اوہم کا قانون کیلکولیٹر – V = I × R
اوہم کے قانون (V=IR) کا استعمال کرتے ہوئے وولٹیج، کرنٹ، مزاحمت یا طاقت معلوم کریں۔ یہ مفت آن لائن سائنس کیلکولیٹر فوری نتائج دیتا ہے۔ رجسٹریشن نہیں۔
اوم کا قانون: الیکٹرانکس کی بنیاد
اوم کا قانون برقی انجینئرنگ اور طبیعیات میں سب سے بنیادی تعلقات میں سے ایک ہے۔ جرمن طبیعیات دان جارج سیمن اوم نے 1827 میں اسے بنایا اور اپنے اہم کام ڈی گلوانیش کیٹی، میٹھیماٹیش بیربیٹیٹ میں شائع کیا، یہ تجریدی قانون برقی سرکٹ میں وولٹیج، کرنٹ اور مزاحمت کے درمیان تعلق بیان کرتا ہے۔ بنیادی مساوات خوبصورت طور پر سادہ ہے:
V = I × R
جہاں V وولٹیج (پوٹینشل ڈفرنس) ہے جو وولٹ (V) میں ماپا جاتا ہے، I برقی کرنٹ ہے جو ایمیپیئر (A) میں ماپا جاتا ہے، اور R مزاحمت ہے جو اوہم (Ω) میں ماپی جاتی ہے۔ ایک وولٹ کو اس پوٹینشل ڈفرنس کے طور پر بیان کیا جاتا ہے جو ایک ایمیپیئر کرنٹ کو ایک اوہم مزاحمت کے ذریعے گزارتا ہے۔
اس واحد مساوات سے، آپ تین میں سے کسی بھی مقدار کو اخذ کر سکتے ہیں جب دوسرے دو معلوم ہوں:
- ولٹیج: V = I × R (ولٹ = ایمیپیئر × اوہم)
- کرنٹ: I = V / R (ایمیپیئر = ولٹ / اوہم)
- مزاحمت: R = V / I (اوہم = ولٹ / ایمیپیئر)
یہ اوم کا قانون سرکٹ ڈیزائن، برقی انجینئرنگ، اور الیکٹرانکس کی پریشانی حل کرنے میں تقریباً ہر حساب کے لئے عالمی شروعاتی نقطہ بن جاتا ہے۔ چاہے آپ ایک سادہ ایل ای ڈی سرکٹ کو بریڈ بورڈ پر ڈیزائن کر رہے ہوں یا کسی عمارت کے لئے پاور ڈسٹریبیوشن سسٹم کی انجینئرنگ کر رہے ہوں، V = IR تعلق وہ جگہ ہے جہاں تجزیہ شروع ہوتا ہے۔
یہ سمجھنا اہم ہے کہ اوم کا قانون اوہمک (لکیری) مواد پر لاگو ہوتا ہے — مادے جن میں تناسب V/I لاگو وولٹیج کی مقدار سے قطع نظر مستقل رہتا ہے۔ عام مثالوں میں تانبے، ایلومینیم، اور نکروم وائر جیسے دھاتی کندکٹرز شامل ہیں جو مستقل درجہ حرارت پر ہوتے ہیں۔ غیر اوہمک آلات جیسے ڈایڈز، تھرمسٹرز، اور ٹرانجسٹرز اس لکیری تعلق کی پیروی نہیں کرتے، اگرچہ اوم کا قانون اب بھی چھوٹے سگنل تجزیے میں مقامی تقریبی اقدار کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔
پاور: چوتھا متغیر (P = V × I)
جبکہ اوم کا قانون وولٹیج، کرنٹ، اور مزاحمت سے تعلق رکھتا ہے، زیادہ تر عملی سرکٹس کو برقی پاور کی بھی تفہیم کی ضرورت ہوتی ہے — وہ شرح جس پر برقی توانائی حرارت، روشنی، حرکت، یا توانائی کی دیگر شکلوں میں تبدیل ہوتی ہے۔ پاور کو واٹس (W) میں ماپا جاتا ہے، اور ڈی سی سرکٹس کے لئے بنیادی تعلق یہ ہے:
