કંડક્ટરના સમાંતર અને સીરીયલ જોડાણ

વિદ્યુત સર્કિટમાં પ્રવાહ વોલ્ટેજ સ્ત્રોતથી લોડ સુધી, એટલે કે, લેમ્પ્સ, ઉપકરણો સુધી વાહક દ્વારા વહે છે. મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં, કોપર વાયરનો ઉપયોગ વાહક તરીકે થાય છે. સર્કિટમાં વિવિધ પ્રતિકાર સાથે ઘણા તત્વો હોઈ શકે છે. ઉપકરણ સર્કિટમાં, વાહકને સમાંતર અથવા શ્રેણીમાં જોડી શકાય છે, અને મિશ્ર પ્રકારો પણ હોઈ શકે છે.

વસ્તુ સર્કિટ પ્રતિકાર સાથે તેને રેઝિસ્ટર કહેવામાં આવે છે, આ તત્વનું વોલ્ટેજ એ રેઝિસ્ટરના છેડા વચ્ચેનો સંભવિત તફાવત છે. વાહકનું સમાંતર અને શ્રેણીનું વિદ્યુત જોડાણ ઓપરેશનના સમાન સિદ્ધાંત દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, જે મુજબ અનુક્રમે વત્તાથી માઈનસમાં પ્રવાહ વહે છે, સંભવિત ઘટાડો થાય છે. વાયરિંગ ડાયાગ્રામમાં, વાયરિંગ પ્રતિકાર 0 તરીકે લેવામાં આવે છે કારણ કે તે નગણ્ય છે.

સમાંતર જોડાણ સૂચવે છે કે સર્કિટ તત્વો સમાંતર સ્ત્રોત સાથે જોડાયેલા હોય છે અને તે જ સમયે ચાલુ થાય છે. શ્રેણી જોડાણનો અર્થ એ છે કે પ્રતિકાર વાહક એકબીજા સાથે નજીકના અનુગામી રીતે જોડાયેલા છે.

ગણતરી આદર્શીકરણ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરે છે, જે તેને સમજવામાં ખૂબ સરળ બનાવે છે. વાસ્તવમાં, વિદ્યુત સર્કિટમાં, સંભવિત ધીમે ધીમે ઘટે છે કારણ કે તે વાયરિંગ અને ઘટકોમાંથી પસાર થાય છે જે સમાંતર અથવા શ્રેણી જોડાણનો ભાગ છે.

શ્રેણીમાં કંડક્ટરને કનેક્ટ કરવું

શ્રેણીમાં જોડાણનો અર્થ એ છે કે વાહક એક પછી એક ચોક્કસ ક્રમમાં જોડાયેલા છે. અને તે બધામાં વર્તમાન સમાન છે. આ તત્વો વિસ્તારમાં કુલ વોલ્ટેજ બનાવે છે. ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટના ગાંઠોમાં ચાર્જ એકઠા થતા નથી, કારણ કે અન્યથા વોલ્ટેજ અને વર્તમાનમાં ફેરફાર થશે. સતત વોલ્ટેજ સાથે, વર્તમાન સર્કિટના પ્રતિકાર મૂલ્ય દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે, તેથી શ્રેણી સર્કિટમાં જો એક લોડ બદલાય તો પ્રતિકાર બદલાય છે.

આ સર્કિટનો ગેરલાભ એ છે કે જો એક તત્વ નિષ્ફળ જાય, તો અન્ય પણ કાર્ય કરવાની ક્ષમતા ગુમાવે છે કારણ કે સર્કિટ તૂટી જાય છે. ઉદાહરણ એક માળા છે જે કામ કરતું નથી જો એક બલ્બ બળી જાય. આ સમાંતર જોડાણથી મુખ્ય તફાવત છે, જેમાં તત્વો વ્યક્તિગત રીતે કાર્ય કરી શકે છે.

શ્રેણી સર્કિટ ધારે છે કે વાહક એક સ્તરમાં જોડાયેલા હોવાથી, નેટવર્કમાં કોઈપણ બિંદુએ તેમનો પ્રતિકાર સમાન છે. કુલ પ્રતિકાર વ્યક્તિગત નેટવર્ક તત્વોના ઘટતા વોલ્ટેજના સરવાળા સમાન છે.

