उदाहरण के रूप में निम्नलिखित सर्किट के साथ:
तथा
वर्तमान I
को कैसे पता चलेगा कि प्रवाह कितना है? क्या कोई अन्य तरंग पहले सर्किट में यात्रा करेगी और फिर वापस आएगी और कहेगी कि कितनी धारा प्रवाहित होनी चाहिए?
उदाहरण के रूप में निम्नलिखित सर्किट के साथ:
तथा
वर्तमान I
को कैसे पता चलेगा कि प्रवाह कितना है? क्या कोई अन्य तरंग पहले सर्किट में यात्रा करेगी और फिर वापस आएगी और कहेगी कि कितनी धारा प्रवाहित होनी चाहिए?
जवाबों:
सुनिश्चित नहीं है कि यह वही है जो आप पूछ रहे हैं, लेकिन हां, जब बैटरी कनेक्ट होती है, तो एक विद्युत क्षेत्र की लहर बैटरी से तारों के नीचे लोड तक जाती है। विद्युत ऊर्जा का एक हिस्सा भार (ओम के नियम के आधार पर) द्वारा अवशोषित होता है, और शेष भार से परिलक्षित होता है और बैटरी में वापस जाता है, कुछ बैटरी द्वारा अवशोषित होता है (ओम का नियम फिर से) और कुछ बैटरी से परावर्तित होता है, आदि अंत में सभी बाउंस का संयोजन उस स्थिर स्थिर-राज्य मूल्य तक पहुंच जाता है जिसकी आप अपेक्षा करते हैं।
हम आमतौर पर इस तरह से नहीं सोचते हैं, क्योंकि अधिकांश सर्किट में यह मापने के लिए बहुत जल्दी होता है। के लिए लंबे समय तक पारेषण लाइनों यह तथापि मापने योग्य और महत्वपूर्ण है,। नहीं, वर्तमान "पता नहीं" करता है कि लोड क्या है जब तक कि लहर उस तक नहीं पहुंचती। उस समय तक, यह केवल तारों की विशेषता प्रतिबाधा या "वृद्धि प्रतिबाधा" जानता है । यह अभी तक नहीं पता है कि दूसरा छोर शॉर्ट सर्किट या ओपन सर्किट है या बीच में कुछ बाधा है। केवल जब परावर्तित तरंग वापस आती है तो यह "जान" सकती है कि दूसरे छोर पर क्या है।
देखें सर्किट प्रतिबिंब उदाहरण और उच्च गति लॉजिक सिस्टम में संचरण लाइन प्रभाव कैसे समय के साथ चरणों में वोल्टेज परिवर्तन जाली चित्र के उदाहरण के लिए और का ग्राफ।
और यदि आप इसे नहीं समझते हैं, तो आपके पहले सर्किट में, सर्किट में हर बिंदु पर करंट बराबर होता है। एक सर्किट पाइपवर्क के लूप की तरह होता है, जो सभी पानी से भरा होता है। यदि आप पानी को एक बिंदु पर पंप से प्रवाहित करते हैं, तो लूप के प्रत्येक दूसरे बिंदु पर पानी को उसी दर पर प्रवाहित करना होगा।
मैं जिस विद्युत क्षेत्र तरंगों की बात कर रहा हूं, वह पाइप में पानी के माध्यम से यात्रा करने वाली दबाव / ध्वनि तरंगों के अनुरूप है। जब आप पाइप में एक बिंदु पर पानी ले जाते हैं, तो पाइप के दूसरे छोर पर पानी तुरंत नहीं बदलता है; अशांति को पानी के माध्यम से ध्वनि की गति से तब तक प्रचारित करना पड़ता है जब तक कि वह दूसरे छोर तक न पहुंच जाए।
चूंकि सिद्धांत को कवर किया गया है, मैं एक मोटे अनुरूप के साथ जाऊंगा (उम्मीद है कि मैं समझ रहा हूं कि आप क्या पूछ रहे हैं, यह इतना स्पष्ट नहीं है)
वैसे भी, यदि आप एक पंप (बैटरी) की कल्पना करते हैं, तो पानी से भरे कुछ पाइप (तार), और एक खंड जहां पाइप संकरा होता है (रोकनेवाला)
पानी हमेशा रहता है, लेकिन जब आप पंप शुरू करते हैं तो यह दबाव बनाता है (वोल्टेज) ) और सर्किट (वर्तमान) के आसपास पानी का प्रवाह बनाता है। पाइप का संकरा (अवरोधक) एक निश्चित मात्रा में प्रवाह (वर्तमान) को प्रतिबंधित करता है और इसके पार दबाव की गिरावट का कारण बनता है (प्रतिरोध के पार वोल्टेज, इस मामले में बैटरी के बराबर)
