डिफरेंशियल और इंटीग्रल रूप में ओम का नियम बताता है कि दो बिंदुओं के बीच एक कंडक्टर के माध्यम से करंट दो बिंदुओं पर वोल्टेज के सीधे आनुपातिक होता है। एक स्थिरांक वाला समीकरण इस तरह दिखता है:
मैं=वी/आर, जहां मैं एम्पीयर की इकाइयों में कंडक्टर के माध्यम से वर्तमान का बिंदु है, वी (वोल्ट) वोल्ट की इकाइयों में कंडक्टर के साथ मापा गया वोल्टेज है, आर ओम में संचालित सामग्री का प्रतिरोध है। अधिक विशेष रूप से, ओम का नियम कहता है कि इस संबंध में R एक स्थिरांक है, जो धारा से स्वतंत्र है।
"ओम के नियम" से क्या समझा जा सकता है?
ओम का नियम अंतर और अभिन्न रूप में एक अनुभवजन्य संबंध है जो प्रवाहकीय सामग्री के विशाल बहुमत की चालकता का सटीक वर्णन करता है। हालांकि, कुछ सामग्री ओम के नियम का पालन नहीं करती हैं, उन्हें "नॉनॉमिक" कहा जाता है। कानून का नाम वैज्ञानिक जॉर्ज ओम के नाम पर रखा गया था, जिन्होंने इसे 1827 में प्रकाशित किया था। यह साधारण विद्युत परिपथों का उपयोग करके वोल्टेज और करंट मापन का वर्णन करता है जिसमेंविभिन्न तार लंबाई। ओम ने अपने प्रयोगात्मक परिणामों को ऊपर के आधुनिक रूप की तुलना में थोड़ा अधिक जटिल समीकरण के साथ समझाया।
ओम के नियम की अवधारणा भिन्न है। प्रपत्र का उपयोग विभिन्न सामान्यीकरणों को निरूपित करने के लिए भी किया जाता है, उदाहरण के लिए, इसका सदिश रूप विद्युत चुंबकत्व और सामग्री विज्ञान में उपयोग किया जाता है:
जम्मू=σई, जहाँ J प्रतिरोधक सामग्री में किसी विशेष स्थान पर विद्युत कणों की संख्या है, e उस स्थान पर विद्युत क्षेत्र है, और σ (सिग्मा) चालकता पैरामीटर पर निर्भर सामग्री है। गुस्ताव किरचॉफ ने बिल्कुल इस तरह कानून तैयार किया।
इतिहास
इतिहास
जनवरी 1781 में, हेनरी कैवेन्डिश ने एक लेडेन जार और नमक के घोल से भरी विभिन्न व्यास की एक कांच की नली के साथ प्रयोग किया। कैवेंडिश ने लिखा है कि गति सीधे विद्युतीकरण की डिग्री के रूप में बदलती है। प्रारंभ में, परिणाम वैज्ञानिक समुदाय के लिए अज्ञात थे। लेकिन मैक्सवेल ने उन्हें 1879 में प्रकाशित किया।
ओम ने 1825 और 1826 में प्रतिरोध पर अपना काम किया और 1827 में "द गैल्वेनिक सर्किट प्रूव्ड मैथमेटिकली" में अपने परिणाम प्रकाशित किए। वह फ्रांसीसी गणितज्ञ फूरियर के काम से प्रेरित थे, जिन्होंने गर्मी चालन का वर्णन किया था। प्रयोगों के लिए, उन्होंने शुरू में गैल्वेनिक पाइल्स का इस्तेमाल किया, लेकिन बाद में थर्मोकपल पर स्विच किया, जो एक अधिक स्थिर वोल्टेज स्रोत प्रदान कर सकता था। उन्होंने आंतरिक प्रतिरोध और निरंतर वोल्टेज की अवधारणाओं के साथ काम किया।
इन प्रयोगों में भी, एक गैल्वेनोमीटर का उपयोग करंट को मापने के लिए किया जाता था, क्योंकि वोल्टेजथर्मोकपल टर्मिनलों के बीच कनेक्शन तापमान के लिए आनुपातिक। फिर उन्होंने सर्किट को पूरा करने के लिए विभिन्न लंबाई, व्यास और सामग्री के टेस्ट लीड जोड़े। उन्होंने पाया कि उनके डेटा को निम्नलिखित समीकरण के साथ तैयार किया जा सकता है
x=ए /बी + एल, जहां x मीटर रीडिंग है, l टेस्ट लीड की लंबाई है, a थर्मोकपल जंक्शन के तापमान पर निर्भर है, b पूरे समीकरण का एक स्थिर (स्थिर) है। ओम ने इन आनुपातिक गणनाओं के आधार पर अपना नियम सिद्ध किया और अपने परिणाम प्रकाशित किए।
ओम के नियम का महत्व
