සරලව 'ඕම් නියමය' (V=IR) භාවිතා කරන අයුරු..

කොහොමද යාළුවනේ..!

කලින්  ලිපියෙන්  මං ඕගොල්ලන්ට 'විද්‍යුත් ප්‍රතිරෝධය' ගැන හා 'ඕම් නියමය' ගැන පොඩ්ඩක් කියාදුන්නනේ. ඉතින් ඒනිසා අද මං කතා කරන්න යන්නේ, ඕම් නියමය භාවිතා කරලා කොහොමද සරල ගණනය කිරීම් ටිකක් කරන්නේ කියලයි. ඉතින් දැන් අපි ඒගැන කතා කරමු...



     V=IR සමීකරණය    

V=IR කියලා කියන්නේ "ජෝර්ජ් සයිමන් ඕම්" නමැති විද්‍යාඥයා තමාගේ ඕම් නියමය නිරූපණය සදහා ඉදිරිපත් කල ගණිතමය සමීකරණයටයි. ඉතින් මේ සූත්‍රය තුලින් අපිට පහසුවෙන් වෝල්ටීයතාව,  ධාරාව,  ප්‍රතිරෝධය  යන ප්‍රධාන රාශින් අතර සම්බන්ධතා ගොඩනගාගන්න පුළුවන්.
එවගේම වෝල්ටීයතාව, ධාරාව, ප්‍රතිරෝධය යන රාශින් 3නෙන් කුමන හෝ රාශි දෙකක් අපි දැනගෙන ඉන්නවනම්, ඒ රාශි දෙක මේ V=IR කියන සූත්‍රයට ආදේශ කරලා සුළු ගණනය කිරීමකින් අපිට පහසුවෙන් අපි නොදන්න අනෙක් රාශිය හොයාගන්න පුළුවන්..

ඉතින් මේ V=IR කියන සූත්‍රය අපිට භාවිතයේදී තවත් සූත්‍ර 3කට වෙන්කරලා දක්වන්න පුළුවන් ඒවා තමයි..,

1) V=IR
    වෝල්ටීයතාව = ධාරාව × ප්‍රතිරෝධය

2) I =  V 
          R
    ධාරාව =  වෝල්ටීයතාව 
                  ප්‍රතිරෝධය

3) R =  V 
            I
ප්‍රතිරෝධය =  වොල්ටීයතාව 
                        ධාරාව

යන සමීකරණයි. ඉතින් මේ සමීකරණ භාවිතා කරලා ගණනය කරනකොට අපි සැලකිලිමත් වියයුතු කරුණු ගැන දැන් අපි කතා කරමූ..



 V=IR සමීකරණය භාවිතයේදි සැලකිලිමත් වියයුතු කරුණු. 


දැන් අපි මේ V=IR කියන සූත්‍රයට දත්ත ආදේශ කරනකොට. "ඒ ආදේශ කරන රාශින්, ආදේශ කරන්න ඕනේ එම රාශියට අදාල සම්මත ඒකකයෙන් විතරයි."
උදාහරණයකට අපි හිතමු 'විද්‍යුත් ධාරාව' ගැන. ඒක මනින සම්මත ඒකකය තමා ඇම්පියර්(A) කියන්නේ, එතකොට ඒකේ උප ඒකක තමා මිලි ඇම්පියර්(mA) හා මයික්‍රෝ ඇම්පියර්(µA) කියලා කියන්නේ. හැබැයි තවත් උප ඒකක වර්ග තිබෙනවා නමුත්, ප්‍රායෝගික භාවිතයේදි ඇම්පියර් කියන සම්මත ඒකකයට අමතරව බොහෝ විට භාවිත වෙන්නේ මිලි ඇම්පියර් හා මයික්‍රෝ ඇම්පියර් කියන උප ඒකක විතරයි.

ඉතින් මේ V=IR සූත්‍රයට දත්ත ආදේශ කරන්න ඕනේ, ඒ රාශියට අදාල සම්මත ඒකකයෙන් විතරනේ. ඒනිසා විද්‍යුත් ධාරා ප්‍රමාණයක් මේ සූත්‍රයට ආදේශ කරනකොට, ඇම්පියර් කියන සම්මත ඒකකයෙන්ම තමා ආදේශ කරන්න ඕනේ. එහෙම නැතුව මිලි ඇම්පියර් වගේ උප ඒකක වලින් මේ සමීකරණයට අදේශ කරන්න බෑ. ඉතින් එහෙම මිලි ඇම්පියර් වගේ උප ඒකකයකින් තියෙන දත්තයක් මේ සමීකරණයට ආදේශ කරන්න ඕනේනම් අපිට ඒ මිලි ඇම්පියර් ප්‍රමාණය ඇම්පියර් වලට හරවගන්න සිද්ධවෙනවා... 
ඉතින් ඒනිසා දැන් අපි බලමු මිලි ඇම්පියර් වගේ උප ඒකකයකින් තියෙන දත්තයක්, සම්මත ඒකකයට හරවගන්නේ නැතුව ආදේශ කලාම මොකද වෙන්නේ කියලා.

