વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત અને ઓહમના નિયમનું પુનરાવર્તન

ઓહમનો નિયમ બતાવે છે કે કેટલાક સાધનો માટે ત્યાં વિદ્યુત સ્થિતિમાનનો તફાવત, વિદ્યુતપ્રવાહ, અને અવરોધ વચ્ચે સંબંધ હોય છે.

સમીકરણ: $I={\displaystyle \frac{\mathrm{\Delta }V}{R}}$‍

જ્યાં $I$‍ વિદ્યુતપ્રવાહ, $\mathrm{\Delta }V$‍ વિદ્યુત સ્થિતિમાનનો તફાવત, અને $R$‍ અવરોધ છે.

આપેલા અવરોધ $R$‍ માટે, વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત $\mathrm{\Delta }V$‍ વધારતા વિદ્યુતપ્રવાહ $I$‍ વધે છે અને ઊલટું.

આપેલા વિદ્યુતસ્થિતિમાનના તફાવત $\mathrm{\Delta }V$‍ માટે, જો અવરોધ $R$‍ વધારવામાં આવે, તો વિદ્યુતપ્રવાહ $I$‍ ઘટે છે અને ઊલટું.

આપેલા વિદ્યુતપ્રવાહ $I$‍ માટે, જો વિદ્યુત સ્થિતિમાનનો તફાવત $\mathrm{\Delta }V$‍ વધારવામાં આવે, તો અવરોધ $R$‍ પણ વધે છે અને ઊલટું.

જો વિદ્યુતપ્રવાહ અવરોધમાં સમાય જાય, તો ઓહમના નિયમ મુજબ વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત ઘટે છે. આપણે ઘણી વાર તેને વોલ્ટેજ ડ્રોપ કહીએ છીએ.

વિદ્યુત સ્થિતિમાનનો સામાન્ય સ્ત્રોત બેટરી છે, જેને નીચેની સંજ્ઞા વડે આકૃતિમાં બતાવવામાં આવ્યું છે (આકૃતિ 2). ટૂંકો છેડો ઓછા વિદ્યુત સ્થિતિમાન સાથે ઋણ ધ્રુવ છે, અને લાંબો છેડો વધુ વિદ્યુત સ્થિતિમાન સાથે ધન ધ્રુવ છે.

ઈલેક્ટ્રોન ઋણ ધ્રુવથી ધન ધ્રુવ તરફ વહન કરે છે. રૂઢિગત વિદ્યુતપ્રવાહ $I$‍ ધન ધ્રુવમાંથી (વધુ વિદ્યુતસ્થિતિમાન) , પરિપથમાં, અને અંતે ઋણ ધ્રુવ (ઓછું વિદ્યુતસ્થિતિમાન) સુધી જાય છે

વિદ્યુતપ્રવાહ અને વિદ્યુતસ્થિતિમાનના તફાવતને ખડક પરથી નીચે ગબડતા પથ્થરનો ઉપયોગ કરી વધુ સારી રીતે સમજી શકાય ખડકની ઊંચાઈ પર, પથ્થર પાસે વધુ ગુરુત્વીય સ્થિતિ ઊર્જા હોય છે. સમાન રીતે, ઈલેક્ટ્રોન જ્યારે બેટરીના ઋણ ધ્રુવ આગળ હોય ત્યારે તેની પાસે વિદ્યુત સ્થિતિ ઊર્જાના સ્વરૂપમાં સંગ્રહાયેલી ઊર્જા હોય છે. પથ્થર કુદરતી રીતે જ જમીન તરફ ગબડે છે જ્યાં સ્થિતિ ઊર્જા ઓછી હોય છે. બેટરીના ઋણ ધ્રુવ આગળ રહેલો ઈલેક્ટ્રોન કુદરતી રીતે જ ધન ધ્રુવ તરફ જાય છે, જ્યાં વિદ્યુત સ્થિતિમાન ઓછું હોય છે.

પથ્થર જેમ નીચેની તરફ ગબડે, તેમ સંગ્રહાયેલી ઊર્જા ગતિઊર્જામાં ફેરવાય છે. જેમ ઈલેક્ટ્રોન વિદ્યુત ઘટકોમાંથી પસાર થાય, તેમ સંગ્રહાયેલી ઊર્જા ઉષ્મા અને પ્રકાશ જેવા ઊર્જાના વિવિધ સ્વરૂપોમાં ફેરવાય છે.

કેટલીક વાર લોકો માને છે કે બધા જ સાધનો ઓહમના નિયમનું પાલન કરે છે. જ્યારે વિદ્યુતપ્રવાહ વિદ્યુત સ્થિતિમાનના તફાવતના સમપ્રમાણમાં અને અવરોધનાં વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય ત્યારે જ સાધન ઓહમિક હોય છે. જો આપણે ઓહમિક સાધન માટે વિદ્યુત સ્થિતિમાન વિરુદ્ધ વિદ્યુતપ્રવાહનો આલેખ દોરીએ, તો સંબંધ સુરેખ થશે (આકૃતિ 3 જુઓ).

કેટલાક સાધનો જેમ કે લાઈટ બલ્બ ઓહમિક હોતા નથી. તેનો અર્થ થાય કે આકૃતિ 3માં બતાવ્યા મુજબ, તેમના વિદ્યુત સ્થિતિમાનનો તફાવત-વિદ્યુતપ્રવાહનો આલેખ અસુરેખ હોય છે. ઓહમિક ન હોય તેવા પદાર્થો માટે, આપણે અજ્ઞાતને ઉકેલવા $I={\displaystyle \frac{\mathrm{\Delta }V}{R}}$‍ નો ઉપયોગ કરી શકીએ નહિ.

વિદ્યુત સ્થિતિમાન અને ઓહમના નિયમ પર વધુ ઊંડી સમજ માટે, પરિપથ અને ઓહમના નિયમ પરનો વિડીયો જુઓ.

આ ખ્યાલ તરફ તમારી સમજ અને કૌશલ્યને ચકાસવા, ઓહમના નિયમ પર સ્વાધ્યાય ચકાસો.