প্রতিরোধকের শক্তি কীভাবে নির্ধারণ করবেন। সমান্তরাল সংযোগে প্রতিরোধকের শক্তি

2024 লেখক: Trinity Chesterton | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-02 00:29

সমস্ত ইলেকট্রনিক ডিভাইসে তাদের প্রধান উপাদান হিসাবে প্রতিরোধক থাকে। এটি একটি বৈদ্যুতিক সার্কিটে কারেন্টের পরিমাণ পরিবর্তন করতে ব্যবহৃত হয়। নিবন্ধটি প্রতিরোধকের বৈশিষ্ট্য এবং তাদের শক্তি গণনা করার পদ্ধতিগুলি উপস্থাপন করে৷

প্রতিরোধক অ্যাসাইনমেন্ট

প্রতিরোধকগুলি বৈদ্যুতিক সার্কিটে কারেন্ট নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহৃত হয়। এই সম্পত্তিটি ওহমের আইন দ্বারা সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে:

I=U/R (1)

সূত্র (1) থেকে এটি স্পষ্টভাবে দেখা যায় যে প্রতিরোধ ক্ষমতা যত কম হবে, কারেন্ট তত শক্তিশালী হবে এবং বিপরীতভাবে, R-এর মান যত ছোট হবে, কারেন্ট তত বেশি হবে। এটি বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের এই বৈশিষ্ট্য যা বৈদ্যুতিক প্রকৌশলে ব্যবহৃত হয়। এই সূত্রের উপর ভিত্তি করে, বর্তমান বিভাজক সার্কিট তৈরি করা হয়, যা বৈদ্যুতিক ডিভাইসে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

এই সার্কিটে, উৎস থেকে আসা কারেন্টকে দুই ভাগে ভাগ করা হয়, রোধের প্রতিরোধের বিপরীত সমানুপাতিক।

বর্তমান নিয়ন্ত্রণের পাশাপাশি, ভোল্টেজ ডিভাইডারগুলিতে প্রতিরোধক ব্যবহার করা হয়। এই ক্ষেত্রে, ওহমের সূত্র আবার ব্যবহার করা হয়, কিন্তু একটু ভিন্ন আকারে:

U=I∙R (2)

সূত্র (2) থেকে এটি অনুসরণ করে যে প্রতিরোধ বাড়ার সাথে সাথে ভোল্টেজ বৃদ্ধি পায়। এই সম্পত্তিভোল্টেজ ডিভাইডার সার্কিট তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়।

চিত্র এবং সূত্র (2) থেকে এটা স্পষ্ট যে প্রতিরোধক জুড়ে ভোল্টেজগুলি প্রতিরোধের অনুপাতে বিতরণ করা হয়।

ডায়াগ্রামে প্রতিরোধকের ছবি

মান অনুযায়ী, প্রতিরোধকগুলিকে 10 x 4 মিমি মাত্রার একটি আয়তক্ষেত্র হিসাবে চিত্রিত করা হয় এবং R অক্ষর দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। রেজিস্টরের শক্তি প্রায়ই চিত্রে নির্দেশিত হয়। এই সূচকটির চিত্রটি তির্যক বা সরল রেখা দ্বারা সঞ্চালিত হয়। যদি শক্তি 2 ওয়াটের বেশি হয়, তবে উপাধিটি রোমান সংখ্যায় তৈরি করা হয়। এটি সাধারণত ওয়্যারওয়াউন্ড প্রতিরোধকের জন্য করা হয়। কিছু রাজ্য, যেমন মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, অন্যান্য কনভেনশন ব্যবহার করে। সার্কিটের মেরামত এবং বিশ্লেষণের সুবিধার্থে, প্রায়শই প্রতিরোধকের শক্তি দেওয়া হয়, যার নামকরণটি GOST 2.728-74 অনুসারে পরিচালিত হয়।

ডিভাইস স্পেসিফিকেশন

প্রতিরোধকের প্রধান বৈশিষ্ট্য হল নামমাত্র রেজিস্ট্যান্স R_{n, যা রেজিস্টরের কাছাকাছি চিত্রে এবং এর ক্ষেত্রে নির্দেশিত। প্রতিরোধের একক হল ওহম, কিলোহম এবং মেগাওহম। একটি ওহমের ভগ্নাংশ থেকে শত শত মেগাওম পর্যন্ত প্রতিরোধের সাথে প্রতিরোধক তৈরি করা হয়। প্রতিরোধক উত্পাদন জন্য অনেক প্রযুক্তি আছে, তাদের সব সুবিধা এবং অসুবিধা উভয় আছে। নীতিগতভাবে, এমন কোনও প্রযুক্তি নেই যা একটি প্রদত্ত প্রতিরোধের মান সহ একটি প্রতিরোধকের একেবারে সুনির্দিষ্ট উত্পাদনের অনুমতি দেবে৷}