නිදසුන්....

අපි හිතමු 500mA ක පමණ විද්‍යූත් ධාරා ප්‍රමාණයක්, 24 ක ප්‍රතිරෝධ ප්‍රමාණයක් යටතේ යවන්න කොච්චර වෝල්ටීයතාවක් ඕනේද කියලා. අපිට හොයාගන්න ඕනේ කියලා..
ඉතින් ඒකට අපි V=IR සූත්‍රයට මේක කෙලින්ම ආදේශ කලොත් ඒක දැක්වෙන්නේ පහත ආකාරයටයි.

                 V = IR
              V = 500mA × 24
                 = 12000

ඉතින් මේක සුළු කරලා ගත්තම විශාල පිළිතුරක් එනවා නේද? එතකොට ඇම්පියර් 1කටත් වඩා කුඩා ධාරාවක් 24Ω ප්‍රතිරෝධ ප්‍රමාණයකින් යවන්න 12000V ක් ඕනේ වෙනවද? නැනේ..  
ඉතින් ඒකියන්නේ මේ උත්තරේ "වැරදියි" කියන එකනේ..
ඒකට හේතුව තමා අපි මේ සූත්‍රයට දත්ත ආදේශ කරද්දී "මිලි ඇම්පියර්" කියන උප ඒකකය, "ඇම්පියර්" බවට හරවලා ආදේශ කරපු නැති එක.

එනිසා දැන් අපි බලමු මිලි ඇම්පියර්, ඇම්පියර් වලට හරවන්නේ කොහොමද කියලා..,


 "මිලි  ඇම්පියර්" , "ඇම්පියර්" වලට හරවන අයුරු. 

මිලි ඇම්පියර් 1000ක් ඇම්පියර් 1කට සමාන වෙනව කියලා ඕගොල්ලෝ දන්නවා ඇතිනේ..

                       1000mA=1A

ඉතින් ඒනිසා අපිට මිලි ඇම්පියර් වලින් තියෙන දත්තයක් ඇම්පියර් වලට හරවගන්න ඕනෙනම්, ඒකට කරන්න ඕනේ ඒ මිලි ඇම්පියර් ප්‍රමාණය 1000න් බෙදන එකයි. එතකොට අපිට උත්තරේ ඇම්පියර් වලින් හම්බවෙනවා..

නිදසුන්....

                  = 500mA
                  =  1000
                  = 0.5A

දැන් හරි නේද, ඉතින් ඔය විදියට තමා උප ඒකක තවත් ඒකකයකට හරවන්නේ. එවගේම mV,mΩ වගේ උප ඒකකත් මේ විදියට 1000න් බෙදලා අපිට ඒ අදාල සම්මත ඒකකයට හරවගන්න පුළුවන්.
ඉතින් එවගේම kA,kV,kΩ වගේ උප ඒකක ඒ අදාල සම්මත ඒකකයට හරවනකොට අපිට 1000න් වැඩිකරන්න වෙනවා කියන එකත් මතක තියාගන්න..... 

කොහොමත් මං මේ කිව්වේ අපි ගොඩක් දෙනෙක් දන්න සරල දෙයක්, මං කලේ ඒක පොඩ්ඩක් විතර මතක් කරපු එක විතරයි..

හොදයි එහෙනම් දැන් අපි ගණනය කිරීම් පැත්තට පොඩ්ඩක් සම්බන්ධ වෙමුකෝ....



 V=IR මගින් සරල ගණනය කිරීම් කරන අයුරු 


මං දැන් කරන්න හදන්නේ V=IR සූත්‍රය පාවිච්චි කරනකොට අපි භාවිතා කරන මූලික ක්‍රම 3න ගැන ඕගොල්ලන්ට පොඩි හැදින්වීමක් කරන්නයි. ඒවුනාට  මේවානම් ඉතින් O/L වලට ඕගොල්ලෝ ඉගෙනගෙනත් ඇති. ඒවුනාට මේ ගැනත් පොඩ්ඩක් කතාකරමුකෝ..


(1.) ගලායන ධාරා ප්‍රමාණය හා එය ගලායාමට බාධා ඇතිකරන ප්‍රතිරෝධ ප්‍රමාණය දන්නා විට, ඒතුල ඇති වෝල්ටීයතා ප්‍රමාණය සෙවීම...

