അദ്ധ്യായം 11 വൈദ്യുതി
ആധുനിക സമൂഹത്തിൽ വൈദ്യുതിക്ക് ഒരു പ്രധാന സ്ഥാനമുണ്ട്. വീടുകൾ, സ്കൂളുകൾ, ആശുപത്രികൾ, വ്യവസായങ്ങൾ തുടങ്ങിയവയിൽ വിവിധ ആവശ്യങ്ങൾക്കായി ഇത് ഒരു നിയന്ത്രിക്കാവുന്നതും സൗകര്യപ്രദവുമായ ഊർജ്ജരൂപമാണ്. വൈദ്യുതി എന്താണ്? ഒരു വൈദ്യുത സർക്യൂട്ടിൽ അത് എങ്ങനെ ഒഴുകുന്നു? ഒരു വൈദ്യുത സർക്യൂട്ടിലൂടെയുള്ള കറന്റ് നിയന്ത്രിക്കുന്നതോ ക്രമീകരിക്കുന്നതോ ആയ ഘടകങ്ങൾ ഏതൊക്കെയാണ്? ഈ അദ്ധ്യായത്തിൽ, അത്തരം ചോദ്യങ്ങൾക്ക് ഉത്തരം നൽകാൻ ഞങ്ങൾ ശ്രമിക്കും. വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ താപന പ്രഭാവവും അതിന്റെ പ്രയോഗങ്ങളും ഞങ്ങൾ ചർച്ച ചെയ്യും.
11.1 വൈദ്യുത പ്രവാഹവും സർക്യൂട്ടും
വായു പ്രവാഹവും ജലപ്രവാഹവും നമുക്ക് പരിചിതമാണ്. ഒഴുകുന്ന വെള്ളം നദികളിൽ ജലപ്രവാഹം ഉണ്ടാക്കുന്നുവെന്ന് നമുക്കറിയാം. അതുപോലെ, വൈദ്യുത ചാർജ് ഒരു കണ്ടക്ടറിലൂടെ (ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു ലോഹ കമ്പി വഴി) ഒഴുകുകയാണെങ്കിൽ, കണ്ടക്ടറിൽ ഒരു വൈദ്യുത പ്രവാഹം ഉണ്ടെന്ന് നമ്മൾ പറയുന്നു. ഒരു ടോർച്ചിൽ, സെല്ലുകൾ (അല്ലെങ്കിൽ ഒരു ബാറ്ററി, ശരിയായ ക്രമത്തിൽ സ്ഥാപിച്ചാൽ) ചാർജുകളുടെ ഒഴുക്ക് അല്ലെങ്ങിൽ ടോർച്ച് ബൾബ് പ്രകാശിക്കാൻ ഒരു വൈദ്യുത പ്രവാഹം നൽകുന്നുവെന്ന് നമുക്കറിയാം. ടോർച്ചിന്റെ സ്വിച്ച് ഓണാക്കുമ്പോൾ മാത്രമേ അത് പ്രകാശം നൽകുന്നുള്ളൂ എന്നും നമ്മൾ കണ്ടിട്ടുണ്ട്. ഒരു സ്വിച്ച് എന്താണ് ചെയ്യുന്നത്? ഒരു സ്വിച്ച് സെല്ലിനും ബൾബിനും ഇടയിൽ ഒരു കണ്ടക്ടിംഗ് ലിങ്ക് ഉണ്ടാക്കുന്നു. ഒരു വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ തുടർച്ചയായതും അടച്ചതുമായ പാതയെ വൈദ്യുത സർക്യൂട്ട് എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഇപ്പോൾ, സർക്യൂട്ട് എവിടെയെങ്കിലും തകർന്നാൽ (അല്ലെങ്കിൽ ടോർച്ചിന്റെ സ്വിച്ച് ഓഫ് ചെയ്താൽ), കറന്റ് ഒഴുകുന്നത് നിർത്തുകയും ബൾബ് പ്രകാശിക്കാതിരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
വൈദ്യുത പ്രവാഹം എങ്ങനെ പ്രകടിപ്പിക്കാം? ഒരു യൂണിറ്റ് സമയത്തിൽ ഒരു പ്രത്യേക പ്രദേശത്തിലൂടെ ഒഴുകുന്ന ചാർജിന്റെ അളവ് വഴിയാണ് വൈദ്യുത പ്രവാഹം പ്രകടിപ്പിക്കുന്നത്. മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, ഇത് വൈദ്യുത ചാർജുകളുടെ ഒഴുക്കിന്റെ നിരക്കാണ്. ലോഹ കമ്പികൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന സർക്യൂട്ടുകളിൽ, ഇലക്ട്രോണുകളാണ് ചാർജുകളുടെ ഒഴുക്ക് ഉണ്ടാക്കുന്നത്. എന്നിരുന്നാലും, വൈദ്യുതിയുടെ പ്രതിഭാസം ആദ്യം നിരീക്ഷിച്ച സമയത്ത് ഇലക്ട്രോണുകൾ അറിയില്ലായിരുന്നു. അതിനാൽ, വൈദ്യുത പ്രവാഹം പോസിറ്റീവ് ചാർജുകളുടെ ഒഴുക്കായി കണക്കാക്കുകയും പോസിറ്റീവ് ചാർജുകളുടെ ഒഴുക്കിന്റെ ദിശയെ വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ ദിശയായി എടുക്കുകയും ചെയ്തു. പരമ്പരാഗതമായി, ഒരു വൈദ്യുത സർക്യൂട്ടിൽ, വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ ദിശയെ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ഒഴുക്കിന്റെ ദിശയ്ക്ക് വിപരീതമായി എടുക്കുന്നു, അവ നെഗറ്റീവ് ചാർജുകളാണ്.
ചിത്രം 11.1 ഒരു വൈദ്യുത സർക്യൂട്ടിന്റെ ഒരു സ്കീമാറ്റിക് ഡയഗ്രം - സെൽ, വൈദ്യുത ബൾബ്, അമ്മീറ്റർ, പ്ലഗ് കീ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു
ഒരു കണ്ടക്ടറിന്റെ ഏതെങ്കിലും ക്രോസ്-സെക്ഷനിലൂടെ $Q$ ന്റെ ഒരു നെറ്റ് ചാർജ്, $t$ സമയത്തിൽ ഒഴുകുകയാണെങ്കിൽ, $I$ ക്രോസ്-സെക്ഷനിലൂടെയുള്ള കറന്റ്,
$$ \begin{equation*} I=\dfrac{Q}{t} \tag{11.1} \end{equation*} $$
വൈദ്യുത ചാർജിന്റെ SI യൂണിറ്റ് കൂളോം (C) ആണ്, ഇത് ഏകദേശം $6 \times 10^{18}$ ഇലക്ട്രോണുകളിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ചാർജിന് തുല്യമാണ്. (ഒരു ഇലക്ട്രോൺ $1.6 \times 10^{-19} C$ ന്റെ നെഗറ്റീവ് ചാർജ് ഉള്ളതായി നമുക്കറിയാം.) വൈദ്യുത പ്രവാഹം ആമ്പിയർ (A) എന്ന യൂണിറ്റ് ഉപയോഗിച്ചാണ് പ്രകടിപ്പിക്കുന്നത്, ഫ്രഞ്ച് ശാസ്ത്രജ്ഞനായ ആൻഡ്രേ-മാരി ആമ്പിയർ (1775-1836) എന്നയാളുടെ പേരിലാണ് ഇത്. ഒരു സെക്കൻഡിൽ ഒരു കൂളോം ചാർജ് ഒഴുകുന്നതിലൂടെയാണ് ഒരു ആമ്പിയർ ഉണ്ടാകുന്നത്, അതായത്, $1 A=1 C / 1 s$. ചെറിയ അളവിലുള്ള കറന്റ് മില്ലിയാമ്പിയറിൽ $(1 mA=10^{-3} A)$ അല്ലെങ്കിൽ മൈക്രോആമ്പിയറിൽ $(1 \mu A=10^{-6} A)$ പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു. അമ്മീറ്റർ എന്ന ഉപകരണം ഒരു സർക്യൂട്ടിലെ വൈദ്യുത പ്രവാഹം അളക്കുന്നു. കറന്റ് അളക്കേണ്ട സർക്യൂട്ടിൽ ഇത് എല്ലായ്പ്പോഴും സീരീസിൽ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. ചിത്രം 11.1 ഒരു സെൽ, ഒരു വൈദ്യുത ബൾബ്, ഒരു അമ്മീറ്റർ, ഒരു പ്ലഗ് കീ എന്നിവ ഉൾക്കൊള്ളുന്ന ഒരു സാധാരണ വൈദ്യുത സർക്യൂട്ടിന്റെ സ്കീമാറ്റിക് ഡയഗ്രം കാണിക്കുന്നു. സെല്ലിന്റെ പോസിറ്റീവ് ടെർമിനലിൽ നിന്ന് സെല്ലിന്റെ നെഗറ്റീവ് ടെർമിനലിലേക്ക് ബൾബിലൂടെയും അമ്മീറ്ററിലൂടെയുമാണ് വൈദ്യുത പ്രവാഹം സർക്യൂട്ടിൽ ഒഴുകുന്നത് എന്നത് ശ്രദ്ധിക്കുക.