P = V × I (واٹس = ولٹ × ایمیپیئر)
اوم کے قانون کے اظہارات کو V یا I کے لئے استعمال کرکے، آپ کئی مساوی پاور فارمولے اخذ کر سکتے ہیں:
| فارمولا | معلوم متغیرات | یونٹس |
|---|---|---|
| P = V × I | ولٹیج اور کرنٹ | W = V × A |
| P = I² × R | کرنٹ اور مزاحمت | W = A² × Ω |
| P = V² / R | ولٹیج اور مزاحمت | W = V² / Ω |
یہ بارہ کل تعلقات (V، I، R کے لئے تین اور P کے لئے تین) سو کہے جانے والے اوم کے قانون کے چکر یا پاور ٹرائی اینگل کو تشکیل دیتے ہیں، ایک حوالہ چارٹ جو برقی کاروں اور انجینئرز کے ذریعے مستقل استعمال ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر، ایک 12 V آٹوموٹو ایل ای ڈی جو 0.5 A ڈرا کرتا ہے وہ P = 12 × 0.5 = 6 W استعمال کرتا ہے۔ ایک 100 W کا اینکینڈیسینٹ بلب جو 120 V گھریلو پاور پر کام کرتا ہے وہ I = 100/120 ≈ 0.83 A ڈرا کرتا ہے اور اس کی کام کرنے والی مزاحمت R = 120²/100 = 144 Ω ہوتی ہے۔
پاور کو سمجھنا اجزاء کے انتخاب کے لئے اہم ہے۔ ہر مزاحمت، تار، کنیکٹر، اور سیمی کنڈکٹر کی ایک زیادہ سے زیادہ پاور (یا کرنٹ) ریٹنگ ہوتی ہے۔ اس ریٹنگ کو تجاوز کرنے سے گرمی، انسولیشن کی خرابی، اور آتشزدگی کے امکانات پیدا ہوتے ہیں۔ ایک کوارٹر واٹ (0.25 W) مزاحمت، سب سے عام تھرو ہول ٹائپ، کو مستقل طور پر 0.25 W سے زیادہ توانائی خارج نہیں کرنی چاہیے؛ زیادہ پاور کے ایپلیکیشنز کے لئے 1 W، 2 W، 5 W، یا یہاں تک کہ وائر واؤنڈ پاور مزاحمتوں کی ضرورت ہوتی ہے جو 50 W یا اس سے زیادہ کی ریٹنگ رکھتی ہیں۔
اوم کے قانون کا چکر: ایک نظر میں تمام 12 فارمولے
انجینئرز اور برقی کارکنان ایک سرکلر حوالہ چارٹ استعمال کرتے ہیں جو V، I، R، اور P سے ہر ممکنہ مساوات کو اخذ کرتا ہے۔ یہاں مکمل سیٹ ہے:
| حل کریں | فارمولا 1 | فارمولا 2 | فارمولا 3 |
|---|---|---|---|
| ولٹیج (V) | V = I × R | V = P / I | V = √(P × R) |
| کرنٹ (I) | I = V / R | I = P / V | I = √(P / R) |
| مزاحمت (R) | R = V / I | R = V² / P | R = P / I² |
| پاور (P) | P = V × I | P = I² × R | P = V² / R |
چارٹ کو استعمال کرنے کے لئے، یہ پہچان کریں کہ آپ کو کون سے دو اقدار معلوم ہیں، پھر متعلقہ فارمولا کو منتخب کریں۔ مثال کے طور پر، اگر آپ کو کرنٹ (I = 3 A) اور مزاحمت (R = 47 Ω) معلوم ہے، تو ولٹیج V = 3 × 47 = 141 V اور پاور P = 3² × 47 = 423 W ہے۔ یہ تلاش کرنے کا تکنیک وقت بچاتا ہے اور الجبرا کی غلطیوں کو ختم کرتا ہے، خاص طور پر فیلڈ کام یا امتحانات کے دوران۔
