श्रेणी और समांतर परिपथ सिम्युलेटर
इस सिमुलेशन के समीकरण
| V | किसी अवयव के सिरों पर वोल्टेज | एक सिरे से दूसरे तक विद्युत विभव की गिरावट, वोल्ट में | |
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| I | उसमें से धारा | ऐम्पियर में: प्रति सेकंड गुज़रने वाला आवेश | |
| R | R₁ (ओम) | हर प्रतिरोधक पर ओम का नियम लागू है; असली फ़िलामेंट का प्रतिरोध गर्म होने पर बढ़ता है, यह छोड़ दिया गया है |
मौजूदा मानों के साथ:
| R_eq | बैटरी के बाहर की हर चीज़ का तुल्य प्रतिरोध | श्रेणी में हर एक से वही धारा गुज़रती है, समांतर में हर एक पर वही वोल्टेज होता है |
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मौजूदा मानों के साथ:
| KCL, KVL | किरचॉफ़ के धारा और वोल्टेज नियम | संधि पर न आवेश बनता है न खोता है, और किसी भी बंद लूप में प्रति आवेश ऊर्जा संतुलित रहती है; सिम्युलेशन इन्हें सभी नोड के लिए एक साथ हल करता है |
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मौजूदा मानों के साथ:
| E | बैटरी वोल्टेज E (वोल्ट) | विद्युत वाहक बल, यानी कुछ न जुड़ा होने पर बैटरी जो दिखाएगी | |
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| r | बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध r (ओम) | बैटरी के भीतर कुछ वोल्टेज गिराता है, जितनी ज़्यादा धारा उतना ज़्यादा |
मौजूदा मानों के साथ:
| P | ऊष्मा और प्रकाश में बदली शक्ति | बल्ब इसी से चमकते हैं; चार्ट दिखाता है कि प्रतिरोध बदलने पर R₁ कितनी शक्ति लेता है, सबसे ज़्यादा तब जब वह बाक़ी परिपथ के बराबर हो |
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मौजूदा मानों के साथ:
| V_out | विभाजक का आउटपुट, या ब्रिज में मीटर का वोल्टेज | विभाजक में बिना भार के; R₂ के समांतर भार V_out को नीचे खींचता है, और संतुलित ब्रिज शून्य दिखाता है |
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मौजूदा मानों के साथ:
परिपथ सिम्युलेटर कैसे इस्तेमाल करें
- एक परिपथ चुनें। बैटरी बाईं ओर है और उसका + सिरा चिह्नित है; बल्ब अपनी ली गई शक्ति से चमकते हैं, और नीले बिंदु इलेक्ट्रॉन हैं जो − सिरे से + की ओर बहते हैं, जहाँ धारा ज़्यादा है वहाँ तेज़। परंपरागत धारा, जिसे सूत्र इस्तेमाल करते हैं, उलटी दिशा में चलती है।
- बैटरी वोल्टेज और हर प्रतिरोध बदलें, और चित्र के नीचे हर बल्ब की धारा, वोल्टेज और शक्ति पढ़ें। एक शाखा तोड़ने के लिए स्विच खोलें: श्रेणी में सब बुझ जाता है, समांतर में बाक़ी बल्ब जलते रहते हैं। चार्ट दिखाता है कि प्रतिरोध बदलने पर R₁ कितनी शक्ति लेता है, और शिखर तब है जब वह बाक़ी परिपथ के बराबर हो।
- वोल्टेज विभाजक आज़माएँ और भार जुड़ते ही आउटपुट गिरते देखें, या व्हीटस्टोन ब्रिज में वह R₄ ढूँढें जिस पर मीटर शून्य दिखाए। ओम का नियम कैलकुलेटर, सीरीज़ और पैरेलल कैलकुलेटर और वोल्टेज डिवाइडर कैलकुलेटर आपके अपने मानों से यही हिसाब करते हैं।
अक्सर पूछे जाने वाले सवाल
श्रेणी और समांतर परिपथ में क्या अंतर है?
श्रेणी में अवयव एक ही पंक्ति में होते हैं, इसलिए हर एक से वही धारा गुज़रती है और वोल्टेज जुड़कर बैटरी के बराबर होते हैं: R = R₁ + R₂ + …। समांतर में हर अवयव का उन्हीं दो बिंदुओं के बीच अपना रास्ता होता है, इसलिए हर एक को पूरा वोल्टेज मिलता है और धाराएँ जुड़ती हैं: 1 ÷ R = 1 ÷ R₁ + 1 ÷ R₂ + …। घरों की वायरिंग ऐसे ही होती है: हर लैंप को मेन वोल्टेज मिलता है, और एक बंद करने पर बाक़ी जलते रहते हैं।
किरचॉफ़ के नियम क्या हैं?
धारा नियम: किसी संधि में आने वाली धाराएँ जाने वाली धाराओं के बराबर होती हैं, क्योंकि आवेश जमा नहीं होता। वोल्टेज नियम: किसी भी बंद लूप में वोल्टेज की बढ़त और गिरावट जुड़कर शून्य होती हैं, क्योंकि प्रति आवेश ऊर्जा का हिसाब बराबर होना चाहिए। ओम के नियम के साथ मिलकर ये प्रतिरोधकों और बैटरियों के किसी भी परिपथ को हल करते हैं, और सिम्युलेशन हर नोड पर यही करता है।
ज़्यादा बल्ब जोड़ने पर बैटरी का वोल्टेज क्यों गिरता है?
असली बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध r होता है। ली गई धारा बैटरी के भीतर I × r वोल्ट गिराती है, इसलिए टर्मिनल वोल्टेज E − I r होता है। समांतर में बल्ब जोड़ने से कुल प्रतिरोध घटता और धारा बढ़ती है, इसलिए गिरावट बढ़ती है। आदर्श बैटरी देखने के लिए r को 0 करें।
तार में इलेक्ट्रॉन कितनी तेज़ चलते हैं?
धीरे: 1 mm व्यास के ताँबे के तार में 1 A पर वे एक सेकंड में एक मिलीमीटर के दसवें हिस्से से भी कम सरकते हैं। फिर भी बल्ब तुरंत जलता है, क्योंकि विद्युत क्षेत्र परिपथ में लगभग प्रकाश की चाल से फैलता है और सभी इलेक्ट्रॉनों को एक साथ चला देता है। सापेक्ष धाराएँ दिखाने के लिए यहाँ बिंदुओं को बहुत तेज़ कर दिया गया है।
यह कहता है कि WebGL बंद है।
3D दृश्य के लिए WebGL चाहिए, जो हर आधुनिक ब्राउज़र में होता है। ब्राउज़र सेटिंग में हार्डवेयर एक्सेलरेशन बंद होने या बहुत पुराने ग्राफ़िक्स ड्राइवर से यह बंद हो सकता है। हार्डवेयर एक्सेलरेशन चालू करें या दूसरा ब्राउज़र आज़माएँ।
क्या कुछ अपलोड होता है?
नहीं। सिमुलेशन आपका अपना ब्राउज़र WebGL से बनाता है; कहीं कुछ नहीं भेजा जाता, और पेज लोड होने के बाद यह ऑफ़लाइन भी चलता रहता है।