অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ কি?

ধরুন একটি সাধারণ বৈদ্যুতিক ক্লোজড সার্কিট রয়েছে যাতে একটি কারেন্টের উৎস রয়েছে, যেমন একটি জেনারেটর, গ্যালভানিক সেল বা ব্যাটারি এবং একটি প্রতিরোধক R। যেহেতু সার্কিটে কারেন্ট কোথাও বাধাগ্রস্ত হয় না, তাই এটি উৎসের ভিতরেও প্রবাহিত হয়।

এমন পরিস্থিতিতে, আমরা বলতে পারি যে প্রতিটি উত্সের কিছু অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ রয়েছে যা প্রবাহকে প্রবাহিত হতে বাধা দেয়। এই অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ বর্তমান উৎসকে চিহ্নিত করে এবং r অক্ষর দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। জন্য গ্যালভানিক কোষ বা ব্যাটারি, অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ হল ইলেক্ট্রোলাইট দ্রবণ এবং ইলেক্ট্রোডগুলির প্রতিরোধ, একটি জেনারেটরের জন্য - স্টেটর উইন্ডিংগুলির প্রতিরোধ ইত্যাদি।

এইভাবে, একটি বর্তমান উত্স EMF এর মাত্রা এবং তার নিজস্ব অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের মান উভয় দ্বারা চিহ্নিত করা হয় - উভয় বৈশিষ্ট্যই উত্সের গুণমান নির্দেশ করে।

উচ্চ-ভোল্টেজ ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক জেনারেটর (যেমন ভ্যান ডি গ্রাফ জেনারেটর বা উইমসহার্স্ট জেনারেটর) লক্ষ লক্ষ ভোল্টে পরিমাপ করা একটি বিশাল EMF বৈশিষ্ট্যযুক্ত, যখন তাদের অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ শত শত মেগোহমে পরিমাপ করা হয়, তাই তারা পাওয়ার জন্য উপযুক্ত নয়। উচ্চ স্রোত।

বিপরীতে, গ্যালভ্যানিক কোষে (যেমন একটি ব্যাটারি) 1 ভোল্টের একটি EMF থাকে, যদিও তাদের অভ্যন্তরীণ রোধ ভগ্নাংশের ক্রম বা সর্বাধিক দশ ওহমের মতো, এবং তাই একক এবং দশ অ্যাম্পিয়ারের স্রোত পাওয়া যেতে পারে। গ্যালভানিক কোষ থেকে।

এই চিত্রটি একটি সংযুক্ত লোড সহ একটি বাস্তব উৎস দেখায়। তারা এখানে সংজ্ঞায়িত করা হয় EMF উৎস, এর অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের পাশাপাশি লোড প্রতিরোধের। অনুসারে ক্লোজ সার্কিটের জন্য ওহমের সূত্র, এই সার্কিটে বর্তমানের সমান হবে:

যেহেতু বাহ্যিক সার্কিট বিভাগটি সমজাতীয়, তাই ওহমের সূত্র থেকে লোড জুড়ে ভোল্টেজ পাওয়া যেতে পারে:

প্রথম সমীকরণ থেকে লোডের প্রতিরোধকে প্রকাশ করে এবং দ্বিতীয় সমীকরণে এর মান প্রতিস্থাপন করে, আমরা একটি বন্ধ সার্কিটে কারেন্টের উপর লোডের ভোল্টেজের নির্ভরতা পাই:

একটি বন্ধ লুপে, EMF বহিরাগত সার্কিট উপাদান এবং উৎসের অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের উপর ভোল্টেজ ড্রপের সমষ্টির সমান। লোড কারেন্টের উপর লোড ভোল্টেজের নির্ভরতা আদর্শভাবে রৈখিক।

গ্রাফটি এটি দেখায়, তবে একটি বাস্তব প্রতিরোধকের জন্য পরীক্ষামূলক ডেটা (গ্রাফের কাছাকাছি) সর্বদা আদর্শ থেকে আলাদা:

পরীক্ষা এবং যুক্তি দেখায় যে শূন্য লোড কারেন্টে বাহ্যিক সার্কিট ভোল্টেজ উৎস ইএমএফের সমান এবং শূন্য লোড ভোল্টেজে সার্কিট কারেন্ট হয় শর্ট সার্কিট কারেন্ট… বাস্তব সার্কিটের এই বৈশিষ্ট্যটি পরীক্ষামূলকভাবে EMF এবং বাস্তব উৎসের অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ খুঁজে পেতে সাহায্য করে।

অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের পরীক্ষামূলক সনাক্তকরণ

পরীক্ষামূলকভাবে এই বৈশিষ্ট্যগুলি নির্ধারণ করতে, কারেন্টের মাত্রার উপর লোডে ভোল্টেজের নির্ভরতার একটি গ্রাফ তৈরি করা হয়, যার পরে এটি অক্ষগুলির সাথে ছেদ বিন্দুতে এক্সট্রাপোলেট করা হয়।

ভোল্টেজ মেরুদণ্ডের সাথে গ্রাফের ছেদ বিন্দুতে উত্স emf এর মান এবং বর্তমান অক্ষের সাথে ছেদ বিন্দুতে শর্ট-সার্কিট কারেন্টের মান। ফলস্বরূপ, সূত্র দ্বারা অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ পাওয়া যায়:

উৎস দ্বারা বিকশিত দরকারী শক্তি লোড জুড়ে বিতরণ করা হয়। লোড প্রতিরোধের উপর এই শক্তির নির্ভরতার গ্রাফ চিত্রে দেখানো হয়েছে। এই বক্ররেখাটি শূন্য বিন্দুতে স্থানাঙ্ক অক্ষগুলির ছেদ থেকে শুরু হয়, তারপর সর্বোচ্চ শক্তি মান পর্যন্ত উঠে, তারপর অসীমতার সমান লোড প্রতিরোধের সাথে শূন্যে পড়ে।

একটি প্রদত্ত উত্সের সাথে তাত্ত্বিক সর্বাধিক শক্তি বিকাশ করা হবে এমন সর্বাধিক লোড প্রতিরোধের সন্ধান করতে, R এর সাপেক্ষে পাওয়ার সূত্রের ডেরিভেটিভ নেওয়া হয় এবং শূন্যে সেট করা হয়। বাহ্যিক সার্কিট প্রতিরোধের অভ্যন্তরীণ উত্স প্রতিরোধের সমান হলে সর্বাধিক শক্তি বিকাশ করা হবে:

R = r-এ সর্বাধিক শক্তির জন্য এই বিধানটি আপনাকে লোড প্রতিরোধের মান বনাম লোডে মুক্তি পাওয়ার প্লট করে উত্সের অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের পরীক্ষামূলকভাবে সন্ধান করতে দেয়।তাত্ত্বিক লোড প্রতিরোধের পরিবর্তে একটি প্রকৃত সন্ধান করা যা সর্বাধিক শক্তি সরবরাহ করে বিদ্যুৎ সরবরাহের প্রকৃত অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ নির্ধারণ করে।

বর্তমান উৎসের কার্যক্ষমতা বর্তমানে বিকশিত হওয়া মোট শক্তির সাথে লোডের সাথে বিতরণকৃত সর্বাধিক শক্তির অনুপাত নির্দেশ করে।

এটা স্পষ্ট যে যদি উত্সটি এমন শক্তি বিকাশ করে যে প্রদত্ত উত্সের জন্য সর্বাধিক সম্ভাব্য শক্তি লোডে প্রাপ্ত হয়, তবে উত্সটির কার্যকারিতা 50% এর সমান হবে।