سیریز اور پیرالل مزاحم سرکٹ
اصلی سرکٹ میں شاذ و نادر ہی ایک ہی مزاحم ہوتا ہے۔ مزاحموں کا سیریز اور پیرالل ترتیبات میں کیسے امتزاج ہوتا ہے اس کی تفہیم عملی ڈیزائن میں اوہم کے قانون کے اطلاق کے لئے ضروری ہے۔
سیریز سرکٹ
سیریز میں مزاحم ایک ہی کرنٹ لے جاتے ہیں اور ان کے مزاحمتیں براہ راست جمع ہوتی ہیں:
R_total = R₁ + R₂ + R₃ + … + Rₙ
سیریز سٹرنگ میں کل وولٹیج انفرادی وولٹیج ڈراپس کے مجموعے کے برابر ہوتا ہے: V_total = V₁ + V₂ + … + Vₙ۔ یہ کرچہوف کا وولٹیج قانون (KVL) ہے۔ مثال کے طور پر، سیریز میں تین 100 Ω مزاحم کا کل مزاحمت 300 Ω ہوتا ہے۔ 12 V کے اطلاق کے ساتھ، کرنٹ I = 12/300 = 0.04 A (40 mA) ہوتا ہے، اور ہر مزاحم V = 0.04 × 100 = 4 V ڈراپ کرتا ہے۔
پیرالل سرکٹ
پیرالل میں مزاحم ایک ہی وولٹیج شیئر کرتے ہیں اور ان کے مزاحمتوں کے ریسیپروکل جمع ہوتے ہیں:
1/R_total = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ + … + 1/Rₙ
دو مزاحم کے لئے: R_total = (R₁ × R₂) / (R₁ + R₂)۔ پیرالل میں تین 100 Ω مزاحم R_total = 100/3 ≈ 33.3 Ω پیدا کرتے ہیں۔ کل کرنٹ کرنچوف کے کرنٹ قانون (KCL) کے مطابق برانچوں میں تقسیم ہوتا ہے: I_total = I₁ + I₂ + … + Iₙ۔
| تصنیف | کل مزاحمت | کرنٹ کا طرز عمل | ولٹیج کا طرز عمل |
|---|---|---|---|
| سیریز | R₁ + R₂ + … Rₙ | تمام کے ذریعے ایک ہی | اجزاء میں تقسیم |
| پیرالل | 1/(1/R₁ + 1/R₂ + … 1/Rₙ) | برانچوں میں تقسیم | تمام کے پار ایک ہی |
اوہم کے قانون کے عملی استعمال
اوہم کا قانون محض کلاس روم کا فارمولا نہیں ہے — یہ دنیا بھر میں لاکھوں انجینئرز، ٹیکنیشنز، شوقیہ اور طلباء کے ذریعے روزانہ استعمال کیا جاتا ہے۔ ذیل میں تفصیلی حقیقی دنیا کے ایپلیکیشنز ہیں:
LED مزاحم سائزنگ: LEDs کو برن آؤٹ سے روکنے کے لئے کرنٹ لمیٹنگ مزاحم کی ضرورت ہوتی ہے۔ فارمولا ہے R = (V_supply − V_forward) / I_desired۔ ایک عام ریڈ LED کے لئے جس کا V_forward = 2.0 V اور I = 20 mA ہو 5 V سپلائی پر: R = (5 − 2) / 0.020 = 150 Ω۔ مزاحم میں پاور ضائع: P = 0.020² × 150 = 0.06 W، جو کہ ایک کوارٹر واٹ مزاحم کی ریٹنگ کے اندر ہے۔
فیوز اور سرکٹ بریکر سلیکشن: سرکٹ کی زیادہ سے زیادہ توقع شدہ کرنٹ ڈرا کی گणنا کریں تاکہ درست فیوز ریٹنگ کا انتخاب کیا جا سکے۔ 120 V سرکٹ پر 1500 W اسپیس ہیٹر I = 1500/120 = 12.5 A ڈرا کرتا ہے، لہذا 15 A سرکٹ بریکر مناسب ہے جس میں کچھ سیفٹی مارجن ہے۔
