स्विच चालू होने पर इस सर्किट का वोल्टेज माप अलग क्यों होता है?

Question

मैंने दो लैंप के साथ एक सरल सर्किट बनाया और दो 1.5 वी बैटरी द्वारा संचालित एक स्लाइड स्विच। जब स्लाइड स्विच बंद होता है, तो मल्टीमीटर द्वारा मापा गया सर्किट का वोल्टेज 3.15 V होता है:

हालांकि, जब स्लाइड स्विच चालू होता है, और लैंप जलाया जाता है, तो मापा सर्किट वोल्टेज 2.99 वी है।

मुझे समझ में नहीं आता कि दोनों मामलों में वोल्टेज माप समान क्यों नहीं है। ये अंतर क्यों है?

Comments

यह बहुत अच्छा है कि आप परीक्षण कर रहे हैं कि ऐसा क्या होता है! जैसा कि पहले ही प्रदान किया गया है, इसका उत्तर यह है कि बैटरी बिजली के दबाव में होती है जब यह रोशनी को बढ़ाता है और यह उस लोड के तहत थोड़ा "वोल्टेज" करता है। जब एक बैटरी अपने जीवन के अंत के करीब हो जाती है, तो यह और भी अधिक गिर जाएगी।

— जॉन्क

मुझे यह प्रयोग पसंद है! इस तरह की चीजों में बहुत कुछ सीखने की क्षमता! प्रयोगों को करने और अपने परिणामों के उत्तर खोजने की कोशिश करने के लिए आप पर अच्छा है!

— उत्सुक

इस प्रयोग का व्यावहारिक कार्यान्वयन btw है कि बिना भार वाला शुद्ध वोल्टेज परीक्षण बैटरी की स्थिति या रिचार्जेबल संचायक के भार के बारे में सबसे अच्छा संकेतक नहीं है।

— Eckes

आपको ओपन-सर्किट वोल्टेज शब्द में रुचि हो सकती है ।

— क्राइसिस -ऑन स्ट्राइक-

यह प्रश्न भी स्पष्ट रूप से दर्शाता है कि समुदाय न्यूबाय के प्रति शत्रुतापूर्ण नहीं हैं। हम आलसी लोगों से शत्रुता रखते हैं जो एक अच्छा प्रश्न तैयार करने के लिए परेशान नहीं कर सकते हैं।

— पाइप

Answer 1

सबसे पहले, व्यावहारिक प्रयोग करने के लिए अच्छी तरह से किया जाता है। लोगों को चीजों की कोशिश करते हुए देखना और उत्तर जानना चाहते हैं।

यह एक सर्किट के साथ कल्पना करना आसान हो सकता है। जैसा कि पिछले उत्तर में बताया गया है, बैटरी में आंतरिक प्रतिरोध होता है। इसलिए यदि आप इस पर लोड जोड़ते हैं, तो आप एक वोल्टेज विभक्त बनाते हैं। जैसे-जैसे बैटरी अधिक से अधिक सूखती जाती है, आंतरिक प्रतिरोध बढ़ता जाता है, जिससे यह लोड को रोकने में सक्षम हो जाता है।

^{इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध}

उपरोक्त योजनाबद्ध को देखें। हम सभी ओम के नियम को जानते हैं, जो कि V = I * R है। यदि हम प्रतिरोधों को मान देते हैं तो हम गणना कर सकते हैं कि स्विच बंद करने पर ड्रॉप कितना होगा। यदि हम कहते हैं कि बैटरी आंतरिक प्रतिरोध 0.5 ओम है, और लोड 100 ओम है तो हम सर्किट में वर्तमान का पता लगा सकते हैं। ऐसा करने के लिए, हम ओम के लॉ समीकरण को I: I = V / R = 9 / (100 + 0.5) = 0.0896 A, या 89.6mA के लिए फिर से व्यवस्थित करते हैं। ओम के नियम का फिर से उपयोग करना (आप पाएंगे कि यह संभवतः सबसे उपयोगी समीकरण है जो आपको इलेक्ट्रॉनिक्स में आएगा!), हम बैटरी प्रतिरोध पर वोल्टेज ड्रॉप पा सकते हैं:

याद रखें: वी = आई * आर = 0.0896 * 0.5 = 0.0448 वी। पहले ली गई बैटरी को 9V से दूर ले जाएं और स्विच बंद होने पर आप जिस वोल्टेज को माप रहे हैं, उसे प्राप्त करें: 9-0.0448 = 8.95V।

इस ज्ञान का उपयोग करते हुए, यदि आप अपने प्रयोगों को आगे बढ़ाना चाहते हैं, तो एक ज्ञात अवरोधक को लोड के रूप में क्यों न प्राप्त करें, और विभिन्न बैटरी का उपयोग करके इसे शक्ति दें। अपने मल्टीमीटर के साथ, आप वर्तमान और वोल्टेज को माप सकते हैं, जो आपको अपनी बैटरी के आंतरिक प्रतिरोधों की गणना करने के लिए आवश्यक सभी संख्याएं देगा।

जैसा कि मार्कस मुलर बताते हैं, तापमान पर भी इसका प्रभाव हो सकता है, इसलिए परीक्षण से पहले और बाद में क्यों न करें, उन्हें फ्रिज / फ्रीज़र में रखने से पहले और बाद में अपने आंतरिक प्रतिरोध की गणना करें और देखें कि यह कितना बदलता है। इसे कुछ अलग-अलग प्रकार की बैटरियों पर भी आज़माएं ... आपके द्वारा किए जाने वाले बहुत सारे शांत प्रयोग हैं जो आपकी समझ में वृद्धि करेंगे कि क्या चल रहा है, और सर्किट को हल करने में अपने कौशल में सुधार करें।

इसे बनाए रखें और शुभकामनाएं!

