Topics |
|---|
പ്രതിരോധത്തെ ഒരു പരീക്ഷണത്തിലൂടെ വിശദീകരിക്കാമോ?
പലകയില്‍ PA ഒരു കോപ്പര്‍ കമ്പിയാണ്. PB ഇരുമ്പുകമ്പിയും, PC, PD എന്നിവ നിക്രോം കമ്പികളുമാണ്. ഇവയെല്ലാം 30 cm നീളമുള്ളതാണ്. PD എന്ന കമ്പിക്കു മാത്രം ഛേദതല വിസ്തീര്‍ണ്ണം കൂടുതലാണ്. ബാറ്ററിയുടെ നെഗറ്റീവ് ടെര്‍മിനില്‍ നിന്നുള്ള വയറില്‍ സ്വതന്ത്രമായി വിട്ടിരിക്കുന്ന J എന്ന അഗ്രം ശ്രദ്ധിക്കുക.
ഇനി J എന്ന അഗ്രം A,B,C എന്നീ അഗ്രങ്ങളില്‍ ഒന്നൊന്നായി സ്പര്‍ശിക്കുക.
ഉപകരണത്തിലെ J എന്ന അഗ്രം A-യില്‍ സ്പര്‍ശിക്കുമ്പോള്‍ അമ്മീറ്റര്‍ ഒരു റീഡിംഗ് നല്‍കും. J എന്ന അഗ്രം B-യിലും, തുടര്‍ന്ന് C-യിലും സ്പര്‍ശിക്കുമ്പോള്‍ അമ്മീറ്റര്‍ റീഡിംഗ് ഓരോന്നിലും കുറയുന്നു. ഇതാണ് അമ്മീറ്റര്‍ റീഡിഗില്‍ ഉണ്ടാകുന്ന വ്യത്യാസം.
ബള്‍ബിന്റെ പ്രകാശതീവ്രത കുറയുന്നു. സര്‍ക്യൂട്ടിലെ കറന്റ് കുറയുന്നതാണ് ബള്‍ബിന്റെ പ്രകാശ തീവ്രത കുറയാന്‍ കാരണം.
കോപ്പര്‍ കമ്പി സര്‍ക്യൂട്ടില്‍ ഉള്‍പ്പെടുത്തിയപ്പോഴാണ്‌ അമ്മീറ്റര്‍ റീഡിങ്ങും പ്രകാശതീവ്രതയും ഏറ്റവും കൂടുതലായിരുന്നത്. കോപ്പര്‍ കമ്പി സര്‍ക്യൂട്ടില്‍ ഘടിപ്പിക്കുമ്പോള്‍ പ്രതിരോധം മറ്റുള്ളവയിലും കുറവാണ്. കാരണം കോപ്പര്‍ ഒരു നല്ല ചാലകമാണ്.
PC എന്ന നിക്രോം കമ്പി സര്‍ക്യൂട്ടില്‍ ഉള്‍പ്പെടുത്തിയപ്പോഴാണ്‌ അമ്മീറ്റര്‍ റീഡിങ്ങ് ഏറ്റവും കുറവായിരുന്നത്. നിക്രോമിന് ചുറ്റുമുള്ളവയെക്കാള്‍ പ്രതിരോധം കൂടുതലാണ്. വൈദ്യുതിപ്രവാഹത്തെ തടസ്സപ്പെടുത്തുന്ന ചാലകങ്ങളുടെ സ്വഭാവത്തെയാണ്‌ പ്രതിരോധം എന്ന് പറയുന്നത്. തടസ്സം സൃഷ്ടിക്കുന്ന പദാര്‍ത്ഥമാണ് പ്രതിരോധകം. ഉപയോഗശൂന്യമായ ഡ്രൈസെല്‍ പൊളിച്ച് അതിലെ ഏതൊക്കെ ഭാഗങ്ങള്‍ നിങ്ങള്‍ക്ക് തിരിച്ചറിയാന്‍ കഴിയുമെന്ന് കണ്ടെത്തു.
ചാലകങ്ങള്‍ക്കും, കുചാലകങ്ങള്‍ക്കും വൈദ്യുതിയുമായുള്ള ബന്ധം.
വൈദ്യുതി കടത്തി വിടുന്ന പദാര്‍ത്ഥങ്ങള്‍ ചാലകങ്ങളും കടത്തി വിടാത്തവ ഇന്‍സുലേറ്ററുകളുമാണ്. എല്ലാ ചാലകങ്ങളും ഒരേ അളവിലല്ല വൈദ്യുതി കടത്തിവിടുന്നത്. കറന്റിനുണ്ടാകുന്ന തടസ്സമാണ് വൈദ്യുതപ്രതിരോധം. എല്ലാ ചാലകങ്ങള്‍ക്കും ഒരേ പ്രതിരോധമല്ല. സാധാരണ ഗതിയില്‍ ഒരേ വണ്ണവും, ഒരേ നീളവുമുള്ള ശുദ്ധലോഹങ്ങളില്‍ പ്രതിരോധം ഏറ്റവും കുറവ് വെള്ളിക്കാണ്. ഓം നിയമം വിശദീകരിച്ച് നോക്കാം.
ഒരു സര്‍ക്യൂട്ടിലെ പ്രതിരോധമോ കറന്റോ തുടര്‍ച്ചയായി ക്രമീകരിക്കാവുന്ന ഉപകരണമാണ് റിയോസ്റ്റാറ്റ് 
താപനില സ്ഥിരമെങ്കില്‍ ഒരു ചാലകത്തിന്റെ അഗ്രങ്ങള്‍ തമ്മിലുള്ള പൊട്ടന്‍ഷ്യല്‍ വ്യത്യാസവും, അതിലൂടെയുള്ള കറന്റും തമ്മിലുള്ള അനുപാതം സ്ഥിരമായിരിക്കും. ഇതാണ് ഓം നിയമം. ഈ അനുപാതമാണ് ചാലകത്തിന്റെ പ്രതിരോധം.
പ്രതിരോധം = 
ഒരു വോള്‍ട്ട് പൊട്ടന്‍ഷ്യല്‍ വ്യത്യാസത്തില്‍ ഒരു ആമ്പിയര്‍ കറന്റ് ചാലകത്തില്‍ കൂടി പ്രവഹിക്കുമെങ്കില്‍ ചാലകത്തിന്റെ പ്രതിരോധം ഒരു ഓം ആകുന്നു.
ഓം എന്നത് 'Ω' എന്ന ചിഹ്നം ഉപയോഗിച്ച് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ബാറ്ററിയുമായി ഒരു പ്രതിരോധകത്തെ ഘടിപ്പിച്ചപ്പോള്‍ സര്‍ക്യൂട്ടിലെ കറന്റ് 0.3A യും പൊട്ടന്‍ഷ്യല്‍ വ്യത്യാസം 3V-യും ആണെന്ന് കണ്ടെത്തി. പ്രതിരോധം കണക്കാക്കുക.
കറന്റ്,I = 0.3A
പൊട്ടന്‍ഷ്യല്‍ വ്യത്യാസം, V = 3V
പ്രതിരോധം,
പ്രതിരോധങ്ങള്‍ ശ്രേണിയായും, സമാന്തരമായും വരുമ്പോഴുള്ള വ്യത്യാസം നമുക്ക് കാണാം.
ബാറ്ററി, വ്യത്യസ്ത പവറിലുള്ള രണ്ടു ബള്‍ബുകള്‍, വയറുകള്‍, സ്വിച്ച് തുടങ്ങിയവ ഉപയോഗിച്ച് രണ്ട് സര്‍ക്യൂട്ടുകള്‍ നിര്‍മ്മിക്കുക.
ഉചിതമായ രീതിയില്‍ അമ്മീറ്റര്‍, വോള്‍ട്ട് മീറ്റര്‍ എന്നിവ ഘടിപ്പിച്ച് ഓരോ ബള്‍ബിനും ലഭിക്കുന്ന വോള്‍ട്ടേജ്, കറന്റ് എന്നിവ രേഖപ്പെടുത്താം.
ആദ്യത്തെ സര്‍ക്യൂട്ടിലെ ബള്‍ബിന് (ചിത്രം A ) ലഭിക്കുന്ന കറന്റ് വ്യത്യസ്തമായിരിക്കും.
ഇവിടെ ഓരോ ബള്‍ബിനും ലഭിക്കുന്ന വോള്‍ട്ടേജ് തുല്യമായിരിക്കും. ആദ്യത്തെ സര്‍ക്യൂട്ടിലെ ഓരോ ബള്‍ബിനും ലഭിക്കുന്ന കറന്റ് വ്യത്യസ്തമായിരിക്കും. പക്ഷെ രണ്ടു ബള്‍ബിനും ഒരേ വോള്‍ട്ടേജ് ലഭിക്കും. എന്നാല്‍ ഓരോന്നിലുമുള്ള കറന്റ് വ്യത്യസ്തമായിരിക്കും. എന്നാല്‍ രണ്ടാം സര്‍ക്യൂട്ടിലെ രണ്ട് ബള്‍ബിനും വ്യത്യസ്ത വോള്‍ട്ടേജ് ആയിരിക്കും ലഭിക്കുക. പക്ഷെ രണ്ടിലും ഒരേ കറന്റായിരിക്കും. ആദ്യത്തെ സര്‍ക്യൂട്ടിലെ ബള്‍ബുകള്‍ ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നത് സമാന്തരമായിട്ടാണ്. എന്നാല്‍ രണ്ടാമത്തെ സര്‍ക്യൂട്ടിലെ ബള്‍ബുകള്‍ ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നത് ശ്രേണിയിലാണ്.