দ্বিতীয় গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য হল প্রতিরোধের বিচ্যুতি। এটি নামমাত্র R-এর %-এ পরিমাপ করা হয়। প্রতিরোধ বিচ্যুতির একটি আদর্শ পরিসীমা রয়েছে: ±20, ±10, ±5, ±2, ±1% এবং আরও পর্যন্তমান ±0.001%।

পরবর্তী গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য হল প্রতিরোধকের শক্তি। অপারেশন চলাকালীন, তারা তাদের মধ্য দিয়ে যাওয়া কারেন্ট থেকে উত্তপ্ত হয়। যদি বিদ্যুতের অপচয় অনুমোদিত মানের থেকে বেশি হয়, তাহলে ডিভাইসটি ব্যর্থ হবে।

উত্তপ্ত হলে প্রতিরোধকগুলি তাদের প্রতিরোধের পরিবর্তন করে, তাই বিস্তৃত তাপমাত্রা পরিসরে কাজ করা ডিভাইসগুলির জন্য, আরও একটি বৈশিষ্ট্য চালু করা হয় - প্রতিরোধের তাপমাত্রা সহগ। এটি ppm/°C এ পরিমাপ করা হয়, অর্থাৎ 10^-6 R_n/°C (R_{nএর মিলিয়নতম1°C)।}

প্রতিরোধকের সিরিজ সংযোগ

প্রতিরোধক তিনটি ভিন্ন উপায়ে সংযুক্ত হতে পারে: সিরিজ, সমান্তরাল এবং মিশ্র। সিরিজে সংযুক্ত হলে, কারেন্ট পালাক্রমে সমস্ত প্রতিরোধের মধ্য দিয়ে যায়।

এই ধরনের সংযোগের মাধ্যমে সার্কিটের যেকোনো বিন্দুতে কারেন্ট একই থাকে, এটা ওহমের সূত্র দ্বারা নির্ণয় করা যায়। এই ক্ষেত্রে সার্কিটের মোট রোধ প্রতিরোধের যোগফলের সমান:

R=200+100+51+39=390 ওহম;

I=U/R=100/390=0, 256 A.

এখন আপনি শক্তি নির্ধারণ করতে পারেন যখন প্রতিরোধকগুলি সিরিজে সংযুক্ত থাকে, এটি সূত্র দ্বারা গণনা করা হয়:

P=I²∙R=0, 256^{2∙390=25, 55 W.}

বাকী প্রতিরোধকের শক্তি একইভাবে নির্ধারিত হয়:

P₁=আমি²∙R₁=0, 256 2^{∙200=13, 11 মঙ্গল;}

P₂=আমি²∙R₂=0, 256 2^{∙100=6.55W;}

P₃=I²∙R₃=0, 256 2^{∙51=3, 34W;}

P₄=I²∙R₄=0, 256 2^{∙39=2, 55 মঙ্গলবার।}

যদি আপনি প্রতিরোধকের শক্তি যোগ করেন, আপনি সম্পূর্ণ P পাবেন:

P=13, 11+6, 55+3, 34+2, 55=25, 55 মঙ্গলবার।

প্রতিরোধকের সমান্তরাল সংযোগ

একটি সমান্তরাল সংযোগে, প্রতিরোধকের সমস্ত শুরু সার্কিটের একটি নোডের সাথে সংযুক্ত থাকে এবং শেষটি অন্যটির সাথে থাকে। এই সংযোগের সাথে, বর্তমান শাখা এবং প্রতিটি ডিভাইসের মাধ্যমে প্রবাহিত হয়। ওহমের সূত্র অনুসারে কারেন্টের মাত্রা রোধের বিপরীতভাবে সমানুপাতিক এবং সমস্ত প্রতিরোধক জুড়ে ভোল্টেজ একই।

আপনি কারেন্ট খুঁজে পাওয়ার আগে, আপনাকে সুপরিচিত সূত্রটি ব্যবহার করে সমস্ত প্রতিরোধকের মোট পরিবাহিতা গণনা করতে হবে:

1/R=1/R₁+1/R₂+1/R_{3 +1/R}4_{=1/200+1/100+1/51+1/39=0, 005+0, 01+0, 0196+0, 0256=0, 06024 1/ওহম।}

প্রতিরোধ হল পরিবাহিতার পারস্পরিক সম্পর্ক:

R=1/0, 06024=16.6 ওহম।

ওহমের সূত্র ব্যবহার করে, উৎসের মাধ্যমে কারেন্ট খুঁজুন:

I=U/R=100∙0, 06024=6, 024 A.

