यदि किसी तार पर दो बिंदुओं के बीच वोल्टेज मापा जाता है, तो बीच में कोई प्रतिरोध नहीं होता है?

Question

मेरे पास एक श्रृंखला सर्किट है। मान लीजिए कि बैटरी में संभावित अंतर है 10 Volts।

तार के दो बिंदुओं पर वर्तमान से पहले किसी भी प्रतिरोध को हिट करता है, मैं एक वाल्टमीटर के पाठकों को संलग्न करता हूं। चूंकि कोई प्रतिरोध नहीं है, और वोल्टेज के लिए सूत्र है V = IR, तो क्या इसका मतलब यह है कि वोल्टेज उन दो बिंदुओं के बीच में शून्य पढ़ेगा?

लेकिन यह कैसे हो सकता है - हम जानते हैं कि वर्तमान प्रवाह के 10 वोल्ट हैं!

मेरा शिक्षक जो उदाहरण देता है, वह यह है कि बिजली एक बहती नदी की तरह है। वोल्टेज बहते पानी का बल है। नदी के बीच में ढेर चट्टानें और यह प्रतिरोध है। लेकिन अगर आप चट्टानों को ढेर नहीं करते हैं और दो बिंदुओं पर मापते हैं, तो इसका मतलब यह नहीं है कि नदी के प्रवाह में कोई शक्ति (पढ़ें: वोल्टेज) नहीं है।

कृपया कोई स्पष्ट कर सकता है?

Comments

कड़ाई से बोलते हुए, तार में 0 प्रतिरोध नहीं है।

— इग्नासियो वाज़केज़-अब्राम्स

एक वाल्टमीटर अंकों के बीच अंतर को मापता है । उन दो बिंदुओं पर नदी में पानी की ऊंचाई मापने की कल्पना करें; यह अनिवार्य रूप से एक ही होगा। यदि आप बैटरी के दूसरी तरफ उन बिंदुओं में से एक बिंदु के बजाय मापा जाता है, तो आपको पूर्ण 10 वोल्ट अंतर दिखाई देगा।

— ज्येल्टन

"वहां से 10 वोल्ट का करंट बह रहा है" - नहीं, ऐसा नहीं है, यह कहने की तरह है कि अगर आप चलते हैं तो सुपरमार्केट 10 ओम दूर है।

— 7:25 पर user253751

यह आवृत्ति और सुपरकंडक्टिंग तार की लंबाई पर निर्भर करता है। यदि जनरेटर की तरंग दैर्ध्य की तुलना में लंबाई महत्वहीन है, तो वोल्टेज लगभग शून्य हो सकता है, लेकिन यदि लंबाई महत्वपूर्ण है, तो वोल्टेज तार के सभी बिंदुओं ( प्रसार विलंब ) पर शून्य नहीं होगा ।

— मिनट

Answer 1

आपको लगता है कि वोल्टेज और करंट कॉनलाइन हो गया है।

वोल्टेज को ठीक से इलेक्ट्रोमोटिव बल कहा जाता है । यह अपने आप में, ऊर्जा का प्रवाह, या हस्तांतरण नहीं करता है।

वर्तमान (आमतौर पर एम्पीयर में मापा जाता है) एक माप है कि कितना विद्युत चार्ज समय प्रति यूनिट बढ़ रहा है। वर्तमान भी, अपने आप में, ऊर्जा का प्रवाह नहीं है।

$I$$E$

$$P = IE$$

यह एनालॉग मैकेनिकल सिस्टम के संदर्भ में इस बारे में सोचने में मदद करता है, क्योंकि हम अपनी इंद्रियों के साथ सीधे मैकेनिकल सिस्टम का निरीक्षण कर सकते हैं। यांत्रिक प्रणालियों में भी शक्ति होती है, जहां यह बल और वेग के उत्पाद के बराबर होती है:

$$P = Fv$$

यदि आपके पास बल है लेकिन कोई वेग नहीं है, तो आपके पास कोई शक्ति नहीं है। एक उदाहरण दो स्थिर समर्थन के बीच एक रबर बैंड होगा। बैंड समर्थन पर एक बल निकाल रहा है। यह तनाव संभावित ऊर्जा है। लेकिन, कुछ भी नहीं चल रहा है, और स्ट्रेक्ड बैंड में संग्रहीत किसी भी ऊर्जा को किसी और चीज में स्थानांतरित नहीं किया जा रहा है।

