વિદ્યુત પરિપથના પ્રશ્નમાં સૌથી પહેલાં કયા અવરોધો શ્રેણી (Series) અને કયા સમાંતર (Parallel) જોડાયેલા છે તે ઓળખો. આ તફાવત સમજ્યા પછી કરંટ અને વિભવાંતરની ગણતરી સરળ બને છે. અહીં માત્ર કાગળ પરના સુરક્ષિત અભ્યાસ-દાખલા છે; વર્તમાન પાઠ્યક્રમ માટે સત્તાવાર પુસ્તક જુઓ.
V, I અને R ઓળખો
- V = વિભવાંતર (Potential Difference), એકમ Volt.
- I = વિદ્યુત પ્રવાહ (Current), એકમ Ampere.
- R = અવરોધ (Resistance), એકમ Ohm (Ω).
યોગ્ય ઓહ્મીય અવરોધ અને સ્થિર ભૌતિક પરિસ્થિતિઓમાં Ohmનો નિયમ: V = I × R. તેથી I = V / R અને R = V / I.
ઉદાહરણ 1: શ્રેણીમાં બે અવરોધ
માનો કે R₁ = 2 Ω અને R₂ = 4 Ω શ્રેણીમાં જોડાયેલા છે અને બેટરીનું વિભવાંતર 12 V છે.
પગલું 1: કુલ અવરોધ R = 2 + 4 = 6 Ω.
પગલું 2: મુખ્ય પ્રવાહ I = 12 / 6 = 2 A.
પગલું 3: પહેલી પ્રતિકાર ઉપર V₁ = I × R₁ = 2 × 2 = 4 V; બીજી ઉપર V₂ = 2 × 4 = 8 V.
ચકાસણી: 4 V + 8 V = 12 V, એટલે બંને ઉપરના વિભવાંતરોનો સરવાળો બેટરીના વિભવાંતર જેટલો છે.
શ્રેણીમાં પ્રવાહ સમાન રહે છે; અવરોધ અલગ હોય તો તેના ઉપરનું વિભવાંતર અલગ હોઈ શકે છે.
ઉદાહરણ 2: સમાંતરમાં બે અવરોધ
હવે R₁ = 6 Ω અને R₂ = 3 Ω સમાંતર જોડાયેલા છે અને બંનેની ઉપર 6 V છે.
- પહેલા માર્ગમાં I₁ = 6 / 6 = 1 A.
- બીજા માર્ગમાં I₂ = 6 / 3 = 2 A.
- કુલ પ્રવાહ I = 1 + 2 = 3 A.
- સમકક્ષ અવરોધ R = V / I = 6 / 3 = 2 Ω.
અહીં બંને માર્ગો પર વિભવાંતર સમાન છે. સમાંતરના બે ધન અવરોધનો સમકક્ષ અવરોધ સામાન્ય રીતે બંનેમાંથી નાનાથી પણ ઓછો મળે છે.
ઉદાહરણ 3: શક્તિ કેટલી?
જો V = 12 V અને I = 2 A હોય, તો વિદ્યુત શક્તિ P = V × I = 24 W (Watt). અહીં જવાબમાં Watt લખો, Volt નહીં; એકમથી ગણતરીમાં ભૂલ પકડાઈ શકે છે.
સામાન્ય ભૂલો
- Seriesમાં અવરોધ જોડવાના બદલે Parallelનું સૂત્ર લગાવવું.
- Parallelમાં દરેક શાખાનો પ્રવાહ સમાન છે એમ માનવું; ત્યાં વિભવાંતર સમાન હોય છે.
- Milliampere અને Ampere વચ્ચે ફેરફાર કર્યા વિના ગણતરી કરવી.
- જવાબમાં યોગ્ય એકમ ન લખવો.
જાતે કરો અને જવાબ ચકાસો
પ્રશ્ન 1: Seriesમાં 3 Ω અને 5 Ω જોડાયેલા છે, બેટરી 16 V છે. કુલ પ્રવાહ?
જવાબ: R = 3 + 5 = 8 Ω; I = 16 / 8 = 2 A.
પ્રશ્ન 2: Parallelમાં 4 Ω અને 4 Ω છે. સમકક્ષ અવરોધ?
જવાબ: 2 Ω.
પ્રશ્ન 3: કોઈ પરિપથમાં V = 10 V અને I = 2 A છે. શક્તિ?
જવાબ: P = 10 × 2 = 20 W.
દરેક નવા દાખલામાં પહેલાં નાનું પરિપથ-ચિત્ર જાતે દોરી Series/Parallel ઓળખો. ત્યાર પછી V, I, Rની યાદી સાથે એકમ લખો. છેલ્લે આખા પરિપથની ચકાસણી કરો.
વધુ શીખવા સ્માર્ટ પુનરાવર્તન અને અભ્યાસ સામગ્રી પર જાઓ.
વિદ્યુત સુરક્ષા: આ વાંચન માટેનું ઉદાહરણ છે. ઘરની વીજળી, ખુલ્લા વાયર કે Power Socket પર આવા પ્રયોગ કરશો નહીં. પ્રાયોગિક કામગીરી શિક્ષક અને લેબ સલામતી હેઠળ જ થવી જોઈએ.