दूसरे सर्किट के साथ (समानांतर में दो प्रतिरोधक) यह स्पष्ट रूप से स्पष्ट है कि शीर्ष जंक्शन में प्रवाहित धारा की समान मात्रा नीचे जंक्शन से बाहर बहती है (किर्चॉफ़ देखें) यदि प्रतिरोध समान हैं, तो वे वर्तमान को साझा करेंगे समान रूप से। हालांकि यह एक बड़े पाइप (तार) के रूप में दो संकरे पाइप (प्रतिरोध) में विभाजित हो सकता है और फिर एक अन्य पाइप में फिर से फ्यूज हो सकता है। यदि वे असमान हैं, तो एक दूसरे की तुलना में अधिक प्रवाह (वर्तमान) लेगा लेकिन कुल बाहर हमेशा कुल में जोड़ देगा।
आप पानी की समानता के साथ एक ही सवाल पूछ सकते हैं - पानी "कैसे" जानता है कि कितना बहना है? क्योंकि यह पाइप की चौड़ाई और पंप के दबाव द्वारा सीमित है।
EDIT - ऐसा लगता है कि पूछे जा रहे सवाल पहले के मुकाबले थोड़ा अलग है। परेशानी कुछ अलग जवाब हैं (जैसा कि आप देख सकते हैं) अमूर्त के विभिन्न स्तरों पर, उदाहरण के लिए ओम कानून से मैक्सवेल से क्वांटम भौतिकी तक। व्यक्तिगत इलेक्ट्रॉन स्तर पर मुझे लगता है कि आपको मेज़ेंको द्वारा उल्लिखित कण तरंग द्वैत और डबल पथ (फोटॉन के साथ डबल स्लिट प्रयोग देखें) के कारण समस्या हो सकती है।
ध्यान दें कि मैंने जो कारण ऊपर कहा है कि "पानी हमेशा रहता है" ऐसा इसलिए है क्योंकि इलेक्ट्रॉन स्वयं एक सर्किट में प्रकाश की गति ~ 2/3 पर प्रवाहित नहीं करते हैं, बल्कि एक से ऊर्जा अगले (प्रसार) की तरह फैलती है और इसी तरह। गेंदों की तरह थोड़ा बेतरतीब ढंग से और एक दूसरे में उछलते हुए, एक औसत प्रवृत्ति के साथ समग्र रूप से लागू क्षमता की दिशा में उछाल। इसके बारे में सोचने का एक सरल तरीका स्नूकर गेंदों की एक पंक्ति की तरह है - यदि आप सफेद गेंद को एक छोर पर मारते हैं, तो ऊर्जा सभी गेंदों के माध्यम से "संचारित" होगी (वे वास्तव में स्थिति नहीं बदलेगी), और फिर गेंद दूसरा छोर टूट जाएगा।
मुझे लगता है कि क्वांटम स्पष्टीकरण कुछ इस तरह हो सकता है: हम केवल संभावना का अनुमान लगा सकते हैं एक व्यक्ति इलेक्ट्रॉन एक पथ को "चुनेगा" (या किसी विशेष क्षेत्र में होगा) लेकिन प्रक्रिया प्रत्यक्ष रूप से देखने योग्य नहीं होगी (अर्थात सैद्धांतिक भौतिकी)
किसी भी तरह से मुझे लगता है कि यह एक उत्कृष्ट सवाल है और इसे एक अच्छे उत्तर की आवश्यकता है (यदि समय की अनुमति देता है तो इस प्रयास करें और सुधार करें), हालांकि सबसे कम स्तर पर भौतिकी स्टैक पर बेहतर निपटा जा सकता है।
सबसे पहले, वर्तमान वास्तव में नहीं जानता है। लाइन में एक बड़े कार्टोनी स्विच को मानते हुए, जब खुला होता है, तो यह एक विशाल बाधा का प्रतिनिधित्व करता है। (कैपेसिटिव) चार्ज इसके दोनों ओर बनता है; विशेष रूप से, इलेक्ट्रॉनों में नकारात्मक टर्मिनल की भीड़ होती है और सकारात्मक टर्मिनल में सामान्य (छवि आवेश) से समान इलेक्ट्रॉनों की कमी होती है। वर्तमान प्रवाह नगण्य (एफए *) है, इसलिए रोकनेवाला के पार कोई संभावित गिरावट नहीं है। इलेक्ट्रॉनों का कोई शुद्ध संचलन या प्रवाह नहीं है, क्योंकि उनके पड़ोसियों के साथ इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण स्विच पर बड़े गुच्छा सहित, बाहरी विद्युत क्षेत्र पूर्वाग्रह से बल के बराबर है।
