اوہم کا قانون برائے سرکٹ کا حصہ برقی سرکٹ کی تین اہم مقداروں کو جوڑتا ہے: کرنٹ، وولٹیج اور مزاحمت۔ اس کا بیان یہ ہے: سرکٹ کے کسی حصے میں کرنٹ کی شدت اس حصے کے وولٹیج کے براہ راست متناسب اور اس کی مزاحمت کے الٹ متناسب ہوتی ہے۔ فارمولے کی شکل میں یہ \(I=\frac{U}{R}\) ہے۔ اس صفحے پر اوہم کے قانون کی تعریف، اس کا فارمولا اور اس کی تینوں شکلیں، پیمائش کی اکائیاں، سرکٹ کے حصے اور مکمل سرکٹ کے درمیان فرق، سوالات کا حل اور خود کو جانچنے کے لیے ایک انٹرایکٹو ٹرینر موجود ہے۔
اوہم کا قانون کیا ہے اور اس کا فارمولا
اوہم کا قانون 1826 میں جرمن ماہر طبیعیات جارج اوہم نے دریافت کیا تھا۔ یہ بیان کرتا ہے کہ کنڈکٹر میں کرنٹ اس پر لاگو وولٹیج اور خود کنڈکٹر کی مزاحمت پر کیسے منحصر ہے۔
سرکٹ کے حصے کے لیے اوہم کے قانون کا بنیادی فارمولا:
جہاں I کرنٹ ہے، U سرکٹ کے حصے کا وولٹیج ہے، R حصے کی مزاحمت ہے۔
اس ایک فارمولے سے دو دوسرے فارمولے اخذ کیے جاتے ہیں — اس کی مدد سے آپ تینوں مقداروں میں سے کوئی بھی معلوم کر سکتے ہیں اگر باقی دو معلوم ہوں:
- کرنٹ: \(I=\dfrac{U}{R}\);
- وولٹیج: \(U=I\cdot R\);
- مزاحمت: \(R=\dfrac{U}{I}\).
تینوں فارمولے یاد نہ رکھنے کے لیے، "اوہم کے قانون کی مثلث" استعمال کرنا آسان ہے: اپنی انگلی سے مطلوبہ مقدار کو چھپائیں — اور آپ فوراً دیکھ لیں گے کہ اسے کیسے معلوم کرنا ہے۔
اوہم کے قانون کی مثلث
مثلث میں وولٹیج U اوپر ہے، جبکہ کرنٹ I اور مزاحمت R نیچے ہیں۔ جس مقدار کو آپ تلاش کر رہے ہیں اسے چھپائیں: اگر U اور R افقی طور پر ساتھ رہ جائیں تو انہیں ضرب دیں (\(U=I\cdot R\)); اگر ایک مقدار دوسری کے اوپر ہو تو اوپر والی کو نیچے والی سے تقسیم کریں (\(I=\frac{U}{R}\), \(R=\frac{U}{I}\))।
پیمائش کی اکائیاں اور آلات
اوہم کے قانون کی تینوں مقداریں SI نظام کی اکائیوں میں ماپی جاتی ہیں۔ کرنٹ ایمپیئر میں، وولٹیج وولٹ میں، مزاحمت اوہم میں۔ فارمولے میں انہی اکائیوں کا استعمال ضروری ہے: اگر مزاحمت کلو اوہم (kΩ) یا ملی ایمپیئر (mA) میں دی گئی ہو تو پہلے اسے بنیادی اکائیوں میں تبدیل کریں۔
| مقدار | علامت | اکائی (SI) | آلہ |
|---|---|---|---|
| وولٹیج | U | وولٹ، V | وولٹ میٹر |
| کرنٹ | I | ایمپیئر، A | ایمیٹر |
| مزاحمت | R | اوہم، Ω | اوہم میٹر |
1 kΩ = 1000 Ω, 1 MΩ = 1 000 000 Ω, 1 mA = 0,001 A.سرکٹ کا حصہ اور مکمل سرکٹ
اوہم کا قانون دو شکلوں میں بیان کیا جاتا ہے، اور ان میں الجھنا نہیں چاہیے۔
سرکٹ کے حصے کے لیے اوہم کا قانون سرکٹ کے ایک الگ ٹکڑے کو بیان کرتا ہے جس میں کرنٹ کا ذریعہ نہ ہو (مثلاً ایک ریزسٹر): \(I=\dfrac{U}{R}\)، جہاں U صرف اس حصے کا وولٹیج ہے۔
مکمل سرکٹ کے لیے اوہم کا قانون پورے بند سرکٹ کو ذریعہ کے ساتھ بیان کرتا ہے۔ کسی بھی ذریعہ کی اندرونی مزاحمت r ہوتی ہے، اس لیے بٹے میں ایک اور جزو شامل ہو جاتا ہے:
یہاں ε (ایپسائلون) ذریعہ کی EMF ہے، R سرکٹ کی بیرونی مزاحمت ہے، r ذریعہ کی اندرونی مزاحمت ہے۔ سرکٹ کے حصے میں صرف بیرونی مزاحمت کو مدنظر رکھا جاتا ہے، جبکہ مکمل سرکٹ میں "بیٹری کے اندر کی مزاحمت" کو بھی شامل کیا جاتا ہے۔
سیریز اور متوازی کنکشن
اوہم کا قانون ایک ریزسٹر کے لیے بھی کام کرتا ہے اور کئی ریزسٹرز کے حصے کے لیے بھی — بس پہلے ان کی کل (مساوی) مزاحمت معلوم کرنی ہوتی ہے۔
- سیریز کنکشن (ریزسٹرز "ایک زنجیر میں"): مزاحمتیں جمع ہوتی ہیں — \(R=R_1+R_2+\dots\)۔ تمام ریزسٹرز میں سے کرنٹ ایک جیسا گزرتا ہے، اور وولٹیج جمع ہوتے ہیں۔
- متوازی کنکشن (ریزسٹرز "شاخوں میں"): الٹی مقداریں جمع ہوتی ہیں — \(\dfrac{1}{R}=\dfrac{1}{R_1}+\dfrac{1}{R_2}+\dots\)۔ تمام شاخوں پر وولٹیج ایک جیسا ہوتا ہے، اور کرنٹ جمع ہوتے ہیں۔
کل R معلوم کرنے کے بعد، سرکٹ کے حصے کے لیے اوہم کا عام قانون استعمال کریں: \(I=\dfrac{U}{R}\)۔
اوہم کے قانون کے سوالات حل کرنے کی مثالیں
مثال 1۔ کرنٹ معلوم کریں
شرط۔ 4 Ω مزاحمت والے سرکٹ کے حصے پر 12 V وولٹیج لاگو ہے۔ کرنٹ I معلوم کریں۔
حل۔ سرکٹ کے حصے کے لیے اوہم کا قانون لکھیں:
جواب: کرنٹ I=3 A۔
مثال 2۔ وولٹیج معلوم کریں
شرط۔ 100 Ω ریزسٹر سے 0,5 A کرنٹ گزر رہا ہے۔ ریزسٹر پر وولٹیج U معلوم کریں۔
حل۔ اوہم کے قانون سے وولٹیج نکالیں:
جواب: وولٹیج U=50 V۔
مثال 3۔ مزاحمت معلوم کریں (اکائیوں کی تبدیلی کے ساتھ)
شرط۔ لیمپ 220 V نیٹ ورک سے منسلک ہے، اس میں سے کرنٹ 2 A ہے۔ مزاحمت R معلوم کریں۔
حل۔
اگر کرنٹ ملی ایمپیئر میں دیا گیا ہوتا، مثال کے طور پر I=200 mA، تو پہلے تبدیل کرتے: 200 mA=0,2 A، اور پھر تقسیم کرتے۔
جواب: مزاحمت R=110 Ω۔
مثال 4۔ دو ریزسٹرز کا حصہ
شرط۔ دو ریزسٹرز R1=3 Ω اور R2=6 Ω سیریز میں جڑے ہیں، حصے پر وولٹیج U=18 V ہے۔ کرنٹ معلوم کریں۔
حل۔ سیریز کنکشن میں مزاحمتیں جمع ہوتی ہیں:
اب پورے حصے کے لیے اوہم کا قانون استعمال کریں:
اگر وہی ریزسٹرز متوازی جڑے ہوتے تو کل مزاحمت کا حساب الگ ہوتا: 1/R=1/3+1/6=1/2، یعنی R=2 Ω۔
جواب: I=2 A۔
سوالات حل کرتے وقت عام غلطیاں
-
یہ الجھ جانا کہ کس کو کس سے تقسیم کرنا ہے: R = U / I کی جگہ R = I / U لکھنا۔
اوہم کے قانون کی مثلث کو یاد رکھیں۔ وولٹیج U اوپر ہے، کرنٹ I اور مزاحمت R نیچے ہیں۔ اوپر والی مقدار کو نیچے والی سے تقسیم کریں: I = U/R اور R = U/I۔ اور U = I·R — کیونکہ I اور R ساتھ ہیں۔
-
بنیادی اکائیوں میں تبدیل کیے بغیر کلو اوہم اور ملی ایمپیئر کو فارمولے میں رکھنا۔
فارمولے میں رکھنے سے پہلے سب کچھ SI میں تبدیل کریں: 1 kΩ = 1000 Ω, 1 MΩ = 1 000 000 Ω, 1 mA = 0,001 A۔ ورنہ جواب ہزاروں گنا مختلف ہوگا۔
-
وولٹیج اور کرنٹ کو الجھانا، انہیں ایک ہی حرف سے ظاہر کرنا یا جگہ بدل دینا۔
وولٹیج U ہے (وولٹ، وولٹ میٹر متوازی لگایا جاتا ہے)۔ کرنٹ I ہے (ایمپیئر، ایمیٹر سیریز میں لگایا جاتا ہے)۔ یہ مختلف آلات کے ساتھ مختلف مقداریں ہیں۔
-
مکمل سرکٹ کے لیے I = U/R فارمولا استعمال کرنا اور ذریعہ کی اندرونی مزاحمت کو بھول جانا۔
سرکٹ کے حصے (بغیر ذریعہ) کے لیے I = U/R درست ہے۔ ذریعہ کے ساتھ مکمل سرکٹ کے لیے اس کی اندرونی مزاحمت r کو مدنظر رکھنا ضروری ہے: I = ε/(R+r)۔
-
یہ سمجھنا کہ سیریز کنکشن میں الٹی مقداریں جمع ہوتی ہیں (جیسے متوازی میں)۔
اس کے برعکس: سیریز میں — مزاحمتیں خود جمع ہوتی ہیں (R = R₁ + R₂)، متوازی میں — ان کی الٹی مقداریں (1/R = 1/R₁ + 1/R₂)۔
سوالات اور جوابات
سرکٹ کے حصے کے لیے اوہم کا قانون کیا ہے؟
سرکٹ کے کسی حصے میں کرنٹ کی شدت اس حصے کے وولٹیج کے براہ راست متناسب اور اس کی مزاحمت کے الٹ متناسب ہوتی ہے۔ فارمولا: I = U/R، جہاں I کرنٹ (A)، U وولٹیج (V)، R مزاحمت (Ω) ہے۔
سرکٹ کے حصے کے لیے اوہم کا قانون، مکمل سرکٹ کے لیے اوہم کے قانون سے کیسے مختلف ہے؟
سرکٹ کے حصے کے لیے قانون (I = U/R) ذریعہ کے بغیر سرکٹ کے ایک الگ ٹکڑے کو بیان کرتا ہے اور صرف اس کی مزاحمت R کو مدنظر رکھتا ہے۔ مکمل سرکٹ کے لیے قانون (I = ε/(R+r)) پورے بند سرکٹ کو ذریعہ کے ساتھ بیان کرتا ہے اور اضافی طور پر ذریعہ کی اندرونی مزاحمت r اور اس کی EMF ε کو مدنظر رکھتا ہے۔
EMF کیا ہے، آسان الفاظ میں؟
EMF (الیکٹرو موٹیو فورس، علامت ε) — یہ وہ مقدار ہے جو دکھاتی ہے کہ کرنٹ کا ذریعہ (بیٹری، ایکومولیٹر) پورے سرکٹ میں چارج کو "دھکیلنے" کے لیے کتنا کام کرتا ہے۔ آسان الفاظ میں، یہ کھلے سرکٹ پر "ذریعہ کا وولٹیج" ہے، جب کرنٹ ابھی نہیں بہہ رہا ہوتا۔ یہ وولٹ میں ماپا جاتا ہے۔
I = U/R فارمولے سے وولٹیج اور مزاحمت کیسے نکالیں؟
وولٹیج: U = I·R (کرنٹ کو مزاحمت سے ضرب دیں)۔ مزاحمت: R = U/I (وولٹیج کو کرنٹ سے تقسیم کریں)۔ تینوں فارمولے ایک ہی مساوات ہیں، جو مختلف مقداروں کے لحاظ سے لکھی گئی ہیں۔
اوہم کے قانون میں مقداریں کن اکائیوں میں ماپی جاتی ہیں؟
کرنٹ — ایمپیئر (A) میں، وولٹیج — وولٹ (V) میں، مزاحمت — اوہم (Ω) میں۔ کلو اوہم (kΩ) اور ملی ایمپیئر (mA) کو فارمولے میں رکھنے سے پہلے بنیادی اکائیوں میں تبدیل کیا جاتا ہے: 1 kΩ = 1000 Ω, 1 mA = 0,001 A۔
اگر مزاحمت بڑھائی جائے تو کرنٹ کیسے تبدیل ہوگا؟
کرنٹ مزاحمت کے الٹ متناسب ہے۔ اگر وولٹیج کو وہی رکھا جائے اور مزاحمت کو 2 گنا بڑھایا جائے تو کرنٹ 2 گنا کم ہو جائے گا۔ اگر مزاحمت کو آدھا کر دیا جائے تو کرنٹ دوگنا ہو جائے گا۔
