અવરોધોનો શ્રેણી જોડાણ અને સમાંતર જોડાણ 20 MCQ સાથે

આ પોસ્ટ સાંભળો:

ટીપ: તમે લખાણના કોઈ પણ વાક્ય પર બે વાર (Double Click) કરીને ત્યાંથી જ સાંભળવાનું શરૂ કરી શકો છો.

અવરોધોનું તંત્ર (Resistors in Circuit)

આકૃતિ: અવરોધોના જોડાણના પ્રકારો

1. પ્રસ્તાવના

વ્યવહારિક ઉપયોગમાં ઘણીવાર આપણને જે વિદ્યુત પરિપથમાં વોલ્ટેજ (Voltage) અથવા પ્રવાહ (Current) નું મૂલ્ય બદલવાની જરૂર પડે છે. આ માટે આપણે એક કરતા વધુ અવરોધોનો ઉપયોગ કરીએ છીએ. ઓહ્મના નિયમ મુજબ V = IR થાય છે.

કોઈપણ વિદ્યુત પરિપથમાં અવરોધોને બે મુખ્ય રીતે જોડી શકાય છે:

1. શ્રેણી જોડાણ (Series Connection)
2. સમાંતર જોડાણ (Parallel Connection)

2. અવરોધોનું શ્રેણી જોડાણ (Series Connection)

જ્યારે બે કે તેથી વધુ અવરોધોને ક્રમશઃ એક પછી એક એવી રીતે જોડવામાં આવે કે જેથી વિદ્યુત પ્રવાહને વહેવા માટે માત્ર એક જ માર્ગ ઉપલબ્ધ હોય, તો તેવા જોડાણને શ્રેણી જોડાણ કહે છે.

શ્રેણી જોડાણની લાક્ષણિકતાઓ:

• વિદ્યુત પ્રવાહ (I) સમાન: દરેક અવરોધમાંથી પસાર થતો વિદ્યુત પ્રવાહ સમાન હોય છે. (I = I₁ = I₂ = I₃).
• વોલ્ટેજની વહેંચણી: કુલ વોલ્ટેજ (V) એ દરેક અવરોધના બે છેડા વચ્ચેના વોલ્ટેજના સરવાળા બરાબર હોય છે. (V = V₁ + V₂ + V₃).
• મહત્તમ અવરોધ: સમતુલ્ય અવરોધનું મૂલ્ય જોડાણમાં રહેલા મોટામાં મોટા અવરોધ કરતા પણ મોટું મળે છે.

સૂત્રની તારવણી:

ધારો કે ત્રણ અવરોધો R₁, R₂, અને R₃ શ્રેણીમાં છે. તેમના વોલ્ટેજ ડ્રોપ અનુક્રમે V₁, V₂, અને V₃ છે.
કુલ વોલ્ટેજ: V = V₁ + V₂ + V₃
ઓહ્મના નિયમ મુજબ (V = IR) મૂકતા:
I Rs = I R₁ + I R₂ + I R₃
બંને બાજુથી I સામાન્ય કાઢીને રદ કરતા:

Rs = R₁ + R₂ + R₃

આમ, શ્રેણી જોડાણમાં સમતુલ્ય અવરોધ એ વ્યક્તિગત અવરોધોના સરવાળા બરાબર હોય છે.

3. અવરોધોનું સમાંતર જોડાણ (Parallel Connection)

જ્યારે બે કે તેથી વધુ અવરોધોને બે સામાન્ય બિંદુઓ વચ્ચે જોડવામાં આવે કે જેથી વિદ્યુત પ્રવાહને વહેવા માટે એક કરતા વધુ માર્ગો ઉપલબ્ધ હોય, તો તેને સમાંતર જોડાણ કહે છે.

સમાંતર જોડાણની લાક્ષણિકતાઓ:

• વોલ્ટેજ (V) સમાન: દરેક અવરોધના બે છેડા વચ્ચેનો વિદ્યુત સ્થિતિમાનનો તફાવત (વોલ્ટેજ) સમાન હોય છે. (V = V₁ = V₂ = V₃).
• વિદ્યુત પ્રવાહની વહેંચણી: કુલ વિદ્યુત પ્રવાહ (I) એ દરેક શાખામાં વહેતા પ્રવાહના સરવાળા બરાબર હોય છે. (I = I₁ + I₂ + I₃).
• લઘુત્તમ અવરોધ: સમતુલ્ય અવરોધનું મૂલ્ય જોડાણમાં રહેલા નાનામાં નાના અવરોધ કરતા પણ નાનું મળે છે.

સૂત્રની તારવણી:

કુલ પ્રવાહ: I = I₁ + I₂ + I₃
ઓહ્મના નિયમ મુજબ (I = V/R) મૂકતા:
V / Rp = V / R₁ + V / R₂ + V / R₃
બંને બાજુથી V સામાન્ય કાઢીને રદ કરતા:

1 / Rp = 1 / R₁ + 1 / R₂ + 1 / R₃

આમ, સમાંતર જોડાણમાં સમતુલ્ય અવરોધનો વ્યસ્ત એ દરેક અવરોધના વ્યસ્તના સરવાળા બરાબર હોય છે.

4. ઘરગથ્થુ પરિપથમાં જોડાણ (Domestic Circuits)

આપણા ઘરોમાં વિદ્યુત ઉપકરણો હંમેશા સમાંતર જોડાણમાં જોડવામાં આવે છે. તેના મુખ્ય કારણો નીચે મુજબ છે:

• સ્વતંત્ર સંચાલન: સમાંતર જોડાણમાં દરેક ઉપકરણને અલગ સ્વીચ હોય છે. જો એક ઉપકરણ (જેમ કે બલ્બ) ઉડી જાય તો પણ બીજા ઉપકરણો (જેમ કે પંખો, ટીવી) ચાલુ રહે છે. શ્રેણીમાં આવું શક્ય નથી.
• સમાન વોલ્ટેજ: દરેક ઉપકરણને મેઈન લાઈન જેટલો જ વોલ્ટેજ (ભારતમાં 220V) મળે છે, તેથી તે તેની પૂર્ણ ક્ષમતાથી કાર્ય કરી શકે છે.
• ઓછો અવરોધ: સમાંતર જોડાણમાં કુલ અવરોધ ઘટે છે, જેથી વાહક તારમાં વ્યય થતી ઉર્જા ઓછી હોય છે.

ખાસ નોંધ: ફ્યુઝ (Fuse) એ ઘરના મેઈન વાયર સાથે હંમેશા શ્રેણી (Series) માં જોડવામાં આવે છે, જેથી શોર્ટ સર્કિટ વખતે તે પીગળી જાય અને પ્રવાહ અટકાવી દે.

5. સરખામણી: શ્રેણી vs સમાંતર

મુદ્દો	શ્રેણી જોડાણ	સમાંતર જોડાણ
પ્રવાહ (I)	બધે સમાન હોય છે.	વહેંચાઈ જાય છે.
વોલ્ટેજ (V)	વહેંચાઈ જાય છે.	બધે સમાન હોય છે.
સમતુલ્ય અવરોધ	વધે છે (Rs = R1 + R2)	ઘટે છે (1/Rp = 1/R1 + 1/R2)
એક ઉપકરણ બંધ થાય તો?	આખો પરિપથ બંધ થાય.	બીજા ઉપકરણો ચાલુ રહે.

સ્વ-મૂલ્યાંકન ક્વિઝ (20 MCQs)

આપેલ માહિતીના આધારે તમારી તૈયારી ચકાસો.

તમારો સ્કોર:

0

/ 20