නිදසුන්...
විදුලි සැපයුමකට සවිකර ඇති 18Ω ප්‍රතිරෝධකයක් තුලින් 500mAක පමණ ධාරාවක් ගලායනවා නම්, එයට විදුලි සැපයුමෙන් ලැබෙන වෝල්ටීයතාවය කොපමණද?
  • ඉහත රූපයේ දැක්වෙන ආකාරයට අපි ධාරා ප්‍රමාණය හා ප්‍රතිරෝධ ප්‍රමාණය දන්නවා. නමුත් වෝල්ටීයතා ප්‍රමාණය දන්නේ නෑ. ඒනිසා අපි මේ දත්ත V=IR සූත්‍රයට ආදේශ කරලා පිළිතුර සොයාගමු.


වැදගත්:- දැන් මේ ප්‍රශ්නේ අපි විද්‍යුත් ධාරා ප්‍රමාණය දීලා තියෙන්නේ මිලි ඇම්පියර්(mA) වලින්නේ. ඒනිසා අපි මේක V=IR සූත්‍රයට අදේශ කරනකොට 500mA කියලා ආදේශ නොකර, මීට කලින් මං කිවුවා වගේ ඒක ඇම්පියර්(A) වලට හරවලා සමීකරණයට ආදේශ කරන්න ඕනේ. (ඒකියන්නේ අපි මේක 1000න් බෙදන්න ඕනේ..)

                        =500mA
                         1000
                      =0.5A

හරි දැන් මේ 0.5A කියන එකතමා අපි V=IR සූත්‍රයට ආදේශ කරන්න ඕනේ.. එහෙනම් දැන් අපි ආදේශ කරමු.,,

                V=?, I=0.5A, R=18Ω 

                      V  = IR
                          =0.5A×18Ω
                          =9V

දැන් එතකොට අපිට පිළිතුර වශයෙන් 9V ක් ලැබෙනවා..



(2.) ලබාදී ඇති වෝල්ටීයතා ප්‍රමාණය හා ප්‍රතිරෝධ ප්‍රමාණය දන්නා විට, එතුලින් ගලායන ධාරා ප්‍රමාණය සෙවීම...


නිදසුන්...
12V පමණ වන විදුලි සැපයුමකට 600Ω ප්‍රතිරෝධකයක් සවිකර ඇති විට, ප්‍රතිරෝධකය හරහා ගලන ධාරා ප්‍රමාණය කොපමණද?

  • ඉහත රූපයේ දැක්වෙන ආකාරයට මෙම පරිපථයට ලබාදී ඇති වෝල්ටීයතා ප්‍රමාණය හා ප්‍රතිරෝධ ප්‍රමාණය අපි දන්නවා. නමුත් මෙම පරිපථය හරහා ගලන ධාරා ප්‍රමාණය අපි දන්නේ නෑ. ඒ නිසා අපි මේක V=IR සූත්‍රයට ආදේශ කරලා පිළිතුර සොයමු..


                 V =12V,  I =?,  R =600Ω

                              I =  V 
                                    R
                                =  12V  
                                   600

                                =0.02A

හරි දැන් අපිට මේ පරිපථය තුලින් ගලන ධාරා ප්‍රමාණය ඇම්පියර් වලින් ලැබුනනේ. ඒකියන්නේ 0.02Aක්. ඉතින් අපිට මේ අගය මිලි ඇම්පියර්(mA) බවට හරවගන්න ඕනෙනම්, කරන්න තියෙන්නේ ඒක 1000න් වැඩිකරන එකයි. එතකොට අපිට ධාරා ප්‍රමාණය mA වලින් ලැබෙනවා..

                        =0.02A X 1000
                    =20mA

(3.)පරිපථයකට ලබාදී ඇති වෝල්ටීයතාවය හා ධාරා ප්‍රමාණය දන්නා විට, එහි ඇති ප්‍රතිරෝධ ප්‍රමාණය සෙවීම...


නිදසුන්...
12V පමණ වන විදුලි සැපයුමක් ප්‍රතිරෝධ අගය නොදන්නා ප්‍රතිරෝධකයකට සම්බන්ධ කලවිට, එතුලින් ගලන ධාරා ප්‍රමාණය 0.5A නම් එම ප්‍රතිරෝධකයේ අගය කොපමණද?
  • ඉහත රූපයේ ආකාරයට මෙම ප්‍රතිරෝධකයට ලබාදී ඇති වෝල්ටීයතාව හා ගලන ධාරා ප්‍රමාණය අපි දන්නවා. නමුත් මෙම ප්‍රතිරෝධකයේ අගය අපි දන්නේ නෑනේ. ඒනිසා අපි මේ ප්‍රතිරෝධකයේ අගය සොයාගැනීම සදහා මෙම දත්ත V=IR සූත්‍රයට ආදේශ කරලා පිළිතුර සොයාගමු..


