विद्युत परिपथ: अध्ययन गाइड

मुख्य विचार

परिपथ विश्लेषण परिपथ के प्रत्येक भाग में धारा और वोल्टता निकालता है। ओम का नियम उन्हें प्रतिरोधक के लिए जोड़ता है, और श्रेणी तथा समांतर संयोजन के दो नियम बाकी काम करते हैं।

• ओम का नियम V = IR है। शक्ति P = IV = I²R = V² ÷ R है, वाट में।
• श्रेणी में हर अवयव से वही धारा बहती है और वोल्टताएँ जुड़ती हैं। प्रतिरोध जुड़ते हैं: R = R₁ + R₂।
• समांतर में हर शाखा पर वही वोल्टता होती है और धाराएँ जुड़ती हैं। चालकताएँ जुड़ती हैं, इसलिए 1 ÷ R = 1 ÷ R₁ + 1 ÷ R₂ और कुल प्रतिरोध सबसे छोटी शाखा से हमेशा कम होता है।
• प्रतिरोधक और संधारित्र समय नियतांक τ = RC से आवेशित होते हैं; एक τ के बाद आवेशित होता संधारित्र अपनी अंतिम वोल्टता के 63 % पर पहुँचता है।

मुख्य समीकरण

• V = IR
• P = IV = I²R = V² ÷ R
• R_series = R₁ + R₂ + …
• 1 ÷ R_parallel = 1 ÷ R₁ + 1 ÷ R₂ + …
• τ = RC
• V_out = V_in × R₂ ÷ (R₁ + R₂)

हल किया हुआ उदाहरण

12 V की बैटरी 6 Ω और 12 Ω के समांतर प्रतिरोधकों को चलाती है, जो 2 Ω के साथ श्रेणी में हैं। समांतर युग्म 1 ÷ (1/6 + 1/12) = 4 Ω है, इसलिए कुल 6 Ω और I = 12 ÷ 6 = 2.0 A। समांतर भाग पर 2.0 × 4 = 8 V है, अतः शाखा धाराएँ 8 ÷ 6 = 1.33 A और 8 ÷ 12 = 0.67 A हैं, जिनका योग 2.0 A है। शक्ति 12 × 2.0 = 24 W है।

आम गलतियाँ

• समांतर प्रतिरोधों को श्रेणी की तरह जोड़ देना।
• यह भूल जाना कि श्रेणी लूप में धारा हर जगह समान होती है और समांतर शाखाओं पर वोल्टता समान होती है।
• वाट में शक्ति को जूल या किलोवाट-घंटे में ऊर्जा से मिला देना।

अभ्यास

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