विद्युत प्रतिरोध किसे कहते हैं? | Vidyut Pratirodh kise kahate hain? विद्युत प्रतिरोध की इकाई विद्युत प्रतिरोध का सूत्र वोल्टेज, करंट और प्रतिरोध के बीच संबंध प्रतिरोधकता किसे कहते हैं? प्रतिरोध और प्रतिरोधकता के बीच संबंध कुछ सामान्य सामग्रियों की प्रतिरोधकता प्रतिरोध को प्रभावित करने वाले कारक कंडक्टर की सामग्री कंडक्टर की लंबाई कंडक्टर का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र फल कंडक्टर का तापमान विद्युत प्रतिरोध (Electrical Resistance) को सामग्री के माध्यम से विद्युत धारा के प्रवाह में सामग्री द्वारा बाधा के रूप में परिभाषित किया गया है। इस प्रकार, प्रतिरोध जितना अधिक होगा, उसमें से गुजरने वाली धारा की मात्रा उतनी ही कम होगी। यह किसी सामग्री का गुण है जो हमें सामग्री के माध्यम से विद्युत धारा (Electric current) के प्रवाह के बारे में बताता है।
जो पदार्थ आसानी से विद्युत धारा का संचालन करते हैं, उन्हें कुचालक (Conductors) कहा जाता है और उनका विद्युत प्रतिरोध (Electrical Resistance) बहुत कम होता है, इसके विपरीत जो पदार्थ आसानी से विद्युत धारा का संचालन नहीं करते हैं, उन्हें कुचालक (Insulators) कहा जाता है और उनका प्रतिरोध बहुत अधिक होता है।
इस लेख में, हम विद्युत प्रतिरोध, इसके सूत्र, विद्युत प्रतिरोध (Electrical Resistance) को प्रभावित करने वाले कारकों और अन्य के बारे में विस्तार से जानेंगे।
विद्युत प्रतिरोध किसे कहते हैं? | Vidyut Pratirodh kise kahate hain? विद्युत प्रतिरोध (Electrical Resistance) सामग्री की भौतिक संपत्ति है और यह सामग्री के सबसे महत्वपूर्ण गुणों में से एक है क्योंकि इसका उपयोग गर्मी उत्पन्न करने के लिए किया जाता है और हमारे दैनिक जीवन में इसके विभिन्न अनुप्रयोग होते हैं।
किसी विद्युत चालक का विद्युत धारा के प्रवाह का विरोध (प्रतिरोध) करने के गुण को विद्युत प्रतिरोध (Electrical Resistance) के रूप में जाना जाता है । सभी सामग्रियों का अपना विद्युत प्रतिरोध (Electrical Resistance) होता है। इसको 'R' द्वारा प्रदर्शित किया जाता है।
विद्युत प्रतिरोध की इकाई इसकी SI में इकाई ओम होती है, इसको 'Ω' (ग्रीक अक्षर ओमेगा) द्वारा प्रदर्शित किया जाता है और इसका नाम जर्मन भौतिक विज्ञानी जॉर्ज साइमन ओम के नाम पर रखा गया था, जिन्होंने ओम का नियम और वोल्टेज, करंट और प्रतिरोध के बीच संबंध दिया था। एक ओम को एक कंडक्टर के प्रतिरोध के रूप में परिभाषित किया गया है जिसमें एक वोल्ट का वोल्टेज लागू होने पर एक एम्पीयर की धारा प्रवाहित होती है।
विद्युत प्रतिरोध का सूत्र जॉर्ज साइमन ओम एक जर्मन भौतिक विज्ञानी थे जिन्होंने एक नियम दिया जिसे ओम के नियम के नाम से जाना जाता है। ओम के नियम के अनुसार, किसी चालक से प्रवाहित धारा उसके सिरों पर विभव अंतर के समानुपाती होती है।
V ∝ I
V = IR
वोल्टेज, करंट और प्रतिरोध के बीच संबंध ल्टेज, करंट और प्रतिरोध के बीच संबंध ओम के नियम से प्राप्त किया जा सकता है और इसे इस प्रकार दिया गया है -
R = V/I
जहाँ,
V कंडक्टर के बीच संभावित अंतर है (वोल्ट में) ,
I कंडक्टर के माध्यम से प्रवाहित होने वाली धारा है (एम्पीयर में) और
R आनुपातिकता का स्थिरांक है जिसे प्रतिरोध (ओम में) कहा जाता है।
प्रतिरोधकता किसे कहते हैं? विशिष्ट विद्युत प्रतिरोध (Electrical Resistance) या प्रतिरोधकता किसी सामग्री का एक मौलिक गुण है जो मापता है कि यह विद्युत प्रवाह का कितनी दृढ़ता से प्रतिरोध करता है। कम प्रतिरोधकता एक ऐसी सामग्री को इंगित करती है जो आसानी से विद्युत प्रवाह की अनुमति देती है । प्रतिरोधकता को इकाई क्रॉस-सेक्शन के लिए प्रति इकाई लंबाई सामग्री द्वारा पेश किए गए प्रतिरोध के रूप में परिभाषित किया गया है और यह प्रतिरोध के व्युत्क्रमानुपाती होता है।