উৎসের মাধ্যমে তড়িৎপ্রবাহ জেনে, সূত্র দ্বারা সমান্তরালভাবে সংযুক্ত প্রতিরোধকের শক্তি খুঁজুন:

P=I²∙R=6, 024^{2∙16, 6=602, 3 মঙ্গলবার।}

ওহমের সূত্র অনুসারে, প্রতিরোধকের মাধ্যমে কারেন্ট গণনা করা হয়:

I₁=U/R_{1=100/200=0.5A;}

I₂=U/R_{2=100/100=1 A;}

I₃=U/R_{1=100/51=1, 96A;}

I₁=U/R_{1=100/39=2, 56 A.}

সমান্তরাল সংযোগে প্রতিরোধকের শক্তি গণনা করতে একটি সামান্য ভিন্ন সূত্র ব্যবহার করা যেতে পারে:

P₁=U²/R₁=100 ^2/200=50W;

P₂=U²/R₂=100 ^2/100=100W;

P₃=U²/R₃=100 ^2/51=195.9W;

P₄=U²/R₄=100 ^{2/39=256, 4 মঙ্গল।}

যদি আপনি এটি সব যোগ করেন, আপনি সমস্ত প্রতিরোধকের শক্তি পাবেন:

P=P₁+ P₂+ P₃+ P 4_{=50+100+195, 9+256, 4=602, 3 মঙ্গল।}

মিশ্র সংযোগ

প্রতিরোধকের মিশ্র সংযোগ সহ স্কিমগুলিতে একই সময়ে সিরিয়াল এবং সমান্তরাল সংযোগ থাকে। সিরিজের সাথে প্রতিরোধকের সমান্তরাল সংযোগ প্রতিস্থাপন করে এই সার্কিটটি রূপান্তর করা সহজ। এটি করার জন্য, প্রথমে R₂ এবং R₆ তাদের মোট R_{2, 6 দিয়ে প্রতিস্থাপন করুন, নীচের সূত্র ব্যবহার করে:}

R_{2, 6}=R₂∙R₆/R 2_+R6.

একইভাবে, দুটি সমান্তরাল প্রতিরোধক R₄, R₅ একটি R_{4 দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়, ৫:}

R_{4, 5}=R₄∙R₅/R 4_+R5_.

ফলাফল হল একটি নতুন, সহজ সার্কিট। উভয় স্কিম নীচে দেখানো হয়েছে৷

মিশ্র সংযোগ সার্কিটে প্রতিরোধকের শক্তি সূত্র দ্বারা নির্ধারিত হয়:

P=U∙I.

এই সূত্রটি গণনা করতে, প্রথমে প্রতিটি প্রতিরোধের জুড়ে ভোল্টেজ এবং এর মধ্য দিয়ে কারেন্টের পরিমাণ খুঁজুন। প্রতিরোধকের শক্তি নির্ধারণ করতে আপনি অন্য পদ্ধতি ব্যবহার করতে পারেন। এই জন্যসূত্রটি ব্যবহার করা হয়:

P=U∙I=(I∙R)∙I=I2∙R.

যদি শুধুমাত্র প্রতিরোধক জুড়ে ভোল্টেজ জানা যায়, তাহলে আরেকটি সূত্র ব্যবহার করা হয়:

P=U∙I=U∙(U/R)=U2/R.

তিনটি সূত্রই প্রায়শই অনুশীলনে ব্যবহৃত হয়।

সার্কিট প্যারামিটারের গণনা

সার্কিট প্যারামিটারের গণনা হল বৈদ্যুতিক সার্কিটের বিভাগে সমস্ত শাখার অজানা কারেন্ট এবং ভোল্টেজগুলি খুঁজে বের করা। এই ডেটা দিয়ে, আপনি সার্কিটে অন্তর্ভুক্ত প্রতিটি প্রতিরোধকের শক্তি গণনা করতে পারেন। সহজ গণনা পদ্ধতি উপরে দেখানো হয়েছে, কিন্তু বাস্তবে পরিস্থিতি আরও জটিল।

বাস্তব সার্কিটে, একটি তারকা এবং একটি ডেল্টার সাথে প্রতিরোধকের সংযোগ প্রায়শই পাওয়া যায়, যা গণনার ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্য অসুবিধা সৃষ্টি করে। এই জাতীয় স্কিমগুলিকে সরল করার জন্য, একটি তারাকে একটি ত্রিভুজে রূপান্তর করার পদ্ধতি তৈরি করা হয়েছে এবং এর বিপরীতে। এই পদ্ধতিটি নীচের চিত্রে চিত্রিত করা হয়েছে:

প্রথম সার্কিটে 0-1-3 নোডের সাথে সংযুক্ত একটি তারকা রয়েছে। রোধ R1 নোড 1 এর সাথে, R3 নোড 3 এর সাথে এবং R5 নোড 0 এর সাথে সংযুক্ত। দ্বিতীয় চিত্রে, ত্রিভুজ প্রতিরোধক 1-3-0 নোডের সাথে সংযুক্ত। প্রতিরোধক R1-0 এবং R1-3 নোড 1 এর সাথে সংযুক্ত, R1-3 এবং R3-0 নোড 3 এর সাথে সংযুক্ত এবং R3-0 এবং R1-0 নোড 0 এর সাথে সংযুক্ত। এই দুটি স্কিম সম্পূর্ণ সমতুল্য৷

প্রথম সার্কিট থেকে দ্বিতীয় বর্তনীতে যেতে, ত্রিভুজ প্রতিরোধকের রোধ গণনা করা হয়:

R1-0=R1+R5+R1∙R5/R3;

R1-3=R1+R3+R1∙R3/R5;

R3-0=R3+R5+R3∙R5/R1.

আরও রূপান্তরগুলি সমান্তরাল এবং সিরিজ-সংযুক্ত প্রতিরোধের গণনায় হ্রাস করা হয়।সার্কিটের প্রতিবন্ধকতা পাওয়া গেলে ওহমের সূত্র অনুযায়ী উৎসের মধ্য দিয়ে কারেন্ট পাওয়া যায়। এই আইনটি ব্যবহার করে, সমস্ত শাখায় স্রোত খুঁজে পাওয়া কঠিন নয়।

সব স্রোত খুঁজে পাওয়ার পর কীভাবে প্রতিরোধকের শক্তি নির্ধারণ করবেন? এটি করার জন্য, সুপরিচিত সূত্রটি ব্যবহার করুন: P=I2∙R, প্রতিটি প্রতিরোধের জন্য এটি প্রয়োগ করলে আমরা তাদের শক্তি খুঁজে পাব।

বর্তনী উপাদানের বৈশিষ্ট্যের পরীক্ষামূলক নির্ণয়

পরীক্ষামূলকভাবে উপাদানগুলির পছন্দসই বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করতে, বাস্তব উপাদানগুলি থেকে একটি প্রদত্ত সার্কিটকে একত্রিত করতে হবে। এর পরে, বৈদ্যুতিক পরিমাপ যন্ত্রের সাহায্যে, সমস্ত প্রয়োজনীয় পরিমাপ করা হয়। এই পদ্ধতিটি শ্রম নিবিড় এবং ব্যয়বহুল। বৈদ্যুতিক এবং ইলেকট্রনিক ডিভাইসের ডিজাইনাররা এই উদ্দেশ্যে সিমুলেশন প্রোগ্রাম ব্যবহার করে। তাদের সাহায্যে, সমস্ত প্রয়োজনীয় গণনা করা হয় এবং বিভিন্ন পরিস্থিতিতে সার্কিট উপাদানগুলির আচরণ মডেল করা হয়। তার পরেই একটি প্রযুক্তিগত ডিভাইসের প্রোটোটাইপ একত্রিত হয়। এরকম একটি সাধারণ প্রোগ্রাম হল জাতীয় যন্ত্রের শক্তিশালী মাল্টিসিম 14.0 সিমুলেশন সিস্টেম।

এই প্রোগ্রামটি ব্যবহার করে প্রতিরোধকের শক্তি কীভাবে নির্ধারণ করবেন? এটা দুইভাবে সম্পাদন করা যেতে পারে। প্রথম পদ্ধতি হল একটি অ্যামিটার এবং ভোল্টমিটার দিয়ে কারেন্ট এবং ভোল্টেজ পরিমাপ করা। পরিমাপের ফলাফল গুন করলে প্রয়োজনীয় শক্তি পাওয়া যায়।

এই সার্কিট থেকে আমরা রেজিস্ট্যান্স পাওয়ার R3 নির্ধারণ করি:

P_{3=U∙I=1, 032∙0, 02=0, 02064 W=20.6mW.}

দ্বিতীয় পদ্ধতি হল সরাসরি শক্তি পরিমাপ করাওয়াটমিটার ব্যবহার করে।

এই চিত্রটি থেকে দেখা যায় যে R3 প্রতিরোধের শক্তি হল P_{3=20.8 mW। প্রথম পদ্ধতিতে ত্রুটির কারণে অসঙ্গতি বেশি। অন্যান্য উপাদানের ক্ষমতা একইভাবে নির্ধারিত হয়।}