പ്രതിരോധകങ്ങള്‍ ശ്രേണിയില്‍ ആകുമ്പോഴുള്ള സമവാക്യം.
സഫല പ്രതിരോധം R എങ്കില്‍ ഓരോ പ്രതിരോധത്തിന്റെയും അഗ്രങ്ങള്‍ക്കിടയിലുള്ള പൊട്ടന്‍ഷ്യല്‍ വ്യത്യാസങ്ങളുടെ ആകെ തുകയായിരിക്കും സര്‍ക്യൂട്ടിലെ,
ആകെ പൊട്ടന്‍ഷ്യല്‍ വ്യത്യാസം = V
കറന്റ് = I
പ്രതിരോധം = R1R2R3
പൊട്ടന്‍ഷ്യല്‍ വ്യത്യാസം = V1V2V3
V = IR
സര്‍ക്യൂട്ടിലെ കറന്റ് I-യും സഫലപ്രതിരോധം R-ഉം ആയാല്‍
V =IR, V1 = IR1, V2 = 1R2, V3 = IR3
V = V1V2V3
IR = IR1 + IR2 + IR3
IR = I(R1+R2+R3)
R = R1+R2+R3പ്രതിരോധകങ്ങള്‍ സമാന്തരമായി വരുമ്പോഴുള്ള സമവാക്യം.
സഫല പ്രതിരോധം R എങ്കില്‍,
മൂന്ന് പ്രതിരോധകങ്ങള്‍ R1R2R3 സമാന്തരമായി ഘടിപ്പിക്കുമ്പോള്‍ സെര്‍ക്കീട്ടിലെ കറന്റ് മൂന്നായി വിഭജിച്ച്‌ മൂന്ന് പ്രതിരോധകങ്ങളിലൂടെയും കടന്നു പോകുന്നു. ഇവയ്ക്കെല്ലാം ഒരേ പൊട്ടന്‍ഷ്യല്‍ വ്യത്യാസമാണ് ലഭിക്കുക. ഇവയിലൂടെ കടന്നു പോകുന്ന കറന്റിനെ I1, I2, I3 എന്നിങ്ങനെ കണക്കാക്കാം.
സര്‍ക്യൂട്ടിലെ കറന്റ് I = I1, I2, I3
8 Ω, 4 Ω പ്രതിരോധകങ്ങള്‍ സര്‍ക്യൂട്ടില്‍ ശ്രേണിയായി ഘടിപ്പിച്ചപ്പോള്‍, പ്രതിരോധകങ്ങളുടെ അഗ്രങ്ങള്‍ക്കിടയില്‍ 6V പൊട്ടന്‍ഷ്യല്‍ വ്യത്യാസം ലഭിച്ചാല്‍ കറന്റ് എത്ര ആയിരിക്കും?
സഫല പ്രതിരോധം , R = R1 + R2
R = 8 Ω + 4Ω = 12 Ω
പൊട്ടന്‍ഷ്യല്‍ വ്യത്യാസം, v = 6v
കറന്റ്, 
20 Ω, 5 Ω പ്രതിരോധകങ്ങള്‍ സമാന്തരമായി ഘടിപ്പിച്ചപ്പോള്‍ സര്‍ക്യൂട്ടിലൂടെയുള്ള കറന്റ് 3A ആണെങ്കില്‍ പ്രതിരോധങ്ങള്‍ക്കിടയിലുള്ള പൊട്ടന്‍ഷ്യല്‍ വ്യത്യാസം കണക്കാക്കുക.
സഫല പ്രതിരോധം,
കറന്റ്, I = 3A
പൊട്ടന്‍ഷ്യല്‍ വ്യത്യാസം , V = IR
3A × 4Ω = 12V പ്രതിരോധവും, ഘടകങ്ങളുടെ സ്വാധീനവും നോക്കാം.
എല്ലാ വൈദ്യുതചാലകങ്ങളും വൈദ്യുതപ്രവാഹത്തെ വ്യത്യസ്ത തോതില്‍ തടസ്സപ്പെടുത്തുന്നുണ്ട്. വൈദ്യുതപ്രവാഹത്തിനുണ്ടാകുന്ന ഈ തടസ്സത്തെ പ്രതിരോധം എന്ന് പറയുന്നു.