इसको 'ρ' (ग्रीक अक्षर रो) द्वारा प्रदर्शित किया जाता है और इसकी SI इकाई ओम-मीटर होती है। हम किसी वस्तु की प्रतिरोधकता को विद्युत क्षेत्र और धारा घनत्व के अनुपात के रूप में भी परिभाषित कर सकते हैं। उसी का सूत्र है,
ρ = E/J
जहाँ,
ρ सामग्री की प्रतिरोधकता है और इसे Ω.m में मापा जाता है।
E विद्युत क्षेत्र है और इसे Vm -1 में मापा जाता है।
J वर्तमान घनत्व है और इसे Am -2 में मापा जाता है।
प्रतिरोध और प्रतिरोधकता के बीच संबंध प्रतिरोधकता के लिए गणितीय सूत्र या प्रतिरोध और प्रतिरोधकता के बीच संबंध इस प्रकार दिया गया है -
ρ = (R×A)/L
R = (ρ×L)/A
जहाँ,
R प्रतिरोध है,
L लंबाई है और
A कंडक्टर का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्रफल है।
कुछ सामान्य सामग्रियों की प्रतिरोधकता प्रतिरोधकता के कम मूल्य वाली सामग्री बहुत अच्छी तरह से बिजली (Electricity) का संचालन करती है, कंडक्टर होती है और इन्सुलेटर में कंडक्टर की तुलना में प्रतिरोधकता का मूल्य अधिक होगा। 20°C पर कुछ सामग्रियां और उनका मानक विशिष्ट प्रतिरोध (प्रतिरोधकता) के बारे में नीचे लिस्ट में निम्नवत् है-
मैटीरियल प्रतिरोधकता (Ω-m में)
एल्युमीनियम
2.8 × 10 -8
तांबा
1.7 × 10 -8
सोना
2.4 × 10 -8
कार्बन (ग्रेफाइट)
1 × 10 -5
जर्मेनियम
4.6 × 10 -1
लोहा
1.0 × 10 -7
सीसा
1.9 × 10 -7
नाइक्रोम
1.1 × 10 -6
सिल्वर (चाँदी)
1.6 × 10 -8
प्रतिरोध को प्रभावित करने वाले कारक ऐसे कई कारक हैं जो कंडक्टर के प्रतिरोध को प्रभावित करते हैं, ये कारक हैं -
कंडक्टर की सामग्री
कंडक्टर की लंबाई
कंडक्टर का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्रफल
कंडक्टर का तापमान
आइए कंडक्टर के प्रतिरोध पर इन कारकों के प्रभाव को विस्तार से समझें।
कंडक्टर की सामग्री प्रतिरोध किसी सामग्री का भौतिक गुण है, इसलिए विभिन्न सामग्रियों में प्रतिरोध के अलग-अलग मूल्य हो सकते हैं। चूँकि सेमीकंडक्टर और इंसुलेटर की तुलना में कंडक्टर का प्रतिरोध कम होता है, और सेमी-कंडक्टर का प्रतिरोध कंडक्टर की तुलना में अधिक लेकिन इंसुलेटर की तुलना में कम होता है।
कंडक्टर की लंबाई प्रतिरोध और प्रतिरोधकता के बीच संबंध से, हम जानते हैं कि कंडक्टर की लंबाई और कंडक्टर का प्रतिरोध एक दूसरे के सीधे आनुपातिक है यानी, तार की लंबाई जितनी अधिक होगी सर्किट में उतना अधिक प्रतिरोध होगा।
कंडक्टर का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र फल विशिष्ट प्रतिरोध या प्रतिरोधकता और प्रतिरोध के बीच संबंध R = (ρ×L)/A द्वारा दिया गया है। जिसमें, हम देख सकते हैं कि कंडक्टर का प्रतिरोध R और कंडक्टर का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्रफल A एक-दूसरे के व्युत्क्रमानुपाती हैं यानी, यदि एक बढ़ता है तो दूसरे को कम करना चाहिए यदि अन्य सभी चीजें स्थिर रहती हैं। इस प्रकार, चालक का अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल बढ़ने से उसका प्रतिरोध कम हो जाता है।
कंडक्टर का तापमान चालक का प्रतिरोध और तापमान दोनों एक दूसरे के सीधे आनुपातिक होते हैं अर्थात जैसे-जैसे चालक का तापमान बढ़ता है, उसकी प्रतिरोधकता में भिन्नता के कारण उसका प्रतिरोध बढ़ता है। चूंकि तापमान कंडक्टर के भौतिक आयामों , जैसे लंबाई और क्षेत्रफल को भी प्रभावित कर सकता है, इसके प्रतिरोध को भी प्रभावित कर सकता है जो प्रतिरोध को और प्रभावित करता है।
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