وائر گیج سلیکشن: زیادہ کرنٹ کے لئے کم مزاحمت والے وائر (بڑے گیج) کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ مزاحمتی حرارت اور وولٹیج ڈراپ کو کم کیا جا سکے۔ مزاحمت R_wire لے جانے والے وائر میں کرنٹ I کے ذریعے وولٹیج ڈراپ V_drop = I × R_wire ہے۔ 12 AWG تانبے کے وائر (R ≈ 0.00521 Ω/m) کے 30 میٹر پر 20 A لوڈ کے لئے، V_drop = 20 × (0.00521 × 60) = 6.25 V — 120 V سرکٹ پر 5.2% ڈراپ، جو کہ NEC کی سفارش کردہ 3–5% زیادہ سے زیادہ حد پر ہے۔
بیٹری اندرونی مزاحمت: اصلی بیٹریوں میں اندرونی مزاحمت r ہوتی ہے۔ لوڈ کے تحت ٹرمینل وولٹیج V_terminal = EMF − I × r ہے۔ 12 V کار بیٹری جس کا r = 0.05 Ω ہے اور وہ اسٹارٹر موٹر کو 200 A سپلائی کرتی ہے، V = 12 − (200 × 0.05) = 2 V ڈیلیورز کرتی ہے — جس سے یہ وضاحت ہوتی ہے کہ انجن کرینکنگ کے دوران لائٹس کیوں ڈم ہوتی ہیں۔
ولٹیج ڈیوائڈر: سیریز میں دو مزاحم ایک ولٹیج ڈیوائڈر بناتے ہیں: V_out = V_in × R₂/(R₁ + R₂)۔ یہ سینسر سرکٹس، آڈیو لیول ایڈجسٹمنٹ، اور ADC ریفرنس انپٹس میں استعمال ہوتا ہے۔ 10 kΩ / 10 kΩ ڈیوائڈر ان پٹ وولٹیج کو آدھا کر دیتا ہے۔
تھرمل تجزیہ: پاور الیکٹرانکس میں، کسی کمپوننٹ میں ضائع پاور (P = I²R) کو جاننے سے انجینئرز کو تھرمل مزاحمت (°C/W) کا استعمال کرتے ہوئے درجہ حرارت میں اضافے کی گणنا کرنے اور مناسب ہیٹ سینکس کا انتخاب کرنے کی اجازت ملتی ہے۔
عام مزاحم اقدار اور رنگ کوڈ
مزاحم معیاری اقدار کے سیریز میں تیار کئے جاتے ہیں۔ سب سے عام E12 سیریز (10% ٹولرینس) ہے، جو فی دہائی 12 اقدار فراہم کرتا ہے:
| E12 اقدار (Ω) | رنگ کوڈ (4-بینڈ) | ٹولرینس |
|---|---|---|
| 10 | براؤن-بلیک-بلیک-سلور | ±10% |
| 22 | ریڈ-ریڈ-بلیک-سلور | ±10% |
| 47 | یلو-وائلیٹ-بلیک-سلور | ±10% |
| 100 | براؤن-بلیک-براؤن-سلور | ±10% |
| 220 | ریڈ-ریڈ-براؤن-سلور | ±10% |
| 470 | یلو-وائلیٹ-براؤن-سلور | ±10% |
| 1,000 (1 kΩ) | براؤن-بلیک-ریڈ-سلور | ±10% |
| 4,700 (4.7 kΩ) | یلو-وائلیٹ-ریڈ-سلور | ±10% |
| 10,000 (10 kΩ) | براؤن-بلیک-اورنج-سلور | ±10% |
| 100,000 (100 kΩ) | براؤن-بلیک-یلو-سلور | ±10% |
| 1,000,000 (1 MΩ) | براؤن-بلیک-گرین-سلور | ±10% |
