इस पाठ में, शिक्षार्थी एक विद्युत परिपथ में वोल्टेज, धारा और प्रतिरोध के बीच संबंध, विभवांतर की अवधारणा और एक आभासी प्रयोगशाला का उपयोग करके ओम के नियम के ग्राफिक सत्यापन की समझ प्रदर्शित करते हैं।
छात्र निम्नलिखित कार्य करने में सक्षम होंगे:
संदर्भ: एनसीईआरटी कक्षा 10 विज्ञान
यह पाठ एनसीईआरटी कक्षा 10 विज्ञान पुस्तक-अध्याय 11: विद्युत, अनुभाग: 4- ओम का नियम के अनुरूप है।
पाठ के अंत तक, छात्र निम्नलिखित कार्य करने में सक्षम होंगे:
इस सत्र में, छात्र यह अध्ययन करेंगे कि विद्युत परिपथ में धारा और वोल्टेज कैसे संबंधित हैं। वे एक आभासी प्रयोगशाला का उपयोग करके विभिन्न वोल्टेज सेटिंग्स के साथ प्रयोग करेंगे और देखेंगे कि धारा कैसे बदलती है। इसके माध्यम से, वे ओम के नियम की पुष्टि करेंगे और सीखेंगे कि प्रतिरोध किसी चालक में विद्युत प्रवाह को कैसे प्रभावित करता है।
| शीर्षक | अनुमानित अवधि | प्रक्रिया | संदर्भ सामग्री |
|---|---|---|---|
| संलग्न करें | 5 | पूछें: “आप चित्र में क्या देखते हैं?” | स्लाइड्स |
| अन्वेषण करें | 10 | पूछें: “यदि आप बल्ब सर्किट में वोल्टेज बढ़ाते हैं तो क्या होता है?” इंटरैक्टिव सिमुलेशन: एक बैटरी, रेसिस्टर, वोल्टमीटर और एमीटर को जोड़ें। वोल्टेज (1V से 5V) बदलें, धारा का निरीक्षण करें। | स्लाइड्स |
| व्याख्या करें | 10 | ओम के नियम को परिभाषित करें: V = I × R. प्रतिरोध और इकाइयों की व्याख्या करें। वास्तविक समय ग्राफ़िंग (Y-अक्ष पर V, X-अक्ष पर I) का परिचय दें। ढलान = प्रतिरोध की व्याख्या करें। | स्लाइड्स + वर्चुअल लैब |
| मूल्यांकन करें | 10 | छात्र एलएमएस पर स्व-मूल्यांकन कार्य का प्रयास करेंगे | | वर्चुअल लैब |
| विस्तरित करें | 5 | परिदृश्य चर्चा: अवि एक इलेक्ट्रीशियन है और उसे अपनी एक दोस्त भव्या का फ़ोन आता है, जो बताती है कि उसके घर पर हीटिंग तारों में कुछ समस्या आ रही है। अवि, भव्या के घर समस्या ठीक करने गया। अवि ने देखा कि जैसे ही वह तार की लंबाई कम करती है, हीटिंग की समस्या दूर हो जाती है और जैसे ही वह तार की लंबाई बढ़ाती है, समस्या फिर से आ जाती है। विस्तृत विवरण के साथ समाधान बताकर अवि को भव्या की बिजली की समस्या ठीक करने में मदद करें। | स्लाइड्स |
क्या आपने कभी सोचा है कि वोल्टेज बढ़ाने पर बल्ब अधिक चमकने लगता है या बिजली से जोड़ने पर कुछ उपकरण गर्म क्यों हो जाते हैं?