हालाँकि, यदि बैंड सपोर्ट को स्थानांतरित कर सकता है, तो अब हमारे पास वेग है। जैसे ही बैंड सपोर्ट को आगे बढ़ाता है, स्ट्रेक्ड बैंड में संग्रहीत ऊर्जा को सपोर्ट में गतिज ऊर्जा में बदल दिया जाएगा। जिस दर पर यह ऊर्जा हस्तांतरण होता है वह शक्ति है।

वोल्टेज एक बल है जो विद्युत आवेश को गतिमान करता है। विद्युत आवेश का वेग वर्तमान है। प्रतिरोध समर्थन को स्थानांतरित करना कितना आसान है।

यहां एक यांत्रिक प्रणाली है जो आपके सर्किट के अधिक अनुरूप है:

हमारे पास एक कठोर रिंग है, जो मोटर से जुड़ी है जो इसे मोड़ने के लिए कुछ बल लगाती है। रिंग से भी जुड़ा हुआ है, हमारे पास एक ब्रेक है, जो रिंग के मुड़ने को रोकता है। इस सादृश्य के लिए उचित होने के लिए, यह एक ब्रेक होना चाहिए जो रिंग के वेग के लिए आनुपातिक बल प्रदान करता है। कल्पना कीजिए कि यह एक प्रशंसक के लिए युग्मित है, इसलिए जैसे ही अंगूठी तेजी से मुड़ती है, प्रशंसक तेजी से मुड़ता है, जिससे अधिक वायुगतिकीय खींचें होती है ।

$1kN$

रिंग पर कौन सी अन्य ताकतें अभिनय कर रही हैं? चूंकि हम बिना किसी घर्षण के एक आदर्श प्रणाली पर विचार कर रहे हैं, कोई भी नहीं है। यदि आप बिंदु A और B पर तनाव गेज सम्मिलित करते हैं, तो आप उनके बीच अंतर को मापेंगे। बी को संपीड़ित किया जा रहा है क्योंकि मोटर अपने प्रतिरोध के खिलाफ ब्रेक में रिंग को हिलाता है, और ए को बढ़ाया जा रहा है क्योंकि मोटर इसे ब्रेक से बाहर निकालता है।

लेकिन B और C में क्या अंतर है? वहां कोई नहीं है। यदि यह सहज रूप से स्पष्ट नहीं है, तो विचार करें कि आपको रिंग में एक अंतर काटना होगा और अपना हाथ डालना होगा ताकि यह मशीन इसे तोड़ सके। क्या कोई ऐसा बिंदु है जिस पर आप ऐसा करना पसंद करेंगे? नहीं, जहाँ आप रिंग के बाईं ओर करते हैं, उसके बावजूद आपका हाथ समान रूप से धुँआ हो जाएगा।

तनाव गेज द्वारा मापा बल वोल्टेज के अनुरूप हैं। हम केवल कुछ अन्य वोल्टेज के सापेक्ष वोल्टेज को माप सकते हैं। इसलिए आपके वाल्टमीटर में दो जांच हैं। जहां भी आप ब्लैक लीड डालते हैं उसे "0V" के रूप में परिभाषित किया जाता है। तो, आपके प्रश्न में मौजूद परिदृश्य B और C के बीच के अंतर को मापने जैसा है: यह शून्य है।