                 V =12V,  I =0.5A,  R =?

                           R = 
                                   I
                               =  12V 
                                  0.5A

                               = 24

දැන් එහෙනම් V=IR සූත්‍රය ගැන දල අදහසක් ඕගොල්ලන්ට ලැබෙන්න ඇති කියලා මං හිතනවා. ඒක හින්දා දැන් අපි V=IR සූත්‍රය අපිට ප්‍රායෝගිකව එදිනෙදා භාවිතා වන එක් අවස්ථාවක් ගැන කතාකරමු..



 V=IR සමීකරණයේ භාවිත.. 


අපි හිතමු 12V කාර් බැටරියකින් හෝ 12V Power Pack එකකින්, LED බල්බයකට හෝ කිහිපයකට විදුලිය සපයන්න ඕනේ කියලා. එතකොට අපි LED බල්බ් එක කෙලින්ම 12V විදුලියට සම්බන්ධ කලොත් මොකද වෙන්නේ.. LED බල්බ් එක පිච්චේනවා නේද.., 
12V බැටරියකට LED බල්බයක් ඍජුවම සම්බන්ධ කර ඇති අයුරු


එතකොට ඇයි එහෙම වෙන්නේ?. 
එහෙම වෙන්න හේතුව තමා LED බල්බ වැනි අඩු විද්‍යුත් ධාරාවකින් ක්‍රියාකරන උපාංග වලට එයට  අවශ්‍ය උපරිම වෝල්ටීයතාවයට වඩා වැඩි අගයකින් යුත් වෝල්ටීයතාවක් සහිත විදුලි සැපයුමක් ලබාදුන්නම, ඒ උපාංගයට දරාගත හැකි උපරිම ධාරාවට වඩා වැඩි ධාරාවක් එම උපාංගය හරහා ගලායනවා. එතකොට පහසුවෙන් LED වැනි ඉහල වෝල්ටීයතාවයකට ඔරොත්තු නොදෙන සියුම් උපාංග පහසුවෙන් පිළිස්සීමට ලක්වෙනවා.

ඉතින්  ඒනිසා අපිට සිද්ධවෙනවා ප්‍රතිරෝධක(Resistors) වැනි ධාරා පාලකයක් හරහා (ශ්‍රේණිගතව), එම විදුලිය LED බල්බය වෙත ලබාදීමට..
LED බල්බයකට ශ්‍රේණිගතව ප්‍රතිරෝධකයක් සවිකර ඇති අයුරු
එතකොට ඊලගට අපිට ඇතිවන ගැටලුව තමා, කොහොමද අපිට අවශ්‍ය වෝල්ටීයතාවය ලැබෙන ආකාරයේ ප්‍රතිරෝධකයක් හොයාගන්නේ කියන එක..
ඉතින් එතකොට අපිට V=IR සූත්‍රය භාවිතා කරලා පහසුවෙන් අපට අවශ්‍ය ඒ ප්‍රතිරෝධකයේ අගය හොයාගන්න පුළුවන්..

එහෙනම් දැන් අපි බලමු කොහොමද 12V විදුලි සැපයුමක් ලබාදුන් විට, එයින් LED බල්බයක් දැල්වීම සදහා ශ්‍රේණිගතව යෙදිය යුතු ප්‍රතිරෝධකයේ අගය V=IR සූත්‍රය භාවිතා කරලා හොයාගන්නේ කියලා..

වැදගත්:- මෙහිදි අපිට පළමුවෙන්ම අපි යෙදීමට බලාපොරොත්තුවන LED බල්බයට ලබාදිය හැකි උපරිම වෝල්ටීයතාවය හා ධාරා ප්‍රමාණය සොයාගන්න වෙනවා..
"නමුත් සාමාන්යෙන්  LED බල්බයක් දැල්වීමට 1.8V - 3V අතර වෝල්ටීයතා ප්‍රමාණයක් හා 20mAක පමණ කුඩා ධාරාවක් අවශ්‍ය වෙනවා.."

නිදසුන්..
12V විදුලි සැපයුමකට, 2.8Vක වෝල්ටීයතාවයක් හා 20mAක ධාරාවක් අවශ්‍ය LED බල්බයක් පිළිස්සීමකින් තොරව දැල්වෙන පරිදි භාවිතා කිරීමට ශ්‍රේණිගතව යෙදිය යුතු ප්‍රතිරෝධකයේ අවම අගය සොයන්න.