زیادہ درستگی کے لئے، E24 (5% ٹولرینس، گولڈ بینڈ) اور E96 (1% ٹولرینس، 5-بینڈ) سیریز باریک اضافے پیش کرتے ہیں۔ سرفیس ماؤنٹ مزاحم عددی مارکنگ سسٹم استعمال کرتے ہیں: "472" کا مطلب 47 × 10² = 4,700 Ω (4.7 kΩ)۔ ان معیارات کو سمجھنے سے آپ کو صحیح کمپوننٹ کو جلدی سے پہچاننے اور منتخب کرنے میں مدد ملتی ہے۔
یونٹس، پیش لگام، اور تبدیلیاں
برقی مقداریں بہت سی درجہ بندی کے احاطے میں پھیلی ہوئی ہیں۔ SI پیش لگام بہت بڑے یا بہت چھوٹے قدریں مختصر طور پر ظاہر کرنے میں مدد کرتے ہیں:
| پیش لگام | علامت | ضرب | مثال |
|---|---|---|---|
| میگا | M | 10⁶ | 1 MΩ = 1,000,000 Ω |
| کیلو | k | 10³ | 4.7 kΩ = 4,700 Ω |
| — | — | 10⁰ | 330 Ω |
| ملی | m | 10⁻³ | 250 mA = 0.250 A |
| مائیکرو | μ | 10⁻⁶ | 50 μA = 0.000050 A |
| نانو | n | 10⁻⁹ | 10 nA = 0.000000010 A |
جب اوہم کا قانون لاگو کیا جائے، تو ہمیشہ متفقہ یونٹ یقینی بنائیں۔ اگر مزاحمت kΩ میں اور وولٹیج V میں ہے، تو نتیجے کی کرنٹ mA میں ہوگی (V / kΩ = mA)۔ عام تبدیلیاں: 1 kΩ = 1,000 Ω; 1 mA = 0.001 A; 1 mW = 0.001 W; 1 kWh = 3,600,000 J = 3.6 MJ۔ بجلی کی سہولتیں کلوواٹ گھنٹے (kWh) میں بل جاری کرتی ہیں: 100 W کا بلب 10 گھنٹے چلنے سے 1 kWh استعمال ہوتا ہے۔
اکثر پوچھے جانے والے سوالات
کیا اوہم کا قانون تمام اجزاء پر لاگو ہوتا ہے؟
اوہم کا قانون اوہمی (لکیری) موصلین پر لاگو ہوتا ہے جہاں مزاحمت وولٹیج سے قطع نظر مستقل رہتی ہے۔ عام مثالوں میں دھاتی تاریں (تانبا، المونیم)، کاربن فلم مزاحم، اور نکروم حرارتی عناصر مستحکم درجہ حرارت پر شامل ہیں۔ یہ غیر اوہمی اجزاء جیسے ڈایڈز، ایل ای ڈی، ٹرانزسٹرز، اور گیس ڈسچارج ٹیوب پر سخت طور پر لاگو نہیں ہوتا ہے، جن میں غیر لکیری وولٹیج-کرینٹ (V-I) خصوصیات ہوتی ہیں۔ تاہم، غیر اوہمی آلات کے چھوٹے سگنل ماڈلز اکثر اوہم کے قانون پر مبنی لکیری مزاحمت تقریب استعمال کرتے ہیں۔
برقی مزاحمت کی اکائی کیا ہے؟
اوہم (Ω)، جس کا نام جیورج سائمن اوہم کے نام پر رکھا گیا ہے جنہوں نے 1827 میں قانون تیار کیا۔ ایک اوہم کو مزاحمت کے طور پر بیان کیا جاتا ہے جو ایک امپیئر کرینٹ کو ایک وولٹ کے اطلاق پر بہنے دیتا ہے: 1 Ω = 1 V/A۔ عملی مزاحمتیں ملی اوہم (mΩ) سے تار کنکشن اور پی سی بی ٹریسز تک میگا اوہم (MΩ) تک انسولیشن اور ہائی ایمپیڈینس سرکٹس تک ہوتی ہیں۔ سپر کندکٹرز میں ان کے تنقیدی درجہ حرارت کے نیچے بالکل صفر مزاحمت ہوتی ہے۔
جب مزاحمت صفر ہوتی ہے تو کیا ہوتا ہے؟
صفر مزاحمت پر کسی بھی غیر صفر وولٹیج کے ساتھ، نظریاتی کرینٹ لامتناہی ہوتا ہے — ایک شارٹ سرکٹ۔ عملی طور پر، ایک شارٹ سرکٹ انتہائی زیادہ کرینٹ کا سبب بنتا ہے جو تیزی سے کندکٹرز کو گرمی سے بھر دیتا ہے، انسولیشن پگھل جاتی ہے، اور آگ یا دھماکے کا سبب بن سکتا ہے۔ محافظ آلات جیسے فیوز (جو کھل کر پگھلتے ہیں) اور سرکٹ بریکرز (جو مقناطیسی طور پر ٹرپ ہوتے ہیں) ملیسیکنڈز کے اندر سرکٹ کو خرابی سے پہلے روکنے کے لیے ڈیزائن کیے جاتے ہیں۔ سپر کندکٹرز استثنا ہیں: وہ صفر مزاحمت اور صفر پاور نقصان کے ساتھ کرینٹ لے جاتے ہیں، لیکن انہیں کرایوجینک کولنگ کی ضرورت ہوتی ہے۔
درجہ حرارت مزاحمت کو کیسے متاثر کرتا ہے؟
زیادہ تر دھاتوں کے لیے، مزاحمت درجہ حرارت کے ساتھ لکیری طور پر بڑھتی ہے: R(T) = R₀ × [1 + α(T − T₀)]، جہاں α مزاحمت کا درجہ حرارت کوئیفیشنٹ (TCR) ہے۔ تانبے میں α ≈ 0.00393 /°C ہے، یعنی اس کی مزاحمت تقریباً 0.4% فی ڈگری سیلسیئس بڑھتی ہے۔ یہی وجہ ہے کہ گلو بیلز ٹھنڈے (کم مزاحمت) ہونے پر زیادہ انرش کرینٹ کھینچتے ہیں جو فیلمنٹ گرم ہونے پر گرتے ہیں۔ اس کے برعکس، سیمی کنڈکٹرز میں عام طور پر منفی TCR ہوتا ہے — درجہ حرارت کے ساتھ مزاحمت کم ہوتی ہے، جو تھرمسٹرز (NTC ٹائپ) کا کام کرنے کا اصول ہے۔
اوہم کے قانون میں AC اور DC میں کیا فرق ہے؟
DC (ڈائریکٹ کرینٹ) سرکٹس کے لیے، اوہم کا قانون براہ راست لاگو ہوتا ہے: V = IR۔ AC (الٹرنیٹنگ کرینٹ) سرکٹس میں، تصور ایمپیڈینس (Z) تک بڑھ جاتا ہے، جس میں مزاحمت (R)، انڈکٹو رییکٹینس (X_L = 2πfL)، اور کیپسیٹو رییکٹینس (X_C = 1/(2πfC)) شامل ہوتی ہے۔ عمومی شکل V = I × Z بن جاتی ہے، جہاں Z = √(R² + (X_L − X_C)²) ایک سیریز RLC سرکٹ کے لیے۔ ایمپیڈینس اوہم میں ماپا جاتا ہے لیکن وولٹیج اور کرینٹ کے درمیان فیز تعلق کو مدنظر رکھتا ہے۔ DC (f = 0) پر، X_L = 0 اور X_C → ∞، لہذا ایمپیڈینس خالص مزاحمت تک کم ہو جاتا ہے۔
میں ملٹی میٹر کے ساتھ مزاحمت کیسے ماپوں؟
اپنے ملٹی میٹر کو مزاحمت (Ω) سیٹنگ پر سیٹ کریں، ایک مناسب رینج منتخب کریں (یا آٹو رینج استعمال کریں)، اور پروبز کو کمپوننٹ کے دونوں طرف رکھیں۔ اہم قاعدہ: کمپوننٹ کو سرکٹ سے منقطع (ڈی-انرجائزڈ) ہونا چاہیے تاکہ درست ریڈنگ مل سکے — بصورت دیگر ملٹی میٹر کمپوننٹ اور سرکٹ کے باقی حصے کے متوازی مجموعے کو ماپتا ہے۔ ان-سرکٹ ٹیسٹنگ کے لیے، کمپوننٹ کے دونوں طرف وولٹیج اور اس کے ذریعے کرینٹ ماپیں، پھر R = V/I کا حساب کریں۔ ڈیجیٹل ملٹی میٹرز عام طور پر ایک چھوٹی معروف کرینٹ لگا کر اور نتیجے میں پیدا ہونے والے وولٹیج کو ماپ کر مزاحمت ماپتے ہیں۔