പ്രതിരോധം കൂടിയ ലോഹങ്ങളാണ് പ്രകാശം പരത്തുന്ന ബള്‍ബുകളില്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നത്. കൂടാതെ വൈദ്യുതോര്‍ജജത്തെ താപോര്‍ജജമാക്കി മാറ്റുന്ന എല്ലാ ഉപകരണങ്ങളിലും ഉയര്‍ന്ന പ്രതിരോധമുള്ള ചാലകങ്ങളാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്.
ഒരു ചാലകത്തിന്റെ പ്രതിരോധം.
വൈദ്യുതിയും, ഇലക്ട്രോണും.
ചിലയിനം ആറ്റങ്ങളുടെ ഏറ്റവും പുറമെയുള്ള ഇലക്ട്രോണുകള്‍ക്ക് അതിന്റെ ന്യൂക്ലിയസ്സുമായുള്ള ആകര്‍ഷണം തീരെ കുറവാണ്. തന്മൂലം ന്യൂക്ലിയസ്സിന്റെ ആകര്‍ഷണത്തില്‍ നിന്നും വളരെ എളുപ്പത്തില്‍ ഇവ മോചനം നേടുന്നു. ഈ ഇലക്ട്രോണുകളാണ് സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകള്‍.
എല്ലാ വസ്തുക്കളിലും ആറ്റങ്ങളില്‍ ന്യൂക്ലിയസ്സിനു ചുറ്റും പല വലയങ്ങളിലായി ഇലക്ട്രോണുകള്‍ ചുറ്റിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്നു. ഏറ്റവും പുറമെയുള്ള വലയത്തിലെ ഇലക്ട്രോണുകളില്‍ ന്യൂക്ലിയസ്സിന്റെ ആകര്‍ഷണം കുറവാണ്. ഇങ്ങനെയുള്ള സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകളുടെ എണ്ണം കൂടുമ്പോള്‍ വസ്തു ചാലകമാകുന്നു.(a) ഉപകരണങ്ങള്‍ സമാന്തരമായി വരുമ്പോഴുള്ള സവിശേഷതകള്‍.
എല്ലാ ഉപകരണങ്ങള്‍ക്കും ഒരേ വോള്‍ട്ടേജ് ലഭിക്കുന്നു. പ്രതിരോധം വ്യത്യസ്തമെങ്കില്‍ ഓരോ ഉപകരണത്തിലും കറന്റ് വ്യത്യസ്തമായിരിക്കും. സഫല പ്രതിരോധം കുറയുന്നതു കൊണ്ട് സര്‍ക്യൂട്ടിലെ കറന്റ് കൂടുന്നു. ഒരു ഉപകരണം മാറ്റിയാലും മറ്റുള്ളവ പ്രവര്‍ത്തിക്കും.
(b) ഉപകരണങ്ങള്‍ ശ്രേണിയിലായി വരുമ്പോഴുള്ള സവിശേഷതകള്‍.
ഓരോ ഉപകരണത്തിലും ലഭിക്കുന്ന വോള്‍ട്ടേജ് വ്യത്യസ്തമായിരിക്കും. എല്ലാ ഉപകരണങ്ങളിലും ഒരേ കറന്റായിരിക്കും. സഫല പ്രതിരോധം കൂടുന്നതു കൊണ്ട് കറന്റ് കുറയുന്നു. ഒരു ഉപകരണം മാറ്റിയാല്‍ മറ്റുള്ളവ പ്രവര്‍ത്തിക്കുകയില്ല.
(c) പ്രതിരോധകങ്ങള്‍ ശ്രേണിയായും സമാന്തരമായും.
| ശ്രേണിയില്‍ | സമാന്തരമായി |
| (1) മിക്സിയുടെ റെഗുലേറ്റര്‍ | തെരുവു വിളക്കുകള്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നത്. |
| (2) ഡിമ്മര്‍ സ്റ്റാറ്റ് |
കെട്ടിടങ്ങളില്‍ വൈദ്യുതീകരണം നടത്തുമ്പോള്‍ |
| (3) ഫാനിന്റെ റെഗുലേറ്റര്‍ | ഗൃഹവൈദ്യുതീകരണം നടത്തുമ്പോള്‍ ലാമ്പുകള്‍ ഘടിപ്പിക്കുന്നത്. |
(ഒറ്റനോട്ടത്തില്‍)
വൈദ്യുതിയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഉപകരണങ്ങള്‍.
വൈദ്യുതിയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട യൂണിറ്റുകള്‍.