यह थोड़ा अजीब लगता है, क्योंकि हम जानते हैं कि रिंग के उस पूरे हिस्से पर एक कंप्रेसिव फोर्स है। ऐसा लगता है कि कुछ के लिए अच्छा होना चाहिए। लेकिन इस पर विचार करें: पृथ्वी के वायुमंडल में सभी गैसों का वजन समुद्र के स्तर पर लगभग 15 पाउंड प्रति वर्ग इंच के दबाव में होता है। क्या इसका मतलब है कि हम एक मशीन बना सकते हैं जो सिर्फ इसलिए संचालित हो क्योंकि यह इस दबाव के संपर्क में है? नहीं, इस वायुमंडलीय दबाव के साथ काम करने के लिए, हमें दबाव में अंतर की आवश्यकता है। एक अंतर के बिना, हम हवा को स्थानांतरित नहीं कर सकते। उपरोक्त शक्ति की परिभाषाओं पर फिर से विचार करें, और यह स्पष्ट हो जाना चाहिए कि यह कैसे सच है।

Comments

+1 ने इस उत्तर का पूरा आनंद लिया। उत्तर में सूत्रों का आपका बुनाई भी उत्कृष्ट है।

— येल्टन

उस आखिरी पैराग्राफ के लिए धन्यवाद। यह समझने में आपको अच्छा

— लगेगा

Answer 2

आपका वाल्टमीटर और आपका शिक्षक दोनों सही हैं, लेकिन बिजली का पानी सादृश्य केवल इतना दूर जा सकता है। एक बड़ा दोष यह है कि, पानी के विपरीत, कोई पूर्ण वोल्टेज नहीं है। वोल्टेज हमेशा दो बिंदुओं के बीच सापेक्ष होता है।

"वर्तमान के आसपास के 10 वोल्ट के प्रवाह" जैसी कोई चीज नहीं है। वोल्टेज वह बल है जो आवेशों को धारा बनाने के लिए धकेलता है। वर्तमान में प्रभार वास्तव में बह रहे हैं। यह बहुत संभव है कि बिना किसी धारा के साथ वोल्टेज हो, और बिना (या कोई औसत दर्जे का) वोल्टेज के साथ वर्तमान हो।

यदि आप इसे सही तरीके से लागू करते हैं तो आपके शिक्षक की नदी सादृश्य वास्तव में अभी भी इस मामले में काम करती है। वोल्टेज नदी में दबाव है जो पानी को नीचे की ओर धकेलता है। एक नदी में, आप इस दबाव को पानी की सतह की ऊंचाई के रूप में देख सकते हैं। जब आप नदी में चट्टानों को ढेर करते हैं, तो नदी की उपमा नीचे की तुलना में चट्टानों से अधिक होगी। यदि आप चट्टानों के ऊपर और नीचे एक सापेक्ष दबाव के साथ मापा जाता है, तो यह एक दबाव अंतर के रूप में दिखाई देगा।

तार एक नदी की तरह है जिसमें कोई चट्टान नहीं है। एक बिंदु पर दबाव और कुछ फीट ऊपर की ओर अभी भी मूल रूप से समान हैं। वही आपका वाल्टमीटर आपको दिखा रहा है। एक वास्तविक नदी और तांबे के तार के बीच एक अंतर यह है कि तांबे का तार एक अधिक आदर्श नदी है, इसके विपरीत कुछ भी वास्तविक पानी कर सकता है। तार इतना नॉट-रॉक्स (प्रतिरोधक नहीं) है कि बहुत कम वोल्टेज प्रवाह के लिए बनाता है। वास्तव में तार पर दो बिंदुओं के बीच वोल्टेज में एक छोटा सा अंतर होता है, लेकिन तार इतना अच्छा कंडक्टर है कि मापने के लिए एक साधारण मल्टीमीटर के लिए यह वोल्टेज अंतर बहुत छोटा है। यदि आप कुछ 10 मीटर के तार के साथ तार के छोटे टुकड़े को बदलते हैं और फिर उस पर मापते हैं, तो आपका मल्टीमीटर एक छोटा वोल्टेज दिखा सकता है।

Comments

इसलिए जब सड़क के ऊपर एक तार चल रहा होता है जो कहता है कि "उच्च वोल्टेज", अगर मैं इसके केवल दो बिंदुओं को पकड़ता हूं तो मुझे एक विद्युत अवरोधक क्यों नहीं मिलता है? शून्य वोल्टेज होना चाहिए अगर मैं पकड़

