আর _জি = 50 Ω এবং এটি সর্বাধিক বর্তমানকে সমর্থন করে I _জি = 1 এমএ, 1 _গ-এর সর্বোচ্চ ভোল্টেজ পরিমাপ করতে এই গ্যালভানোমিটার দিয়ে নির্মিত ভোল্টমিটারের সীমাবদ্ধ প্রতিরোধ আরএস গণনা করা হয় তাই:

আই _জি (আর _এস + আর _জি) = 1 ভি

আর _এস = (1 ভি / 1 এক্স 10 ^-3 এ) - আর _জি

আর _এস = 1000 Ω - 50 Ω = 950 Ω Ω

তথ্যসূত্র

1. আলেকজান্ডার, সি। 2006. বৈদ্যুতিক সার্কিটের ফান্ডামেন্টাল। 3 য়। সংস্করণ। ম্যাক গ্রু হিল
2. বয়েলেস্টাড, আর। 2011. সার্কিট বিশ্লেষণের ভূমিকা। 2nd। সংস্করণ। পিয়ারসন।
3. ডার্ফ, আর। 2006. বৈদ্যুতিক সার্কিটের ভূমিকা। 7th। সংস্করণ। জন উইলি অ্যান্ড সন্স
4. সম্পাদক, জে 1996. বৈদ্যুতিক সার্কিট। স্কাম সিরিজ। 3 য়। সংস্করণ। ম্যাক গ্রু হিল
5. ফিগুয়েরো, ডি। বিজ্ঞান ও প্রকৌশল বিভাগের পদার্থবিজ্ঞান সিরিজ। ভলিউম 5 ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক্স। সম্পাদনা করেছেন ডি ফিগারুয়া। ইউএসবি.
6. Hyperphysics। একটি ভোল্টমিটার ডিজাইন। থেকে উদ্ধার করা হয়েছে: হাইপারফিজিক্স.ফাই- অ্যাস্টারস.এসইউ.ইডু।
7. উইকিপিডিয়া। ভোল্টেজ বিভাজক উদ্ধার করা হয়েছে: es.wikedia.org থেকে ipedia