जब स्विच पहले बंद हो जाता है, तो स्विच जिप के पास मौजूद अतिरिक्त इलेक्ट्रॉनों को इमेज चार्ज में भरते हुए दूसरे संपर्क में आ जाता है। अब जब धमकाने वाले इलेक्ट्रॉनों का एक बड़ा झुंड नहीं है, तो उन्हें स्थानांतरित करने और पीछे धकेलने से मना कर दिया जाता है, बाकी बैलिस्टिक (हह! वास्तव में नहीं , हालांकि) और सर्किट के माध्यम से ज़िप करना शुरू करते हैं।
प्रतिरोधक के पास और भीतर मिलने वाले ... प्रतिरोध (c'mon; मुझे करना पड़ा) । लगभग कई मुक्त इलेक्ट्रॉन या साइट नहीं हैं, इसलिए, स्विच द्वारा पहले प्रस्तुत किए गए बहुत बड़े प्रतिबाधा के विपरीत नहीं, चार्ज लाइन में एक स्पॉट के लिए अधीर बगर्स जोस्ट के रूप में या तो अंत में बनाता है। यह तब तक निर्माण करना जारी रखता है जब तक कि संतुलन नहीं हो जाता है: इलेक्ट्रॉनों के झुंड से इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र, अवरोधक के माध्यम से प्राप्त करने की प्रतीक्षा में बाहरी विद्युत क्षेत्र पूर्वाग्रह के बराबर है।
इस बिंदु पर करंट कितना प्रवाहित होता है, यह जानता है और नहीं बदलेगा ['til' आपको एहसास होता है कि आपने 1.3-khm के बजाय 1.3-ओम अवरोधक में रखा था, और यह फिर से चालू और खुला सर्किट करता है]।
यदि स्रोत को पहले सिस्टम से पूरी तरह से हटा दिया गया था, तो कोई प्रारंभिक कैपेसिटिव चार्ज नहीं होगा। स्रोत (DPST स्विच) के साथ एक तात्कालिक कनेक्शन सी के पास तार के साथ एक विद्युत क्षेत्र को आगे बढ़ाता है, इसके साथ इलेक्ट्रॉनों को तेज और खींच रहा है, और प्रतिरोधों पर फुटबॉल छोड़ने वाले फुटबॉल-प्रकार की भीड़ के लिए अग्रणी होता है। समानांतर प्रतिरोधों के मामले में, हालांकि, उक्त स्टेडियम के दरवाजे अलग-अलग चौड़ाई के हो सकते हैं, इसलिए संतुलन धाराओं में अंतर होगा।
नदी के डेल्टा में करंट कैसे "" पता चलता है कि कौन सी शाखा लेनी है? "वर्तमान में प्रत्येक मामले में पानी के अणुओं या इलेक्ट्रॉनों के समग्र प्रवाह का मतलब है, इसलिए सबसे पहले, इस प्रश्न को प्रतिस्थापित करें कि" प्रत्येक इलेक्ट्रॉन (या अणु) को कैसे पता है कि किस रास्ते पर जाना है "? यह नहीं है; यह बस तुरंत स्थानीय प्रवाह में बह जाएगा, और सूक्ष्म या परमाणु स्तर पर, इसके आगे प्रस्थान करने वाले की जगह लेगा। तो, डायवर्ज के बिंदु पर सही क्या होता है? हमारी स्थूल आंखों के लिए, यह जो दिशा लेता है वह यादृच्छिक है, शाखा धाराओं के अनुपात (ओं) के रूप में वितरित किया जाता है। बहुत कम स्तर पर, कुछ छोटी गड़बड़ी इसे एक तरह से या दूसरे तरीके से परेशान कर देगी।
(बहुत मोटा विवरण / उपमाएँ, मुझे पता है - निहित गलतियाँ माफ कर दीजिए।)
"जानना" कितना ज्ञान बहाना है, जिसका अर्थ है बुद्धि।
वर्तमान बुद्धिमान नहीं है, और प्रति से प्रवाह नहीं करता है। वर्तमान खींचा है, या लोड द्वारा "खींचा" - इस मामले में प्रतिरोधों।
लोड ड्रॉ की वर्तमान स्थिति ओह्स लॉ द्वारा निर्धारित की जाती है:
पहले सर्किट में जो गणना करने के लिए पर्याप्त सरल है।
या
दरअसल, करंट पता नहीं है कि t = 0 पर कितना प्रवाह होता है।