— लेता हूं

@ मैं, एक आदर्श दुनिया में, आप नहीं करेंगे। उस तार पर बैठे सभी कबूतरों को देखो। उन्होंने प्रत्येक को दो बिंदुओं पर पकड़ लिया है, और संभवतया तार के संभावित वोल्टेज पर भी बैठे हैं, क्योंकि उच्च वोल्टेज के तार आमतौर पर बिना तार के होते हैं। हालाँकि, आपका शरीर उस तार से नीचे लटकता है, और हवा में झूलता है, संभवतः अन्य कंडक्टरों के पास या (ग्राउंडेड) मेटल टॉवर के पास। अब आप हवा के अंतर पर निर्भर होते हैं ताकि आपके माध्यम से एक प्रवाह को रोका जा सके। उस हवाई दूरी की विफलता है जो आपको मार डालेगी।

— RBerteig

@ आईरे: हां, एक ही तार को हथियाने वाले आपके दोनों हाथों के बीच शून्य या बहुत कम वोल्टेज होगा। इससे आपको कोई नुकसान नहीं होगा। हालाँकि, एक बड़ा वोल्टेज अंतर होता है, उन दो हाथों और अन्य चीजों की तरह, जैसे कि अन्य तार, जमीन, एक पास का पेड़, आदि। यदि आप इनमें से किसी के भी करीब पहुंच जाते हैं, तो आप zapped हो जाते हैं।

— ओलिन लेट्रोप

वास्तव में पानी की उपमा अभी भी पूरी तरह से यहाँ काम करती है। "वोल्टेज" (उर्फ संभावित अंतर) उन दो बिंदुओं के बीच दबाव अंतर के अनुरूप होगा। चूंकि उनके बीच कोई प्रतिरोध नहीं है, इसलिए दबाव-अंतर 0. होगा। एक बिंदु पर निरपेक्ष वोल्टेज जैसी कोई चीज होती है , जो एक बिंदु पर पूर्ण दबाव के अनुरूप होगी।

— ब्लूराजा - डैनी पफ्लुगुफ्ट

Answer 3

वर्तमान प्रवाह के 10 वोल्ट है!

वोल्टेज "प्रवाह" नहीं करता है। यह electrovoltaic संभावित का एक उपाय है, और इसलिए केवल मौजूद है भर में दो अंक।

यह एक पहाड़ की ऊंचाई को मापने की कोशिश के समान है; "निरपेक्ष ऊँचाई" जैसी कोई चीज नहीं होती है, किसी और चीज़ के सापेक्ष केवल ऊँचाई होती है, जैसे इसके चारों ओर के मैदान, समुद्र तल, आदि।

Answer 4

वोल्टेज के बारे में बात यह है कि इसे हमेशा किसी चीज के सापेक्ष मापा जाना चाहिए। दूसरे शब्दों में, मीटर अलग -अलग वोल्टेज स्तर नहीं वोल्टेज अंतर को मापते हैं । एक आदर्श स्थिति में, आपके उदाहरण में मीटर शून्य पढ़ेगा। हालांकि, यहां तक ​​कि तार में एक छोटा सा प्रतिरोध है, इसलिए यदि आपके पास माइक्रो-वोल्ट परिशुद्धता के साथ मीटर है, तो एक बहुत छोटा वोल्टेज रीडिंग होगा।

वोल्टेज अंतर स्पष्टीकरण के साथ एक छोटे स्पर्शरेखा पर जा रहे हैं, वोल्टेज का स्तर वास्तव में लोगों को चोट नहीं पहुंचाता है। यह वोल्टेज अंतर है जो लोगों को चोट पहुंचाता है। इस तरह से तकनीशियन बिना तले हुए 500,000 वोल्टेज लाइनों पर काम कर सकते हैं। वे अपने वोल्टेज स्तर को 500 केवी तक लाते हैं ताकि उनके शरीर में वोल्टेज का अंतर शून्य हो।