ഉദാഹരണം 11.1
$0.5 A$ ന്റെ ഒരു കറന്റ് 10 മിനിറ്റ് നേരം ഒരു വൈദ്യുത ബൾബിന്റെ ഫിലമെന്റ് വലിച്ചെടുക്കുന്നു. സർക്യൂട്ടിലൂടെ ഒഴുകുന്ന വൈദ്യുത ചാർജിന്റെ അളവ് കണ്ടെത്തുക.
പരിഹാരം
നമുക്ക് നൽകിയിരിക്കുന്നത്, $I=0.5 A ; t=10 min=600 s$.
സമവാക്യം (11.1) ൽ നിന്ന്, നമുക്കുള്ളത്
$$ \begin{aligned} Q & =I t \\ & =0.5 A \times 600 s \\ & =300 C \end{aligned} $$
11.2 വൈദ്യുത പൊട്ടൻഷ്യലും പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസവും
വൈദ്യുത ചാർജിനെ ഒഴുകാൻ എന്താണ് പ്രേരിപ്പിക്കുന്നത്? ജലപ്രവാഹത്തിന്റെ സാമ്യം നമുക്ക് പരിഗണിക്കാം. തികച്ചും തിരശ്ചീനമായ ഒരു ട്യൂബിലെ വെള്ളം ഒഴുകാത്തതുപോലെ, ചാർജുകൾ ഒരു ചെമ്പ് കമ്പിയിലൂടെ സ്വയം ഒഴുകില്ല. ട്യൂബിന്റെ ഒരറ്റം ഉയർന്ന നിലയിൽ സൂക്ഷിച്ചിരിക്കുന്ന ഒരു ജല ടാങ്കുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചാൽ, ട്യൂബിന്റെ രണ്ടറ്റങ്ങൾക്കിടയിൽ സമ്മർദ്ദ വ്യത്യാസം ഉണ്ടാകുന്ന തരത്തിൽ, വെള്ളം ട്യൂബിന്റെ മറ്റേ അറ്റത്ത് നിന്ന് ഒഴുകുന്നു. ഒരു കണ്ടക്ടിംഗ് ലോഹ കമ്പിയിലെ ചാർജുകളുടെ ഒഴുക്കിന്, ഗുരുത്വാകർഷണത്തിന് തീർച്ചയായും ഒരു പങ്കുമില്ല; ഇലക്ട്രോണുകൾ പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന വൈദ്യുത സമ്മർദ്ദത്തിൽ വ്യത്യാസം ഉണ്ടെങ്കിൽ മാത്രമേ നീങ്ങൂ. ഈ പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം ഒന്നോ അതിലധികമോ വൈദ്യുത സെല്ലുകൾ ചേർന്ന ഒരു ബാറ്ററി ഉൽപാദിപ്പിക്കാം. ഒരു സെല്ലിനുള്ളിലെ രാസപ്രവർത്തനം അതിൽ നിന്ന് കറന്റ് വലിച്ചെടുക്കാത്തപ്പോഴും സെല്ലിന്റെ ടെർമിനലുകളിലുടനീളം പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം ഉണ്ടാക്കുന്നു. സെൽ ഒരു കണ്ടക്ടിംഗ് സർക്യൂട്ട് ഘടകവുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുമ്പോൾ, പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം കണ്ടക്ടറിലെ ചാർജുകളെ ചലനത്തിലാക്കുകയും ഒരു വൈദ്യുത പ്രവാഹം ഉണ്ടാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഒരു നിശ്ചിത വൈദ്യുത സർക്യൂട്ടിലെ കറന്റ് നിലനിർത്താൻ, സെൽ അതിൽ സംഭരിച്ചിരിക്കുന്ന രാസ ഊർജ്ജം ചെലവഴിക്കേണ്ടതുണ്ട്.