ये दैनिक अवलोकन विद्युत के एक सरल किन्तु शक्तिशाली नियम द्वारा नियंत्रित होते हैं: ओम का नियम ।
इस सत्र में, शिक्षार्थी यह पता लगाएंगे कि वोल्टेज, धारा और प्रतिरोध किस प्रकार संबंधित हैं, तथा विद्युत परिपथ में वास्तविक समय ग्राफ का उपयोग करके उन्हें कैसे मापा और विश्लेषित किया जा सकता है।
विद्युत धारा किसी चालक से होकर विद्युत आवेशों (इलेक्ट्रॉनों) का प्रवाह है। इसे एम्पीयर (A) में मापा जाता है और यह बाहरी परिपथ में धनात्मक टर्मिनल से ऋणात्मक टर्मिनल की ओर प्रवाहित होती है।
सूत्र: I = Q / t
यह किसी परिपथ में दो बिंदुओं के बीच एक इकाई आवेश को गति देने के लिए आवश्यक ऊर्जा है। वोल्ट (V) में मापी जाने वाली यह वह ‘धक्का’ है जो धारा को गति प्रदान करता है।इसे एक पाइप में पानी के दबाव के रूप मे सोचें – दबाव जितना अधिक होगा, पानी उतनी ही तेजी से बहेगा।
प्रतिरोध किसी पदार्थ द्वारा विद्युत धारा के प्रवाह के प्रति दिया जाने वाला प्रतिरोध है। इसे ओम (Ω) में मापा जाता है ।जैसे एक संकरी पाइप पानी को धीमा कर देती है, वैसे ही प्रतिरोध धारा को धीमा कर देता है।
जब आप वोल्टेज (V) को Y-अक्ष पर तथा धारा (I) को X-अक्ष पर प्लॉट करते हैं:
यह रैखिक संबंध आभासी सिमुलेशन के दौरान वास्तविक समय में ओम के नियम को सत्यापित करता है।
यह पूरे पाठ में प्रयुक्त शब्दावली शब्दों की सूची है।
विद्युत धारा – चालक में प्रति सेकंड प्रवाहित होने वाले विद्युत आवेश को विद्युत धारा कहते हैं।
वोल्टेज (विभवांतर) – दो बिंदुओं के बीच एक इकाई आवेश को ले जाने में किया गया कार्य विभवांतर कहलाता है।
प्रतिरोध – किसी पदार्थ द्वारा विद्युत धारा के प्रवाह का विरोध प्रतिरोध कहलाता है।
ओम का नियम – स्थिर तापमान पर धारा, विभवांतर के समानुपाती होती है।
अमीटर – परिपथ में विद्युत धारा मापने वाला उपकरण।
वोल्टमीटर – दो बिंदुओं के बीच विभवांतर मापने वाला उपकरण।
चालक – वह पदार्थ जिसमें विद्युत धारा आसानी से प्रवाहित होती है।
ओमिक चालक – वह चालक जो ओम के नियम का पालन करता है।
गैर-ओमिक उपकरण – वह उपकरण जो ओम के नियम का पालन नहीं करता।
वी-आई ग्राफ – वोल्टेज और धारा के संबंध को दर्शाने वाला ग्राफ।
समानुपाती – जब दो राशियाँ निश्चित अनुपात में बदलती हैं।
ढाल – वी-आई ग्राफ में वोल्टेज और धारा के परिवर्तन का अनुपात।
परिपथ – विद्युत धारा के प्रवाह के लिए बना बंद मार्ग।
प्रतिरोधक – परिपथ में प्रतिरोध प्रदान करने वाला उपकरण।
रैखिक संबंध – ऐसा संबंध जो ग्राफ पर सीधी रेखा बनाता है।
ओम के नियम वर्चुअल लैब में आपका स्वागत है!
इस इंटरैक्टिव सिमुलेशन में, आप वोल्टेज (V), धारा (I), और प्रतिरोध (R) के बीच के संबंध का पता लगाएँगे। वोल्टेज और प्रतिरोध के अलग-अलग मान निर्धारित करके, आप देखेंगे कि विद्युत परिपथ में धारा कैसे बदलती है। सिमुलेशन ओम के नियम (I = V/R) का उपयोग करके स्वचालित रूप से धारा की गणना करेगा और इस संबंध को समझने में आपकी मदद करने के लिए एक वास्तविक समय VI ग्राफ़ तैयार करेगा। आप यह भी विश्लेषण करेंगे कि ग्राफ़ का ढलान प्रतिरोध को कैसे दर्शाता है, और यह निष्कर्ष निकालेंगे कि क्या चालक ओम के नियम का पालन करता है।
चरण 1: सर्किट का विश्लेषण करें
चरण 2: इनपुट वोल्टेज और प्रतिरोध
चरण 3: धारा का निरीक्षण करें
चरण 4: ग्राफ़ देखें
चरण 5: ग्राफ़ का विश्लेषण करें
चरण 6: मूल्यांकन
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