આ પ્રકારના જોડાણમાં, એક વાહકની શરૂઆત બીજાના અંત સાથે જોડાયેલ છે. કનેક્શનની મુખ્ય વિશેષતા એ છે કે તમામ વાહક એક જ વાયર પર શાખા વિના હોય છે, અને તેમાંથી દરેકમાંથી એક ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ વહે છે. જો કે, કુલ વોલ્ટેજ દરેક પરના વોલ્ટેજના સરવાળા જેટલું છે. અન્ય દૃષ્ટિકોણથી કનેક્શનને ધ્યાનમાં લેવું પણ શક્ય છે - બધા વાહકને એક સમકક્ષ રેઝિસ્ટર દ્વારા બદલવામાં આવે છે, અને તેના પરનો પ્રવાહ એ કુલ વર્તમાન જેટલો જ છે જે તમામ પ્રતિરોધકોમાંથી પસાર થાય છે. સમકક્ષ કુલ વોલ્ટેજ એ દરેક રેઝિસ્ટર પરના વોલ્ટેજ મૂલ્યોનો સરવાળો છે. આ રીતે રેઝિસ્ટરમાં સંભવિત તફાવત પોતાને પ્રગટ કરે છે.

જ્યારે તમે કોઈ ચોક્કસ ઉપકરણને ચાલુ અને બંધ કરવા માંગતા હોવ ત્યારે શ્રેણી કનેક્શનનો ઉપયોગ ઉપયોગી છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઇલેક્ટ્રિક બેલ ત્યારે જ વાગી શકે છે જ્યારે વોલ્ટેજ સ્ત્રોત અને બટન સાથે જોડાણ હોય. પ્રથમ નિયમ જણાવે છે કે જો સર્કિટના ઓછામાં ઓછા એક તત્વ પર કોઈ પ્રવાહ નથી, તો અન્ય પર કોઈ પ્રવાહ હશે નહીં. તદનુસાર, જો એક વાહકમાં વર્તમાન હોય, તો અન્યમાં પણ વર્તમાન હોય છે. બીજું ઉદાહરણ બેટરીથી ચાલતી ફ્લેશલાઇટ હશે, જે માત્ર ત્યારે જ ચમકે છે જો ત્યાં બેટરી, કાર્યરત બલ્બ અને દબાવવામાં આવેલ બટન હોય.

કેટલાક કિસ્સાઓમાં, શ્રેણી સર્કિટ વ્યવહારુ નથી. એક એપાર્ટમેન્ટમાં જ્યાં લાઇટિંગ સિસ્ટમમાં ઘણા લેમ્પ્સ, સ્કોન્સીસ, ઝુમ્મરનો સમાવેશ થાય છે, આ પ્રકારની યોજનાનું આયોજન કરવું યોગ્ય નથી, કારણ કે એક સાથે તમામ રૂમમાં લાઇટિંગ ચાલુ અને બંધ કરવાની જરૂર નથી. આ માટે, વ્યક્તિગત રૂમમાં લાઇટ ચાલુ કરવા માટે સક્ષમ થવા માટે સમાંતર કનેક્શનનો ઉપયોગ કરવો વધુ સારું છે.

કંડક્ટરનું સમાંતર જોડાણ

સમાંતર સર્કિટમાં, વાહકનો સમૂહ છે પ્રતિરોધકોનુંજેનો એક છેડો એક નોડમાં એસેમ્બલ થાય છે અને બીજો છેડો બીજા નોડમાં આવે છે. એવું માનવામાં આવે છે કે સમાંતર પ્રકારના જોડાણમાં વોલ્ટેજ સર્કિટના તમામ વિભાગોમાં સમાન છે. વિદ્યુત સર્કિટના સમાંતર વિભાગોને શાખાઓ કહેવામાં આવે છે અને બે કનેક્ટિંગ ગાંઠો વચ્ચે ચાલે છે, તેઓ સમાન વોલ્ટેજ ધરાવે છે. આવા વોલ્ટેજ દરેક વાહક પરના મૂલ્યની બરાબર છે. શાખાઓના પ્રતિકારના વિપરિત મૂલ્યોનો સરવાળો પણ સમાંતર સર્કિટના વ્યક્તિગત સર્કિટ વિભાગના પ્રતિકારની વિરુદ્ધ છે.