यहाँ एक उदाहरण है, मेरे एक भौतिकी शिक्षक ने हमें इस अवधारणा को समझने में मदद करने के लिए कहा। कल्पना कीजिए कि आप एम्पायर स्टेट बिल्डिंग के शीर्ष पर हैं। वह ऊंचाई आपको नुकसान नहीं पहुंचाती है। हालांकि, यदि आप कूदते थे, तो ऊंचाई में अंतर आपको मार देगा। यह वोल्टेज के साथ एक ही अवधारणा है।

Answer 5

वास्तव में तार के साथ किसी भी दो बिंदुओं के बीच एक वोल्टेज ड्रॉप होता है - लेकिन यह छोटा होगा क्योंकि तार का प्रतिरोध छोटा होता है (यहां तक ​​कि तार में कुछ कंकड़ होते हैं)।

उदाहरण : यदि दो प्रागों के बीच तार का प्रतिरोध बहुत छोटा है (1/1000 ओम कहो) और 1 एम्प का धारा प्रवाहित हो रहा है, तो 1/1000 वें वोल्ट (0.001V) के बीच वोल्टेज की गिरावट होगी अपने वाल्टमीटर के prongs।

यदि आपका वाल्टमीटर 10V रेंज पर सेट है, तो आप इस वोल्टेज ड्रॉप को नहीं देखेंगे और मीटर शून्य पढ़ेगा।

यदि आप एमवी या यहां तक ​​कि यूवी रेंज को मापने के लिए एक वाल्टमीटर प्राप्त कर सकते हैं, तो आप देखेंगे कि जब आप मीटर के साथ तार के साथ आगे बढ़ते हैं, तो आपको वोल्टेज में बदलाव मिलेगा जब तक कि सर्किट से प्रवाह हो रहा है।

यदि कोई प्रवाह नहीं है (यानी सर्किट टूट गया है) तो आपको वोल्टेज में यह परिवर्तन नहीं मिलेगा।

Answer 6

ऐसा इसलिए है क्योंकि वोल्ट मीटर दो जांचों के बीच वोल्टेज के अंतर को माप रहा है। क्योंकि वोल्टेज को छोड़ने के लिए आपके लीड-इन-बीच के बीच कोई सर्किट तत्व नहीं है, वोल्टेज अंतर शून्य है, और आपको शून्य का वोल्टेज रीडिंग मिलेगा। आपकी नदी सादृश्य के संबंध में क्योंकि वहाँ कोई चट्टानें (AKA रेसिस्टर्स) पानी की मात्रा नहीं हैं और पानी कितनी तेजी से जा रहा है, इसके बीच में आपकी जांच समान होगी।

Comments

यदि कोई वोल्टमीटर दो बिंदुओं में वोल्टेज के अंतर को मापता है, तो क्या केवल एक विशेष बिंदु पर वोल्टेज को मापने के लिए ऐसी कोई चीज है?

— कोड़ीबगस्टीन

एक बिंदु पर वोल्टेज को मापने के लिए आप केवल यह माप सकते हैं कि यह वहां है या नहीं। आपको यह मापने के लिए हमेशा एक ग्राउंड की आवश्यकता होती है कि आपका वोल्टेज जमीन (0 वोल्ट) संदर्भ से कितना भिन्न होता है। एक मल्टीमीटर के साथ आपके पास काला और लाल होता है। ब्लैक लीड आपका संदर्भ है 0 वोल्ट लीड और आपका रीड लीड वह है जो आपकी माप है। वोल्टमीटर का आउटपुट केवल दो लीड के बीच वोल्टेज में अंतर है। इसलिए आपको एक संदर्भ के रूप में हमेशा अपने ग्राउंड होने के लिए एक ज्ञात वोल्टेज की आवश्यकता होगी।

— cr8zydrummer

Answer 7

यदि वोल्टेज मापा जाता है, तो वोल्टेज परिभाषा के अनुसार, माप जो भी कहता है। यदि आप इसे अन्य तर्क के आधार पर शून्य कहते हैं, जैसे प्रतिरोधकता और तार की दूरी, और वर्तमान प्रवाह की मात्रा, तो वह अब माप को ध्यान में नहीं रखता है।