प्रत्येक अवरोधक में कुछ समाई होती है, क्योंकि वे एक इन्सुलेटर के साथ अलग किए गए कंडक्टर पक्षों से मिलकर होते हैं (भले ही सही नहीं)। इस समाई के कारण, t = 0 पर, विद्युत आपूर्ति जितनी आपूर्ति कर सकते हैं, करंट दौड़ता है। फिर यह अपने सामान्य मूल्य पर थोड़ी देर के बाद धीमा हो जाता है। प्रत्येक व्यावहारिक रोकनेवाला को एक प्रतिरोधक और समानांतर में संधारित्र के रूप में मॉडलिंग की जा सकती है। तो, आपका पहला सर्किट वास्तव में एक समानांतर आरसी सर्किट है।
इसके अलावा, यह न भूलें कि ई क्षेत्र (विद्युत क्षेत्र) बी क्षेत्र (चुंबकीय क्षेत्र) बनाता है, और इसके विपरीत। जब आप रोकनेवाला में एक वोल्टेज लागू करते हैं, तो आप क्या करते हैं क्या आप रोकनेवाला के अंदर एक विद्युत क्षेत्र बनाते हैं। जो विद्युत क्षेत्र की स्थिति में परिवर्तन का कारण बनता है (आप विद्युत क्षेत्र को शून्य से गैर-शून्य मान तक बढ़ाते हैं)। विद्युत क्षेत्र में परिवर्तन चुंबकीय क्षेत्र बनाता है और यह अंततः विद्युत प्रवाह बनाता है।
कृपया अधिक जानकारी के लिए मैक्सवेल के समीकरणों को देखें।
कैसे वर्तमान पता है? यह जानता है कि सांख्यिकीय यांत्रिकी (बोल्ट्जमैन और बाद में फरमी-डीरेक के साथ, और बाद में मैक्सवेल) के कारण, जब विशेष तापमान पर फ़र्मेशन (इलेक्ट्रॉन) कंडक्टर (धातु) की मात्रा पर कब्जा कर लेते हैं, जब इलेक्ट्रॉन आदर्श गैस और उछाल के कणों की तरह मुक्त हो सकते हैं परमाणुओं के खिलाफ। व्यक्तिगत कणों की गति (ऊर्जा) लगभग 1K मील प्रति सेकंड (प्रकाश की गति से कम) है, बहाव की गति कुछ मिलीमीटर प्रति सेकंड (विकि "बहाव की गति देखें") है। इलेक्ट्रॉनों की औसत मुक्त उड़ान दूरी "चालकता" को परिभाषित करती है। इलेक्ट्रॉन प्रवाह के पर्यवेक्षक के लिए, इलेक्ट्रॉनों का व्यवहार "इलेक्ट्रोन्यूट्रलिटी" बनाए रखने के लिए कणों की प्रवृत्ति की तरह दिखाई देगा, जब कंडक्टर के प्रत्येक स्थानीय हिस्से में लगभग बराबर मात्रा में इलेक्ट्रॉनों और प्रोटॉन होते हैं। इलेक्ट्रॉनों को चार्ज किया जाता है, इसलिए वे एक-दूसरे को बल प्रदान करते हैं। समय के साथ बल, वेग और द्रव्यमान की भागीदारी का अर्थ है कि इलेक्ट्रॉनों के त्वरण और मंदी के दौरान उत्सर्जित और अवशोषित होने वाले आभासी फोटॉन हैं। यह फोटॉन कणों की तुलना में बहुत तेजी से प्रचार कर रहे हैं और "दबाव" बना रहे हैं। कुल मिलाकर, सामग्री के आधार पर, दबाव की दीवार की गति प्रकाश की गति के करीब है। इसे "लहर" नाम दिया जा सकता है। बाकी की कहानी ऊपर एंडोलिथ द्वारा बेहतर बताई गई है।
कमरे के तापमान पर तांबे के लिए संख्या इस लेख में देखी जा सकती है ।
TLDR: सांख्यिकीय यांत्रिकी के साथ आदर्श इलेक्ट्रॉन गैस-> बोल्ट्जमैन-> फर्मी-डिराक-> मैक्सवेल-> ओम
किसी ने भी इस तथ्य का उल्लेख नहीं किया कि सभी योजनाबद्ध तथाकथित लंप्ड तत्व मॉडल को अपनाते हैं ।
योजनाबद्ध में एक तार सामान्य अर्थों में एक तार नहीं है, यह नोड्स के बीच एक सरलीकृत संबंध है। यदि आप कदम से कदम का वर्णन करना चाहते हैं कि तार के साथ वर्तमान (या यह "इंद्रियां") क्या होता है, तो आपको निष्क्रिय तत्वों की एक अनंत श्रृंखला खींचनी होगी।