کرکہوف کا وولٹیج قانون (KVL) کیا ہے؟
KVL کہتا ہے کہ کسی سرکٹ میں کسی بھی بند لوپ کے گرد تمام وولٹیج ڈراپ کا مجموعہ صفر کے برابر ہوتا ہے: ΣV = 0۔ مساوی طور پر، وولٹیج رائزز (ذرائع) کا مجموعہ وولٹیج ڈراپس (لوڈز) کے مجموعے کے برابر ہوتا ہے۔ یہ توانائی کی بچت کا براہ راست نتیجہ ہے۔ ایک سادہ سیریز سرکٹ کے لیے جس میں بیٹری (EMF) اور دو مزاحم ہوتے ہیں: EMF = V₁ + V₂ = I×R₁ + I×R₂۔ KVL متعدد لوپس والے سرکٹس کی تجزیہ کے لیے ضروری ہے اور میش تجزیہ میں اوہم کے قانون کے ساتھ استعمال کیا جاتا ہے۔
کرکہوف کا کرینٹ قانون (KCL) کیا ہے؟
KCL کہتا ہے کہ کسی جنکشن (نود) میں داخل ہونے والی کل کرینٹ اس سے باہر نکلنے والی کل کرینٹ کے برابر ہوتی ہے: ΣI_in = ΣI_out۔ یہ چارج کی بچت کا نتیجہ ہے — چارج ایک نود پر جمع نہیں ہو سکتا۔ ایک متوازی سرکٹ میں، اگر 2 A ایک نود میں داخل ہوتا ہے اور دو برانچوں میں تقسیم ہوتا ہے، تو برانچ کرینٹس کا مجموعہ 2 A ہونا چاہیے۔ KCL کو نوڈل تجزیہ میں اوہم کے قانون کے ساتھ استعمال کیا جاتا ہے تاکہ متعدد برانچز والے پیچیدہ سرکٹس حل کیے جا سکیں۔
LED سرکٹس کو کرینٹ لمیٹنگ ریزسٹر کیوں درکار ہوتا ہے؟
LEDs غیر اوہمی آلات ہوتے ہیں جن میں ان کے فارورڈ وولٹیج (عام طور پر 1.8–3.3 V رنگ کے لحاظ سے) کے اوپر بہت تیز V-I کرو ہوتا ہے۔ ایک سیریز ریزسٹر کے بغیر، فارورڈ وولٹیج سے صرف تھوڑی سی وولٹیج میں اضافے سے بھی کرینٹ میں ڈرامائی اضافہ ہوتا ہے جو LED کو تباہ کر دیتا ہے۔ ریزسٹر کرینٹ کو ایک محفوظ سطح (عام طور پر معیاری LEDs کے لیے 10–20 mA) تک محدود کرتا ہے: R = (V_supply − V_forward) / I_desired۔ مثال کے طور پر، 5 V سپلائی اور ایک ریڈ LED (V_f = 2.0 V) کے ساتھ: R = (5 − 2)/0.020 = 150 Ω۔
میں توانائی کی کھپت اور بجلی کی لاگت کیسے حساب کروں؟
توانائی پاور کو وقت سے ضرب ہے: E = P × t۔ بجلی کو کلو واٹ گھنٹوں (kWh) میں بل کیا جاتا ہے: E(kWh) = P(W) × t(گھنٹے) / 1000۔ 60 W کا ایک لائٹ بلب 8 گھنٹے چلنے پر 60 × 8 / 1000 = 0.48 kWh استعمال کرتا ہے۔ امریکہ میں اوسط ریٹ $0.16/kWh پر، اس کی لاگت $0.077 فی دن یا تقریباً $2.30 فی مہینہ ہے۔ اوہم کے قانون کی مقداروں سے پاور تلاش کرنے کے لیے: P = V × I = I²R = V²/R، پھر توانائی کے لیے وقت سے ضرب دیں۔ 2000 W کا ایک سپیس ہیٹر 5 گھنٹے/دن چلنے پر 2 × 5 × 0.16 = $1.60/دن یا ~$48/مہینہ لاگت آتا ہے۔