સમાંતર અને શ્રેણી જોડાણો સાથે, વ્યક્તિગત વાહકના પ્રતિકારની ગણતરી કરવાની સિસ્ટમ અલગ છે. સમાંતર સર્કિટના કિસ્સામાં, પ્રવાહ શાખાઓ સાથે વહે છે, જે સર્કિટની વાહકતા વધારે છે અને કુલ પ્રતિકાર ઘટાડે છે.જો સમાન મૂલ્યોવાળા ઘણા પ્રતિરોધકો સમાંતર રીતે જોડાયેલા હોય, તો આવા વિદ્યુત સર્કિટનો કુલ પ્રતિકાર એક કરતા ઓછો પ્રતિરોધક સર્કિટમાં પ્રતિરોધકોની સંખ્યા જેટલી ગણો હશે.

દરેક શાખામાં એક રેઝિસ્ટર હોય છે, અને વિદ્યુત પ્રવાહ વિભાજિત થાય છે અને દરેક રેઝિસ્ટરને વિભાજિત કરવામાં આવે છે જ્યારે શાખાના બિંદુ સુધી પહોંચે છે, તેનું અંતિમ મૂલ્ય તમામ પ્રતિરોધકો પરના પ્રવાહોના સરવાળા જેટલું હોય છે. બધા રેઝિસ્ટરને એક સમકક્ષ રેઝિસ્ટર દ્વારા બદલવામાં આવે છે. ઓહ્મના નિયમને લાગુ કરવાથી, પ્રતિકારનું મૂલ્ય સ્પષ્ટ થાય છે - સમાંતર સર્કિટ સાથે, પ્રતિરોધકોના વિપરીત મૂલ્યો ઉમેરવામાં આવે છે.

આ સર્કિટમાં, વર્તમાન મૂલ્ય પ્રતિકાર મૂલ્યના વિપરિત પ્રમાણસર છે. પ્રતિરોધકોમાંના પ્રવાહો અસંબંધિત છે, તેથી જો એક રેઝિસ્ટર બંધ હોય, તો અન્ય કોઈપણ રીતે પ્રભાવિત થશે નહીં. આ કારણોસર, આ સર્કિટનો ઉપયોગ ઘણા ઉપકરણોમાં થાય છે.

રોજિંદા જીવનમાં સમાંતર સર્કિટની અરજીને ધ્યાનમાં લેતા, એપાર્ટમેન્ટની લાઇટિંગ સિસ્ટમની નોંધ લેવાની સલાહ આપવામાં આવે છે. બધા લેમ્પ્સ અને ઝુમ્મર સમાંતર રીતે જોડાયેલા હોવા જોઈએ, આ સ્થિતિમાં તેમાંથી એકને ચાલુ અને બંધ કરવાથી બાકીના લેમ્પ્સના કામને કોઈપણ રીતે અસર થતી નથી. આમ, ઉમેરીને સ્વિચ દરેક બલ્બને બ્રાન્ચ સર્કિટમાં ફેરવવા માટે, તમે જરૂરિયાત મુજબ સંબંધિત લેમ્પ ચાલુ અને બંધ કરી શકો છો. અન્ય તમામ લેમ્પ્સ સ્વતંત્ર રીતે કાર્ય કરે છે.

બધા વિદ્યુત ઉપકરણો 220V પાવર ગ્રીડની સમાંતર રીતે જોડાયેલા હોય છે, પછી તે સ્વીચબોર્ડ સાથે જોડાયેલા હોય છે. એટલે કે, તમામ ઉપકરણો અન્ય ઉપકરણોના જોડાણથી સ્વતંત્ર રીતે જોડાયેલા છે.

શ્રેણીના નિયમો અને વાહકના સમાંતર જોડાણ

બંને પ્રકારના જોડાણોની વિગતવાર વ્યવહારિક સમજણ માટે, અહીં આ પ્રકારના જોડાણોના નિયમો સમજાવતા સૂત્રો છે. સમાંતર અને શ્રેણીમાં શક્તિની ગણતરી અલગ છે.

શ્રેણી જોડાણમાં, બધા વાહકમાં સમાન એમ્પેરેજ છે:

I = I1 = I2.