1.)දැන් අපි මුලින්ම කරන්න ඕනේ, අපි ලබදෙන විදුලි සැපයුමේ වෝල්ටීයතාවෙන්, LED බල්බයට අවශ්‍ය වෝල්ටීයතාවය අඩුකරන එකයි,
                    =12V - 2.8V
                    =9.2V

2.)ඊලගට අපි ඒ ලැබුන වෝල්ටීයතා ප්‍රමාණයත්, LED බල්බයට අවශ්‍ය අවම ධාරා ප්‍රමාණයත්(20mA)  යන දත්ත දෙක V=IR සූත්‍රයට ආදේශ කරන්න ඕනේ..

               V=9.2V ,  I=0.02A ,  R= ?

                             R= 
                                    I
                                =  9.2V  
                                    0.02A

                                = 660Ω

හරි දැන් අපිට පිළිතුර වශයෙන් 660Ω කියලා ලැබුනා. ඉතින් මේක තමා අපි මේ LED බල්බයට ශ්‍රේණිගතව යෙදිය යුතු ප්‍රතිරෝධකයේ අවම ප්‍රතිරෝධ ප්‍රමාණය..
තව දෙයක් කියන්න තියෙනවා. ඒතමා අපිට මේ LED බල්බයට යොදන්න කියා ලැබුනු 660Ω ප්‍රතිරෝධ අගයට වඩා තරමක් වැඩි ප්‍රතිරෝධි අගයක් සහිත ප්‍රතිරෝධකයක්(Resistor) යොදන එක ඇගට ගුණයි. ඒකියන්නෙ 660Ω වෙනුවට 680Ω වගේ එකක් යොදන එක හොදයි. මොකද අපිට මේ ලැබුනූ ප්‍රතිරෝධ අගය වෙන්නේ, මේ LED බල්බ් එක එහි උපරිම දීප්තියෙන් දැල්වීමට අප යෙදිය යුතු අවම ප්‍රතිරෝධ අගයයි. 
ඉතින් අපි මේ 660Ω ප්‍රතිරෝධකය යොදා මේ LED බල්බ් එක වැඩි කාලයක් දල්වා තියෙනකොට, LED බල්බ් එකේ ආයු කාලය ඉක්මනින් අඩුවෙන්න පුළුවන්. 'ඒනිසා කොහොමත් අපිට මේ සමීකරණයෙන් ලැබෙන අගයට වඩා තරමක් වැඩි අගයකින් යුත් ප්‍රතිරෝධකයක් යෙදීමට සැලකිලිමත්වන්න.'

හරි එහෙනම් V=IR සූත්‍රය ගැන ගොඩක් දේවල් කතාකලානේ. ඉතින් මං මේ ලියලා තියෙන දේවල් නොතේරෙනවනම් තව තුන් හතර පාරක් ආපහු කියවලා බලන්නකෝ.. එතකොට සමහරවිට තේරේවි..

ඉතින් අද ලිපියත් ටිකක් දිග වැඩි වුනානේ. එහෙනම්, මේ ලිපිය ගැන ඕගොල්ලන්ගේ අදහස්, යෝජනා, චෝදනා එහෙම තියෙනවනම් Comment එකකින් දක්වලාම යන්නකෝ..!

           තවත් ලිපියකින් නැවත හමුවෙමු..!
Previous
Next Post »

2 comments

Click here for comments
Anonymous
admin
January 25, 2015 at 8:46 PM ×

සමීකරණයකට අගයයන් ආදේශ කිරීමේදී ඒකකත් සමගම ආදේශ කිරීමෙන් වඩා යහපත් ප්‍රතිපල ලබාගැනීමට හැකි වෙනවා.
උදාහරණයක් වශයෙන් මිලි ඇම්පියර් 20ක් කිලෝ ඕම් 47ක් හරහා යාමේදී ඇතිවන වෝල්ටීයතා වෙනස සොයමු.
V=20mA x 47 kΩ = (20 x 47)(m x k)(A x Ω)
මිලි කියන්නෙ .001ක්.
කිලෝ කියන්නෙ 1000ක්.
එතකොට විස්ස හතළිස් හතෙන් වැඩි කළාම 940යි.
(940)(.001x1000)(AxΩ)
දැන් අපි දන්නවා AxΩ කියන්නෙ v බව.
එහෙනම් v =940 v.

Reply
avatar
January 26, 2015 at 4:05 AM ×

ඔව්, ඔබත් නිවැරදියි..

Reply
avatar
Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...