विभेदक और अभिन्न रूप में ओम का नियम शायद बिजली के भौतिकी के शुरुआती विवरणों में सबसे महत्वपूर्ण था। आज हम इसे लगभग स्पष्ट मानते हैं, लेकिन जब ओम ने पहली बार अपना काम प्रकाशित किया, तो ऐसा नहीं था। आलोचकों ने शत्रुता के साथ उनकी व्याख्या पर प्रतिक्रिया व्यक्त की। उन्होंने उनके काम को "नग्न कल्पनाएँ" कहा और जर्मन शिक्षा मंत्री ने घोषणा की कि "एक प्रोफेसर जो इस तरह के पाखंड का प्रचार करता है, वह विज्ञान पढ़ाने के योग्य नहीं है।"
उस समय जर्मनी में प्रचलित वैज्ञानिक दर्शन ने माना कि प्रकृति की समझ विकसित करने के लिए प्रयोग आवश्यक नहीं थे। इसके अलावा, जियोग्र के भाई, मार्टिन, पेशे से गणितज्ञ, जर्मन शिक्षा प्रणाली के साथ संघर्ष करते रहे। इन कारकों ने ओम के काम की स्वीकृति को रोक दिया, और 1840 के दशक तक उनके काम को व्यापक रूप से स्वीकार नहीं किया गया। फिर भी, ओम को उनकी मृत्यु से बहुत पहले विज्ञान में उनके योगदान के लिए पहचान मिली।
ओम का नियम अंतर और अभिन्न रूप में एक अनुभवजन्य कानून है,कई प्रयोगों के परिणामों का सामान्यीकरण, जिससे पता चला कि वर्तमान अधिकांश सामग्रियों के लिए विद्युत क्षेत्र वोल्टेज के लगभग समानुपाती है। यह मैक्सवेल के समीकरणों से कम मौलिक है और सभी स्थितियों में उपयुक्त नहीं है। पर्याप्त विद्युत क्षेत्र के बल पर कोई भी सामग्री टूट जाएगी।
ओम के नियम को व्यापक पैमाने पर देखा गया है। 20वीं शताब्दी की शुरुआत में, ओम के नियम को परमाणु पैमाने पर नहीं माना जाता था, लेकिन प्रयोग इसके विपरीत पुष्टि करते हैं।
क्वांटम शुरुआत
लागू विद्युत क्षेत्र पर वर्तमान घनत्व की निर्भरता में मौलिक रूप से क्वांटम-यांत्रिक चरित्र (शास्त्रीय क्वांटम पारगम्यता) है। ओम के नियम का गुणात्मक विवरण 1900 में जर्मन भौतिक विज्ञानी पॉल ड्रूड द्वारा विकसित ड्रूड मॉडल का उपयोग करके शास्त्रीय यांत्रिकी पर आधारित हो सकता है। इस वजह से, ओम के नियम के कई रूप हैं, जैसे कि तथाकथित ओम का नियम विभेदक रूप में।
ओम के नियम के अन्य रूप
डिफरेंशियल फॉर्म में ओम का नियम इलेक्ट्रिकल/इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियरिंग में एक अत्यंत महत्वपूर्ण अवधारणा है क्योंकि यह वोल्टेज और प्रतिरोध दोनों का वर्णन करता है। यह सब मैक्रोस्कोपिक स्तर पर आपस में जुड़ा हुआ है। मैक्रो- या सूक्ष्म स्तर पर विद्युत गुणों का अध्ययन करते समय, एक अधिक संबंधित समीकरण का उपयोग किया जाता है, जिसे "ओम का समीकरण" कहा जा सकता है, जिसमें वे चर होते हैं जो ओम के नियम के स्केलर चर V, I और R से निकटता से संबंधित होते हैं, लेकिन जो स्थिति का एक निरंतर कार्य कर रहे हैंअन्वेषक.
चुंबकत्व का प्रभाव
यदि एक बाहरी चुंबकीय क्षेत्र (बी) मौजूद है और कंडक्टर आराम पर नहीं है, लेकिन गति वी पर चल रहा है, तो चार्ज पर लोरेंत्ज़ बल द्वारा प्रेरित वर्तमान के लिए एक अतिरिक्त चर जोड़ा जाना चाहिए। वाहक इसे ओम का अभिन्न रूप का नियम भी कहा जाता है:
जे=(ई + वीबी).
एक गतिमान कंडक्टर के बाकी फ्रेम में, यह शब्द गिरा दिया जाता है क्योंकि वी=0। कोई प्रतिरोध नहीं है क्योंकि बाकी फ्रेम में विद्युत क्षेत्र प्रयोगशाला फ्रेम में ई-फील्ड से अलग है: ई'=ई + वी × बी। विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र सापेक्ष हैं। यदि J (वर्तमान) परिवर्तनशील है क्योंकि लागू वोल्टेज या ई-फ़ील्ड समय के साथ बदलता रहता है, तो आत्म-प्रेरण के लिए प्रतिरोध में प्रतिक्रिया को जोड़ा जाना चाहिए। यदि आवृत्ति अधिक हो या कंडक्टर घाव हो तो प्रतिक्रिया मजबूत हो सकती है।