ഒരു ബിന്ദുവിൽ നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേക്ക് ഒരു യൂണിറ്റ് ചാർജ് നീക്കാൻ ചെയ്ത പ്രവൃത്തി എന്ന നിലയിൽ ചില കറന്റ് വഹിക്കുന്ന ഒരു വൈദ്യുത സർക്യൂട്ടിലെ രണ്ട് ബിന്ദുക്കൾ തമ്മിലുള്ള വൈദ്യുത പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം ഞങ്ങൾ നിർവചിക്കുന്നു -
രണ്ട് ബിന്ദുക്കൾ തമ്മിലുള്ള പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം $(V)$ $=$ ചെയ്ത പ്രവൃത്തി $(W) /$ ചാർജ് $(Q)$
$$ \begin{equation*} V=W / Q \tag{11.2} \end{equation*} $$
വൈദ്യുത പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസത്തിന്റെ SI യൂണിറ്റ് വോൾട്ട് $(V)$ ആണ്, ഇറ്റാലിയൻ ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനായ അലെസാണ്ട്രോ വോൾട്ടയുടെ (1745-1827) പേരിലാണ് ഇത്. ഒരു ബിന്ദുവിൽ നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേക്ക് 1 കൂളോം ചാർജ് നീക്കാൻ 1 ജൂൾ പ്രവൃത്തി ചെയ്യുമ്പോൾ, ഒരു കറന്റ് വഹിക്കുന്ന കണ്ടക്ടറിലെ രണ്ട് ബിന്ദുക്കൾ തമ്മിലുള്ള പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസമാണ് ഒരു വോൾട്ട്.
$$ \text{ Therefore, 1 volt } =\dfrac{1 \text{ joule }}{1 \text{ coulomb }}$$
$$ \begin{equation*} 1 \mathrm{~V}=1 \mathrm{JC}^{-1} \tag{11.3} \end{equation*} $$
വോൾട്ട്മീറ്റർ എന്ന ഉപകരണത്തിന്റെ സഹായത്തോടെയാണ് പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം അളക്കുന്നത്. പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം അളക്കേണ്ട പോയിന്റുകളിലുടനീളം വോൾട്ട്മീറ്റർ എല്ലായ്പ്പോഴും സമാന്തരമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.
ഉദാഹരണം 11.2
$2 C$ ന്റെ ഒരു ചാർജ് $12 V$ പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസമുള്ള രണ്ട് ബിന്ദുക്കളിലൂടെ നീക്കാൻ എത്ര പ്രവൃത്തി ചെയ്യുന്നു?
പരിഹാരം
$Q$ ന്റെ ചാർജിന്റെ അളവ്, $V(=12 V)$ പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസമുള്ള രണ്ട് ബിന്ദുക്കൾക്കിടയിൽ ഒഴുകുന്നത് $2 C$ ആണ്. അങ്ങനെ, ചാർജ് നീക്കാൻ ചെയ്ത പ്രവൃത്തിയുടെ അളവ് $W$, [സമവാക്യം (11.2) ൽ നിന്ന്] ആണ്
$$ \begin{matrix} W & = V Q \\ & = 12 V \times 2 C \\ & = 24 J . \end{matrix} $$
11.3 സർക്യൂട്ട് ഡയഗ്രം
ചിത്രം 11.1 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ഒരു വൈദ്യുത സർക്യൂട്ടിൽ ഒരു സെൽ (അല്ലെങ്കിൽ ഒരു ബാറ്ററി), ഒരു പ്ലഗ് കീ, വൈദ്യുത ഘടകം(ങ്ങൾ), കണക്റ്റിംഗ് വയറുകൾ എന്നിവ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നുവെന്ന് നമുക്കറിയാം. ഒരു സ്കീമാറ്റിക് ഡയഗ്രം വരയ്ക്കുന്നത് പലപ്പോഴും സൗകര്യപ്രദമാണ്, അതിൽ സർക്യൂട്ടിന്റെ വിവിധ ഘടകങ്ങൾ സൗകര്യപ്രദമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ചിഹ്നങ്ങളാൽ പ്രതിനിധീകരിക്കപ്പെടുന്നു. സർക്യൂട്ട് ഡയഗ്രങ്ങളിൽ ഏറ്റവും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ചില വൈദ്യുത ഘടകങ്ങളെ പ്രതിനിധീകരിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന പരമ്പരാഗത ചിഹ്നങ്ങൾ പട്ടിക 11.1 ൽ നൽകിയിരിക്കുന്നു.
പട്ടിക 11.1 സർക്യൂട്ട് ഡയഗ്രങ്ങളിൽ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ചില ഘടകങ്ങളുടെ ചിഹ്നങ്ങൾ
11.4 ഓമിന്റെ നിയമം
ഒരു കണ്ടക്ടറിലുടനീളമുള്ള പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസവും അതിലൂടെയുള്ള കറന്റും തമ്മിൽ ഒരു ബന്ധമുണ്ടോ? ഒരു പ്രവർത്തനത്തോടെ നമുക്ക് പര്യവേക്ഷണം നടത്താം.
പ്രവർത്തനം 11.1
- ചിത്രം 11.2 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ ഒരു സർക്യൂട്ട് സജ്ജീകരിക്കുക, $0.5 m$ നീളമുള്ള ഒരു നിക്രോം വയർ XY, ഒരു അമ്മീറ്റർ, ഒരു വോൾട്ട്മീറ്റർ, $1.5 V$ ഓരോന്നായി നാല് സെല്ലുകൾ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. (നിക്രോം നിക്കൽ, ക്രോമിയം, മാംഗനീസ്, ഇരുമ്പ് ലോഹങ്ങളുടെ ഒരു ലോഹസങ്കരമാണ്.)
- ആദ്യം സർക്യൂട്ടിലെ ഉറവിടമായി ഒരു സെൽ മാത്രം ഉപയോഗിക്കുക. കറന്റിനുള്ള അമ്മീറ്റർ $I$ യിലെ റീഡിംഗും നിക്രോം വയർ $XY$ കുറുകെയുള്ള പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസത്തിനുള്ള വോൾട്ട്മീറ്റർ $V$ ന്റെ റീഡിംഗും ശ്രദ്ധിക്കുക. നൽകിയിരിക്കുന്ന പട്ടികയിൽ അവ ടാബുലേറ്റ് ചെയ്യുക.
ചിത്രം 11.2 ഓമിന്റെ നിയമം പഠിക്കുന്നതിനുള്ള വൈദ്യുത സർക്യൂട്ട്
- അടുത്തതായി സർക്യൂട്ടിൽ രണ്ട് സെല്ലുകൾ ബന്ധിപ്പിക്കുകയും നിക്രോം വയർ വഴിയുള്ള കറന്റിന്റെയും നിക്രോം വയർ കുറുകെയുള്ള പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസത്തിന്റെയും മൂല്യങ്ങൾക്കായി അമ്മീറ്ററിന്റെയും വോൾട്ട്മീറ്ററിന്റെയും യഥാക്രമം റീഡിംഗുകൾ ശ്രദ്ധിക്കുക.
- മുകളിലെ ഘട്ടങ്ങൾ മൂന്ന് സെല്ലുകളും തുടർന്ന് നാല് സെല്ലുകളും സർക്യൂട്ടിൽ പ്രത്യേകം ഉപയോഗിച്ച് ആവർത്തിക്കുക.
- ഓരോ ജോഡി പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസത്തിനും $V$ കറന്റിനും $I$ $V$ മുതൽ $I$ വരെയുള്ള അനുപാതം കണക്കാക്കുക.
| ക്രമ നമ്പർ | സർക്യൂട്ടിൽ ഉപയോഗിച്ച സെല്ലുകളുടെ എണ്ണം (ആമ്പിയർ) | നിക്രോം വയർ വഴിയുള്ള കറന്റ്, $I$ വയർ, $V$ (വോൾട്ട്) | നിക്രോം കുറുകെയുള്ള പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം | $V / I$ (വോൾട്ട്/ആമ്പിയർ) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | |||
| 2 | 2 | |||
| 3 | 3 | |||
| 4 | 4 |
- $V$ ഉം $I$ ഉം തമ്മിൽ ഒരു ഗ്രാഫ് പ്ലോട്ട് ചെയ്യുക, ഗ്രാഫിന്റെ സ്വഭാവം നിരീക്ഷിക്കുക.
ചിത്രം 11.3 ഒരു നിക്രോം വയറിനുള്ള $V-I$ ഗ്രാഫ്. ഒരു നേർരേഖ പ്ലോട്ട് കാണിക്കുന്നത് ഒരു വയർ വഴിയുള്ള കറന്റ് വർദ്ധിക്കുമ്പോൾ, വയർ കുറുകെയുള്ള പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം രേഖീയമായി വർദ്ധിക്കുന്നു - ഇതാണ് ഓമിന്റെ നിയമം.
ഈ പ്രവർത്തനത്തിൽ, ഓരോ കേസിലും ഏകദേശം ഒരേ മൂല്യം $V / I$ ലഭിക്കുന്നതായി നിങ്ങൾ കണ്ടെത്തും. അങ്ങനെ $V-I$ ഗ്രാഫ് ഒരു നേർരേഖയാണ്, അത് ഗ്രാഫിന്റെ ഉത്ഭവത്തിലൂടെ കടന്നുപോകുന്നു, ചിത്രം 11.3 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ. അങ്ങനെ, $V / I$ ഒരു സ്ഥിരമായ അനുപാതമാണ്.
1827-ൽ, ഒരു ജർമ്മൻ ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനായ ജോർജ് സൈമൺ ഓം (1787-1854) ഒരു ലോഹ വയറിലൂടെ ഒഴുകുന്ന കറന്റ് $I$, അതിന്റെ ടെർമിനലുകളിലുടനീളമുള്ള പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം എന്നിവ തമ്മിലുള്ള ബന്ധം കണ്ടെത്തി. ഒരു വൈദ്യുത സർക്യൂട്ടിലെ ഒരു നിശ്ചിത ലോഹ വയറിന്റെ അറ്റങ്ങളിലുടനീളമുള്ള പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം, $V$, അതിലൂടെ ഒഴുകുന്ന കറന്റിന് നേരിട്ട് ആനുപാതികമാണ്, അതിന്റെ താപനില അതേപടി നിലനിർത്തുന്നുവെങ്കിൽ. ഇതിനെ ഓമിന്റെ നിയമം എന്ന് വിളിക്കുന്നു. മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ -
$ \begin{equation*} V \propto I \tag{11.4} \end{equation*} $
അല്ലെങ്കിൽ $\hspace{40 px} V/I = $ സ്ഥിരാങ്കം
$ \hspace{70 px} = R $
അല്ലെങ്കിൽ
$ \begin{equation*} \hspace{50 px} V = IR \tag{11.5} \end{equation*} $
സമവാക്യത്തിൽ (11.4), $R$ ഒരു നിശ്ചിത താപനിലയിൽ നൽകിയ ലോഹ വയറിനുള്ള ഒരു സ്ഥിരാങ്കമാണ്, അതിനെ അതിന്റെ പ്രതിരോധം എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഇത് ചാർജുകളുടെ ഒഴുക്കിനെ എതിർക്കാൻ ഒരു കണ്ടക്ടറിന്റെ സ്വഭാവമാണ്. അതിന്റെ SI യൂണിറ്റ് ഓം ആണ്, ഗ്രീക്ക് അക്ഷരം $\Omega$ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. ഓമിന്റെ നിയമം അനുസരിച്ച്,
$ \begin{equation*} R=V / I \tag{11.6} \end{equation*} $
ഒരു കണ്ടക്ടറിന്റെ രണ്ടറ്റങ്ങളിലുടനീളമുള്ള പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം $1 V$ ആണെങ്കിൽ അതിലൂടെയുള്ള കറന്റ് $1 A$ ആണെങ്കിൽ, $R$ കണ്ടക്ടറിന്റെ പ്രതിരോധം $1 \Omega$ ആണ്. അതായത്,
$1 ohm=\dfrac{1 \text{ volt }}{1 \text{ ampere }}$
സമവാക്യത്തിൽ നിന്നും (11.5) നമുക്ക് ലഭിക്കുന്നു
$ \begin{equation*} I=V / R \tag{11.7} \end{equation*} $
സമവാക്യത്തിൽ നിന്ന് (11.7) ഒരു റെസിസ്റ്ററിലൂടെയുള്ള കറന്റ് അതിന്റെ പ്രതിരോധത്തിന് വിപരീത അനുപാതത്തിലാണെന്ന് വ്യക്തമാണ്. പ്രതിരോധം ഇരട്ടിയാക്കിയാൽ കറന്റ് പകുതിയായി മാറുന്നു. പല പ്രായോഗിക സന്ദർഭങ്ങളിലും ഒരു വൈദ്യുത സർക്യൂട്ടിലെ കറന്റ് വർദ്ധിപ്പിക്കുകയോ കുറയ്ക്കുകയോ ചെയ്യേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. വോൾട