बुनियादी सर्किट कानून

विद्युत सर्किट के बुनियादी नियम वोल्टेज, करंट, पावर और प्रतिरोध के बुनियादी सर्किट मापदंडों पर ध्यान केंद्रित करते हैं। ये कानून परिभाषित करते हैं कि प्रत्येक सर्किट पैरामीटर कैसे परस्पर संबंधित है। इन नियमों की खोज जॉर्ज ओम और गुस्ताव किरचॉफ ने की थी और इन्हें ओम का नियम और किरचॉफ के नियम के नाम से जाना जाता है।

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ओम कानून

ओम का नियम एक सर्किट में वोल्टेज, करंट और प्रतिरोध के बीच का संबंध है। यह इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग किया जाने वाला सबसे आम (और सबसे सरल) फॉर्मूला है। ओम का नियम कई तरीकों से लिखा जा सकता है, जिनमें से सभी का आमतौर पर उपयोग किया जाता है।

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• किसी प्रतिरोध के माध्यम से बहने वाली धारा प्रतिरोध (I=V/R) से विभाजित प्रतिरोध पर वोल्टेज के बराबर होती है।
• वोल्टेज किसी प्रतिरोधक से प्रवाहित धारा के गुणा उसके प्रतिरोध (V=IR) के बराबर होता है।
• प्रतिरोध एक प्रतिरोधक पर वोल्टेज को उसके माध्यम से बहने वाली धारा (R=V/I) से विभाजित करने के बराबर होता है।

ओम का नियम किसी सर्किट द्वारा उपयोग की जाने वाली शक्ति की मात्रा निर्धारित करने में भी उपयोगी है क्योंकि सर्किट का पावर ड्रा उसके माध्यम से बहने वाली धारा के बराबर होता है, जिसे वोल्टेज (P=IV) से गुणा किया जाता है। ओम का नियम किसी सर्किट के पावर ड्रॉ को तब तक निर्धारित करता है जब तक सर्किट के लिए ओम के नियम में दो चर ज्ञात होते हैं।

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ओम के नियम और शक्ति संबंध का एक मूल अनुप्रयोग यह निर्धारित करना है कि किसी घटक में गर्मी के रूप में कितनी शक्ति का क्षय होता है। यह जानकारी आपको किसी दिए गए एप्लिकेशन के लिए उचित पावर रेटिंग के साथ सही आकार का घटक चुनने में मदद करती है।

उदाहरण के लिए, जब आप 50-ओम सतह माउंट अवरोधक का चयन करते हैं जो सामान्य ऑपरेशन के दौरान 5 वोल्ट देखेगा, तो 5 वोल्ट लगने पर इसे आधा वाट का अपव्यय करना होगा। प्रगतिशील प्रतिस्थापन के साथ सूत्र है:

• P=I×V → P=(V÷R)×V → P=(5 वोल्ट)² ÷ 50 ओम → 0.5 वाट

इसलिए, आपको 0.5 वाट से अधिक पावर रेटिंग वाले अवरोधक की आवश्यकता होगी। किसी सिस्टम में घटकों के बिजली उपयोग को जानने से आपको पता चलता है कि अतिरिक्त थर्मल समस्याओं या शीतलन की आवश्यकता हो सकती है या नहीं। यह सिस्टम के लिए बिजली आपूर्ति के आकार को भी निर्धारित करता है।

किरचॉफ के सर्किट कानून

किरचॉफ के सर्किट नियम ओम के नियम को एक संपूर्ण प्रणाली में बांधते हैं। किरचॉफ का वर्तमान नियम ऊर्जा संरक्षण के सिद्धांत का पालन करता है। इसमें कहा गया है कि किसी सर्किट पर एक नोड (या बिंदु) में प्रवाहित होने वाली सभी धारा का कुल योग नोड से बहने वाली धारा के योग के बराबर है।

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का एक सरल उदाहरण किरचॉफ का वर्तमान कानून एक बिजली आपूर्ति और प्रतिरोधक सर्किट है जिसमें समानांतर में कई प्रतिरोधक होते हैं। सर्किट के नोड्स में से एक वह जगह है जहां सभी प्रतिरोधक बिजली की आपूर्ति से जुड़ते हैं। इस नोड पर, बिजली की आपूर्ति नोड में करंट उत्पन्न करती है और करंट प्रतिरोधों के बीच विभाजित हो जाता है और उस नोड से निकलकर प्रतिरोधों में प्रवाहित होता है।

किरचॉफ का वोल्टेज नियम भी ऊर्जा संरक्षण के सिद्धांत का पालन करता है। इसमें कहा गया है कि सर्किट के पूर्ण लूप में सभी वोल्टेज का योग शून्य के बराबर होना चाहिए।

बिजली आपूर्ति और जमीन के बीच समानांतर में कई प्रतिरोधों के साथ बिजली आपूर्ति के पिछले उदाहरण का विस्तार करते हुए, बिजली आपूर्ति के प्रत्येक व्यक्तिगत लूप, एक अवरोधक और जमीन को रोकनेवाला पर समान वोल्टेज दिखाई देता है क्योंकि केवल एक प्रतिरोधक तत्व होता है। यदि किसी लूप में श्रृंखला में प्रतिरोधों का एक सेट है, तो प्रत्येक प्रतिरोधक पर वोल्टेज को ओम नियम संबंध के अनुसार विभाजित किया जाता है।