सर्वश्रेष्ठ सादृश्य जिसने मुझे वास्तव में त्वरित और आसान समझने में मदद की, मैं इंटरनेट पर कहीं से मिला हूं, लेकिन फिलहाल स्रोत को इंगित नहीं कर सकता। अगर किसी को पता है कि यह कहां है, तो मुझे बताएं, इसलिए इसे शामिल किया जा सकता है। सादृश्य बहुत कम है और यह बहुत ही संक्षिप्त उत्तर होगा। कोई सूत्र नहीं। इसलिए यह गैर-वैज्ञानिक है, लेकिन सुंदर सादृश्य है और वास्तव में मनुष्य के लिए कल्पना करना और समझना आसान है।
ज्यादातर लोग एक साधारण सर्किट की कल्पना करते हैं जैसे कि एक खाली ट्यूब या पाइप जैसे उदाहरण जो पानी से भरे होते हैं। यह आंशिक रूप से है क्योंकि विपुल जल प्रवाह सादृश्य है।
हकीकत में यह बहुत अधिक है जैसे कि ठोस गेंदों से भरी ट्यूब जैसे कि बॉलिंग ट्यूब। वह ट्यूब अंत से अंत तक गेंदों से भरी होती है और उनके बीच कोई अंतराल नहीं होता है। जब आप एक छोर में गेंद को धक्का देते हैं, तो सभी गेंदें समान दूरी की यात्रा करती हैं ।
यह आंदोलन इलेक्ट्रॉनों की धारा है और गेंदों को स्थानांतरित करने के लिए आवश्यक बल लागू वोल्टेज है।
भ्रम का अन्य स्रोत "कम से कम प्रतिरोध पथ" वाक्य है। कोई व्यक्ति चौराहे पर एक व्यक्ति की कल्पना कर सकता है जो 3 संभावित तरीकों में से 1 चुनता है। जब व्यक्ति ने एक तरह से सभी व्यक्ति को इस तरह से ले लिया, और यह ठीक है कि वर्तमान में प्रवाह नहीं है । इसके बजाय वर्तमान "विभाजित" होगा और सभी संभावित दिशाओं में प्रवाह होगा, लेकिन आनुपातिक रूप से उन तरीकों से प्रतिरोध करने के लिए। कभी-कभी इतने अधिक प्रतिरोध में, कि वर्तमान राशि इतनी कम है, कि सरलीकरण के लिए उपेक्षित होना फायदेमंद है।
ओह्म के नियम का उपयोग करते हुए, यह गणना करने के लिए सीधे आगे है:
वास्तव में, लहरों का इसके साथ बहुत कुछ होता है, जब तक कि एक स्थिर अवस्था प्राप्त नहीं हो जाती। प्रारंभ में, यहां तक कि एक बैटरी, एक स्विच, एक तार और एक रोकनेवाला से बना सबसे सरल सर्किट, एक ट्रांसमिशन लाइन है, जो विद्युत चुम्बकीय तरंगों से घिरा हुआ है, और समझने के लिए एक क्षणिक विश्लेषण की आवश्यकता होती है। यह क्षणिक विश्लेषण इस ब्लॉग में प्रारंभिक प्रश्न का उत्तर देगा, अगर मैं प्रश्न को समझता हूं ... यहां तक कि बैटरी भी जटिल है, और शुरू में, जब तक स्थिर स्थिति प्राप्त नहीं होती है, तब तक के लिए एक विश्लेषण की आवश्यकता होती है जो मैक्सवेल्स eqn द्वारा नियंत्रित होता है, और अधिक। पिछले वर्षों में, DC101 को शुरू में पाइपों में पानी की उपमा आदि का उपयोग करके सिखाया गया था, उपमाओं को अधिष्ठापन और धारिता के लिए भी तैयार किया गया था। यह किसी को डीसी को समझने में मदद करने का एक शानदार तरीका है, अगर आपके पास इसे सिखाने के लिए पांच मिनट हैं, और ओम कानून उतना ही है जितना आप अपने छात्र को ले जाएंगे।
यह कारों से भरे मोटरवे की तरह है, जहां मोटर चालक है और कारें इलेक्ट्रॉन हैं। अगर तीन से एक लेन तक मोटरवे को सीमित करने के लिए रोडवर्क किया जाता है, तो सभी लेन धीमी हो जाती हैं और 20 मील पीछे की कारें भी तीन लेन सेक्शन पर तेजी से नहीं जा पाएंगी क्योंकि सामने वाली कार उन्हें जाने नहीं देगी।