Answer 2

यह एक बहुत अच्छा प्रयोग है!

मुझे जोंक की टिप्पणी में जोड़ने का विचार है :

यह बहुत अच्छा है कि आप परीक्षण कर रहे हैं कि ऐसा क्या होता है! जैसा कि पहले ही प्रदान किया गया है, इसका उत्तर यह है कि बैटरी बिजली के दबाव में होती है जब यह रोशनी को बढ़ाता है और यह उस लोड के तहत थोड़ा "वोल्टेज" करता है। जब एक बैटरी अपने जीवन के अंत के करीब हो जाती है, तो यह और भी अधिक गिर जाएगी।

बैटरी को एक या दो घंटे के लिए फ्रिज में रख दें, जब तक वे ठंडे न हों (आप उन्हें फ्रीज भी कर सकते हैं, लेकिन -20 डिग्री सेल्सियस से कम न हो), और अपने प्रयोग को दोहराएं। आप देखेंगे कि अब वे बहुत कठिन हैं! बंद करें और तब तक प्रतीक्षा करें जब तक कि उनके पास फिर से कमरे का तापमान न हो: उन्हें पहले की तरह काम करना शुरू कर देना चाहिए।

क्या हो रहा है?

एक बैटरी में, एक रासायनिक प्रतिक्रिया से दो बैटरी संपर्क अलग-अलग विद्युत क्षमता वाले होते हैं - उनके बीच एक वोल्टेज होता है!

जब आप दो चीजों को जोड़ते हैं, तो आपके बैटरी संपर्क, जो विभिन्न वोल्टेज पर होते हैं, करंट प्रवाहित होने लगता है। यही आपके प्रकाश बल्ब को रोशनी देता है!

अब, कल्पना करें कि आपकी बैटरी और आपके मल्टीमीटर की सकारात्मक जांच के बीच एक छोटा अवरोधक (जैसे, 2 between) है। यह वास्तव में वहां नहीं है, लेकिन आप इसके अस्तित्व को "महसूस" कर रहे हैं:

जब कोई करंट प्रवाहित होता है तो एक रोकनेवाला एक वोल्टेज ड्रॉप दिखाता है। आपके मामले में, बल्ब के माध्यम से एक सौ सौ मिलिम्पियर प्रवाह, स्विच और आपकी बैटरी में वापस - और उस "कल्पित" रोकनेवाला पर वोल्टेज ड्रॉप में एक सौ सौ मिलीलीटर की ओर जाता है।

इसे हम "आंतरिक प्रतिरोध" कहते हैं। यह एक वोल्टेज स्रोत (आपकी बैटरी की तरह) की अपूर्णता है जो आपके द्वारा खींचे जाने वाले अधिक वर्तमान वोल्टेज को कम करती है।

आंतरिक प्रतिरोध कई चीजें हो सकती हैं - सबसे पहले, वास्तविक बैटरी वास्तविक सामग्री से बनी होती है और वास्तविक सामग्री में प्रतिरोध होता है। लेकिन बैटरी के लिए, यह आमतौर पर आंतरिक प्रतिरोध का एक छोटा सा हिस्सा है। बड़ा हिस्सा यह है कि एक प्रवाह बनाने के लिए, अंदर रासायनिक प्रतिक्रियाएं (और आयन भटकना) पर्याप्त तेजी से होनी चाहिए। यदि रासायनिक प्रतिक्रिया की तुलना में अधिक वर्तमान ड्रा हो सकता है, तो वोल्टेज गिरता है।

अब, जब आप अपनी बैटरी को ठंडा करते हैं, तो आप अंदर सभी रासायनिक प्रतिक्रियाओं को धीमा कर देते हैं, और विशेष रूप से कितनी तेजी से चार्ज परमाणु बैटरी के अंदर घूम सकते हैं। यही कारण है कि हमारे पास फ्रिज और फ्रीजर हैं: सभी रासायनिक प्रतिक्रियाओं के कम तापमान से धीमा होने के कारण, खाद्य पदार्थ जल्दी खराब नहीं होते हैं, क्योंकि भोजन बनाने वाली सभी चीजें खराब हो जाती हैं (यानी, बैक्टीरिया का विकास और चीजों का रासायनिक अपघटन ) बस धीमी गति में होता है।

बैटरी में रासायनिक प्रतिक्रिया धीमी होने के साथ, बैटरी केवल वर्तमान ड्रॉ के साथ "अच्छा" नहीं रख सकती है, और वोल्टेज एक गर्म बैटरी की तुलना में आगे भी गिरता है।

Answer 3

बैटरी आदर्श नहीं हैं। उनमें आंतरिक प्रतिरोध है। जब करंट इससे बहता है, तो वोल्टेज गिरता है।

Answer 4

हमेशा याद रखें कि एक श्रृंखला सर्किट में यह वर्तमान है जो स्थिर है और समानांतर सर्किट में यह वोल्टेज है जो स्थिर है।

Comments

यदि आपको इस विशेष परिदृश्य का उपयोग करना है तो आपको इस उत्तर में थोड़ी और गहराई जोड़नी चाहिए।

— एमसीजी

Answer 5

सरल यह है कि आपने स्विच के साथ श्रृंखला में एक प्रतिरोधक भार जुड़ा है। इसलिए जब स्विच बंद हो जाता है तो लोड में कुछ बूंदें आ जाती हैं। इसलिए जब स्विच खुला होता है तो आपको वैसा ही वोल्टेज कभी नहीं मिलेगा। आप सर्किट आरेख को भी देख सकते हैं। धन्यवाद। साभार #ENGE अब्दुल्ला।

Comments

आपको यह बताना चाहिए कि ऐसा क्यों होता है, केवल प्रयोग को दोहराने के बजाय

— MCG