ઓહ્મના કાયદા અનુસાર, આ પ્રકારના કંડક્ટર કનેક્શન્સ અલગ-અલગ કેસોમાં અલગ-અલગ રીતે સમજાવવામાં આવે છે. આમ, શ્રેણી સર્કિટના કિસ્સામાં, વોલ્ટેજ એકબીજાની સમાન હોય છે:

U1 = IR1, U2 = IR2.

વધુમાં, કુલ વોલ્ટેજ વ્યક્તિગત વાહકના વોલ્ટેજના સરવાળા જેટલું છે:

U = U1 + U2 = I(R1 + R2) = IR.

ઇલેક્ટ્રિક સર્કિટના કુલ પ્રતિકારની ગણતરી તમામ કંડક્ટરના સક્રિય પ્રતિકારના સરવાળા તરીકે કરવામાં આવે છે, તેમની સંખ્યાને ધ્યાનમાં લીધા વગર.

સમાંતર સર્કિટના કિસ્સામાં, કુલ સર્કિટ વોલ્ટેજ વ્યક્તિગત તત્વોના વોલ્ટેજ જેટલું જ છે:

U1 = U2 = U.

અને વિદ્યુત પ્રવાહની સંચિત શક્તિને સમાંતર તમામ વાહકોમાં અસ્તિત્વમાં રહેલા પ્રવાહોના સરવાળા તરીકે ગણવામાં આવે છે:

I = I1 + I2.

વિદ્યુત નેટવર્ક્સની કાર્યક્ષમતા વધારવા માટે, બંને પ્રકારના જોડાણોના સારને સમજવું અને કાયદાનો ઉપયોગ કરીને અને વ્યવહારિક અમલીકરણની તર્કસંગતતાની ગણતરી કરીને, તેમને ન્યાયપૂર્ણ રીતે લાગુ કરવા જરૂરી છે.

કંડક્ટરનું મિશ્ર જોડાણ

જો જરૂરી હોય તો સમાન વિદ્યુત સર્કિટમાં શ્રેણી અને સમાંતર પ્રતિકાર જોડાણને જોડી શકાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, તેને અન્ય રેઝિસ્ટર અથવા તેમના જૂથ સાથે શ્રેણીમાં સમાંતર પ્રતિરોધકોને જોડવાની મંજૂરી છે, આ પ્રકારને સંયુક્ત અથવા મિશ્ર તરીકે ગણવામાં આવે છે.

આ કિસ્સામાં, કુલ પ્રતિકારની ગણતરી સિસ્ટમમાં સમાંતર જોડાણ માટે અને શ્રેણી જોડાણ માટેના મૂલ્યોનો સરવાળો મેળવીને કરવામાં આવે છે. પ્રથમ શ્રેણી સર્કિટમાં પ્રતિરોધકોના સમકક્ષ પ્રતિકારની ગણતરી કરવી આવશ્યક છે, અને પછી સમાંતર સર્કિટના તત્વો. શ્રેણી કનેક્શનને પ્રાથમિકતા ગણવામાં આવે છે, અને આ સંયુક્ત પ્રકારના સર્કિટનો ઉપયોગ ઘણીવાર ઘરગથ્થુ ઉપકરણો અને ઉપકરણોમાં થાય છે.

તેથી, ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટ્સમાં કંડક્ટરના જોડાણોના પ્રકારોને ધ્યાનમાં લેતા અને તેમની કામગીરીના કાયદાના આધારે, તમે મોટાભાગના ઘરગથ્થુ ઉપકરણોના સર્કિટના સંગઠનના સારને સંપૂર્ણપણે સમજી શકો છો.સમાંતર અને શ્રેણી જોડાણો સાથે, પ્રતિકાર અને વર્તમાન મૂલ્યોની ગણતરી અલગ છે. ગણતરીના સિદ્ધાંતો અને સૂત્રોને જાણીને, તમે તત્વોને શ્રેષ્ઠ રીતે અને મહત્તમ કાર્યક્ષમતા સાથે કનેક્ટ કરવા માટે દરેક પ્રકારની સર્કિટ સંસ્થાનો નિપુણતાથી ઉપયોગ કરી શકો છો.

સંબંધિત લેખો: