प्रतिरोधकों के संयोजन का प्रतिरोध: श्रृंखला और समांतर

प्रतिरोधकों के संयोजन का प्रतिरोध: श्रृंखला और समांतर

सामग्री मानक

इस पाठ में, विद्यार्थी श्रेणी और समानांतर में प्रतिरोधकों के संयोजन को समझेंगे, कुल प्रतिरोध (Rnet ) की गणना करना सीखेंगे, और यह समझेंगे कि ओम का नियम प्रत्येक विन्यास पर कैसे लागू होता है। वे धारा/वोल्टता वितरण (श्रेणी में समान धारा, समानांतर में समान वोल्टता) की व्याख्या करेंगे और एक निश्चित स्रोत वोल्टता के साथ संख्यात्मक समस्याओं को हल करेंगे।

प्रदर्शन मानकों

छात्र सक्षम होंगे:

  • श्रेणी और समानांतर संयोजनों के लिए Rnet निर्धारित करें।
  • अज्ञात I, V, या R को ज्ञात करने के लिए V = IR का प्रयोग करें।
  • श्रेणी में धारा की निरंतरता और समानांतर में वोल्टता की समानता की व्याख्या करें।
  • डिज़ाइन विकल्पों को न्यायसंगत ठहराएं (कब श्रेणी बनाम समानांतर उपयुक्त है)।

संरेखण मानक

संदर्भ: NCERT पुस्तक संरेखण

यह पाठ NCERT कक्षा 10 विज्ञान पाठ्यपुस्तक, अध्याय 11: विद्युत, खंड 11.6 प्रतिरोधकों के निकाय का प्रतिरोध से संरेखित है।

पूर्वापेक्षाएँ (पूर्व ज्ञान)

  • विद्युत परिपथों की समझ, जिसमें आवेश, धारा, वोल्टता और प्रतिरोध, साथ ही उनके इकाई प्रतीक शामिल हैं।
  • ओम के नियम (V = IR) और उसके अनुप्रयोग से परिचित।
  • बुनियादी बीजगणित कौशल, जिसमें भिन्न और व्युत्क्रम के साथ काम करना शामिल है।

सीखने के उद्देश्य

पाठ के अंत तक, छात्र सक्षम होंगे:

  • दिए गए श्रेणी/समानांतर सेटों के लिए Rnet की गणना करें।
  • एक निश्चित स्रोत (जैसे 5 V) के साथ I = V / Rnet का उपयोग करें।
  • श्रेणी बनाम समानांतर में धारा/वोल्टता साझाकरण की भविष्यवाणी करें।
  • सीमाओं का अनुमान लगाकर उत्तरों की जाँच करें

परिचय

इस सत्र में, छात्र सीखेंगे कि श्रृंखला और समानांतर प्रतिरोधक विन्यास कुल प्रतिरोध, धारा और वोल्टेज वितरण को कैसे प्रभावित करते हैं, जो उन्हें ओम के नियम का उपयोग करके परिपथ व्यवहार की भविष्यवाणी और नियंत्रण करने में सक्षम बनाता है।

समयरेखा (40 मिनट)

शीर्षकअनुमानित अवधिप्रक्रियासंदर्भ सामग्री
संलग्न करें5
पूछो:जब प्रतिरोधकों को एक परिपथ में जोड़ा जाता है तो क्या होता है? प्रत्येक स्थिति में धारा कैसे व्यवहार करती है?

स्लाइड्स

अन्वेषण करें10

प्रतिरोधक क्या है?

स्लाइड्स

व्याख्या करें10

सर्किट आरेख और गणितीय समीकरण की सहायता से श्रेणीक्रम और समान्तर संयोजन में प्रतिरोधों की व्याख्या कीजिए।

स्लाइड्स +

वर्चुअल लैब

मूल्यांकन करें10

छात्र एलएमएस पर स्व-मूल्यांकन कार्य का प्रयास करेंगे |

वर्चुअल लैब

विस्तार करें5

दिए गए परिपथ में प्रतिरोधक का मान ज्ञात कीजिए।

 

स्लाइड्स

प्रतिरोधकों के संयोजन का प्रतिरोध: श्रृंखला और समांतर

परिचय

इस सत्र में, आप श्रेणी और समानांतर में प्रतिरोधकों के संयोजन, कुल प्रतिरोध की गणना, और प्रत्येक स्थिति में धारा और वोल्टता के साझाकरण का अध्ययन करेंगे। वे एक निश्चित आपूर्ति के साथ परिपथ व्यवहार की भविष्यवाणी करने के लिए ओम के नियम का उपयोग करेंगे।

लिखित

यह सीखना क्यों महत्वपूर्ण है?

  • घरेलू वायरिंग समानांतर का उपयोग करती है ताकि प्रत्येक उपकरण को पूर्ण मेन्स वोल्टता मिले।
  • टॉर्च में अक्सर श्रेणी में सेल का उपयोग होता है; संयोजन धारा और चमक को नियंत्रित करते हैं।

यह श्रेणी बनाम समानांतर कनेक्शन को समझने और Rnet को ज्ञात करके ओम के नियम को आत्मविश्वास से लागू करने की ओर ले जाता है।

अवधारणा क्या है?

प्रतिरोधक नेटवर्क एक साथ जुड़े प्रतिरोधकों का समूह है। कुल (समतुल्य) प्रतिरोध Rnet वह एकल प्रतिरोध है जो पूरे नेटवर्क की तरह स्रोत से समान धारा खींचेगा।

मुख्य घटक:

  • श्रेणी: एक धारा पथ; प्रत्येक प्रतिरोधक में समान धारा; वोल्टता जुड़ती हैं।
  • समानांतर: कई शाखाएं; प्रत्येक शाखा स्रोत के पार है; धाराएं जुड़ती हैं।
  • ओम का नियम: V = IR पूरे नेटवर्क या एक अकेले तत्व पर लागू होता है।

चरण

श्रेणी (एक धारा पथ)

  • सिरे-से-सिरे तक प्रतिरोधकों के साथ एक एकल लूप की पहचान करें।
  • Rnet = R1 + R2 + R3 + …
  • धारा समान; वोल्टता जुड़ती है; Rnet > किसी भी भाग की जाँच करें।

समानांतर (शाखाएं)

  • समान दो नोड्स के बीच शाखाओं की पहचान करें।
  • 1/rnet = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + …
  • वोल्टता समान; धाराएं जुड़ती हैं; Rnet < सबसे छोटी शाखा की जाँच करें।

अनुप्रयोग / यह उपयोगी क्यों है?

  • घरेलू वायरिंग समानांतर में ताकि एक उपकरण बंद होने पर दूसरे काम करते रहें।
  • श्रेणी प्रतिरोधकों के साथ धारा सीमित करना और संवेदन।
  • कुल धारा और ऊष्मा को नियंत्रित करके शक्ति प्रबंधन।

शब्दावली

यह पूरे पाठ में उपयोग किए गए शब्दावली शब्दों की सूची है।

  • कुल (समतुल्य) प्रतिरोध Rnet: एकल प्रतिरोध जो नेटवर्क को प्रतिस्थापित करते हुए स्रोत से समान धारा खींचता है।
  • श्रेणी कनेक्शन: घटक एक के बाद एक एकल पथ में; समान धारा; वोल्टता जुड़ती हैं।
  • समानांतर कनेक्शन: घटक समान दो नोड्स के बीच; समान वोल्टता; धाराएं जुड़ती हैं।
  • वोल्टता पतन: किसी घटक के पार विभवांतर, V = IR।
  • शाखा धारा: समानांतर पथ में बहने वाली धारा।
  • ओम का नियम V = IR: वोल्टता, धारा और प्रतिरोध को जोड़ने वाला संबंध।

प्रतिरोधकों के संयोजन का प्रतिरोध: श्रृंखला और समांतर

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परिचय

इस VR प्रयोगशाला में आप श्रेणी और समानांतर के बीच स्विच करेंगे, स्लाइडर से R1, R2, R3 सेट करेंगे, और एक निश्चित 5 V स्रोत के साथ ओम के नियम का उपयोग करके Rnet और धारा I को लाइव अपडेट होते देखेंगे।

प्रमुख विशेषताऐं

  • मोड टैब: श्रेणी / समानांतर।
  • मान स्लाइडर: R1, R2, R3 (1–20 Ω) सेट करें।
  • लाइव Rnet और I कैलकुलेटर: जैसे-जैसे आप खींचते हैं अपडेट होता है।
  • शाखा मीटर (समानांतर) और वोल्टता पतन (श्रेणी)।
  • रीसेट / यादृच्छिक अभ्यास सेट।
  • क्विज डॉक (2 MCQs)।

वीआर अनुभव के लिए चरण-दर-चरण प्रक्रिया

VR अनुभव के लिए चरण-दर-चरण प्रक्रिया

1) प्रारंभ और अवलोकन

  1. प्रयोगशाला खोलें और संक्षिप्त अवलोकन पढ़ें जो श्रेणी (एक पथ) और समानांतर (शाखाएं) को समझाता है।
  2. ध्यान दें कि आप प्रत्येक मोड में कुल प्रतिरोध, धारा, और वोल्टता साझाकरण की तुलना करेंगे।

2) श्रेणी मोड (एक निरंतर पथ)

  1. श्रेणी मोड चुनें।
  2. स्लाइडर का उपयोग करके तीन प्रतिरोधक मान सेट करें (उदाहरण के लिए: शुरू करने के लिए तीन छोटी संख्याएं)।
  3. कुल प्रतिरोध प्रदर्शन देखें: श्रेणी में यह बढ़ता है जब आप लाइन में अधिक प्रतिरोध जोड़ते हैं।
  4. धारा रीडिंग देखें: जैसे-जैसे कुल प्रतिरोध बड़ा होता है, समान आपूर्ति के लिए धारा छोटी हो जाती है
  5. वोल्टता पतन दृश्य खोलें: आप देखेंगे कि आपूर्ति वोल्टता लाइन में प्रतिरोधकों के बीच साझा होती है।
  6. एक समय में एक स्लाइडर बदलें और ध्यान दें कि कैसे:
    • कुल प्रतिरोध बढ़ता है जब किसी एक प्रतिरोधक का मान बढ़ाया जाता है।
    • धारा कम हो जाती है जब कुल प्रतिरोध बढ़ता है।
    • वोल्टता पतन प्रत्येक प्रतिरोधक के पार समायोजित होते हैं लेकिन फिर भी जोड़कर आपूर्ति के बराबर होते हैं।

3) समानांतर मोड (अलग शाखाएं)

  1. समानांतर मोड में स्विच करें।
  2. स्लाइडर का उपयोग करके तीन प्रतिरोधक मान सेट करें (एक छोटे और दो बड़े मानों से शुरू करें)।
  3. कुल प्रतिरोध प्रदर्शन देखें: समानांतर में यह छोटा हो जाता है जब आप अधिक शाखाएं जोड़ते हैं या किसी शाखा का मान कम करते हैं
  4. धारा रीडिंग देखें:
    • स्रोत से कुल धारा शाखा धाराओं का योग होती है।
    • प्रत्येक शाखा में स्रोत के समान वोल्टता होती है।
  5. एक समय में एक स्लाइडर बदलें और ध्यान दें कि कैसे:
    • किसी एक शाखा का मान कम करने से कुल धारा बढ़ जाती है।
    • सबसे कम प्रतिरोध वाली शाखा सबसे अधिक धारा खींचती है।
    • कुल प्रतिरोध सबसे छोटे एकल शाखा मान से कम रहता है।

4) अन्वेषण और तुलना (अवधारणा जाँच)

  1. स्लाइड करने से पहले भविष्यवाणी करें: जोर से बताएं कि कुल प्रतिरोध और धारा बढ़ेगी या घटेगी, फिर मीटर से जाँच करें।
  2. ये त्वरित परीक्षण करें:
    • श्रेणी परीक्षण: एक प्रतिरोधक मान बढ़ाएं और कम धारा देखें।
    • समानांतर परीक्षण: कम-प्रतिरोध वाली शाखा जोड़ें और अधिक कुल धारा देखें।
  3. दो स्क्रीनशॉट सहेजें या पूर्ण वाक्यों में अपने अवलोकन के दो उदाहरण लिखें।

5) त्वरित स्व-जाँच

  1. श्रेणी में, एक वाक्य में समझाएं कि समान धारा सभी प्रतिरोधकों से क्यों बहती है।
  2. समानांतर में, एक वाक्य में समझाएं कि प्रत्येक शाखा में स्रोत के समान वोल्टता क्यों होती है।
  3. बताएं कि आप कौन सा सेट-अप चुनेंगे जिससे एक उपकरण बंद होने पर दूसरों को प्रभावित न करे (और क्यों)।

6) लघु-प्रश्नोत्तरी

  1. प्रश्नोत्तरी पैनल खोलें और दो प्रश्नों के उत्तर दें
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