மின்தடையாக்கிகள் தொடரிணைப்பு மற்றும் பக்க இணைப்பு

மின்தடையாக்கிகள் தொடரிணைப்பு மற்றும் பக்க இணைப்பு

ஒரு மின் சுற்றில் மிக அதிக எண்ணிக்கையில் மின்தடையாக்கிகள் பல்வேறு வழிகளில் இணைக்கப்பட்டிருக்கும். ஒவ்வொரு வகை மின்சுற்றிலும்மின்தடையாக்கிகளின் இணைப்பிற்கேற்ப தொகுபயன் மின்தடையை நாம் கணக்கிடலாம்.

தொடரிணைப்பில் மின்தடையாக்கிகள்

இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட மின்தடையாக்கிகள் ஒன்றன்பின் ஒன்றாக இணைப்பது தொடரிணைப்பு ஆகும். இவை எளிய மின்தடையாக்கிகளாகவோ அல்லது மின்விளக்குளாகவோ (light bulb) அல்லது வெப்பமேற்றும் சாதனங்களாகவோ அல்லது வேறு மின்சாதனங்களாகவோ அமையலாம். படம் 2.9 (அ) வில் R1, R2 மற்றும் R3 ஆகிய மின்தடையாக்கிகள் தொடரிணைப்பில் உள்ளன.

மின்துகள்கள் மின்சுற்றில் எங்கும் சேகரமாகாது என்பதால் R1ல் பாயும் அதே அளவு மின் துகள்களே R2 மற்றும் R3 வழியாகவும் பாயும். எனவே, எல்லா மின்தடையாக்கிகளிலும் ஒரே அளவான மின்னோட்டமே (I) பாயும்.

ஓம் விதிப்படி ஒரே அளவுள்ள மின்னோட்டம் தொடரிணைப்பில் உள்ள வெவ்வேறு மதிப்புடைய

மின்தடையாக்கிகள் வழியே பாயும்போது, மின்தடையாக்கிகளின் குறுக்கே உருவாகும் மின்னழுத்த வேறுபாடுகள் மாறுபடும்.

V1, V2 மற்றும் V3 என்பன முறையே R1, R2 மற்றும் R3 மின்தடையாக்கிகளில் குறுக்கே உள்ள மின்னழுத்த வேறுபாடுகள் (வோல்டேஜ்) எனில், V1 = IR1, V2 = IR2, V3 = IR3 ஆகும். ஆனால் மொத்த மின்னழுத்த வேறுபாடு V ஆனது மின்தடையாக்கிகளின் குறுக்கே உள்ள தனித்தனி மின்னழுத்த வேறுபாடுகளின் கூடுதலுக்குச் சமமாகும்.

இங்கு Rs என்பது தொகுபயன் மின்தடையைக் குறிக்கிறது.

எனவே பல மின் தடையாக்கிகள் தொடரிணைப்பில் உள்ள போது, மொத்த அல்லது தொகுபயன் மின்தடையானது தனித்தனி மின்தடைகளின் கூடுதலுக்குச் சமமாகும். இது படம் 2.9(ஆ)ல் காட்டப்பட்டுள்ளது.

குறிப்பு: தொடரிணைப்பில் உள்ள மின்தடையாக்கிகளின்தொகுபயன் மின்தடையானது தனித்தனி மின்தடைகளின் மதிப்புகளை விட அதிகமாக அமையும்.

எடுத்துக்காட்டு 2.8

24 V மின்கலத்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ள 4Ω மற்றும் 6Ω மின்தடையாக்கிகளுக்கு குறுக்கே உள்ள மின்னழுத்த வேறுபாடுகளை காண்க. மேலும் இந்த மின்சுற்றில் உள்ள தொகுபயன் மின்தடையைக் காண்க.

தீர்வு

தொடரிணைப்பில் உள்ள மின்தடையாக்கிகளின்

தொகுபயன் மின்தடை = 4 Ω + 6Ω = 10Ω

மின்சுற்றில் பாயும் மின்னோட்டம் = V/Req = 24/10 = 2.4 A

4Ωமின்தடையாக்கியின் குறுக்கே உள்ளே மின்னழுத்த வேறுபாடு

6Ω மின்தடையாக்கியின் குறுக்கே உள்ளே மின்னழுத்த வேறுபாடு

பக்க இணைப்பில் மின்தடையாக்கிகள்

ஒரு மின்னழுத்த வேறுபாட்டின் குறுக்கே பல மின்தடையாக்கிகளை இணைத்தால் அவை பக்க இணைப்பில் உள்ளன எனலாம். இது படம் 2.10(அ) வில் காட்டப்பட்டுள்ளது.

இவ்வகை சுற்றுகளில், மின்கலத்திலிருந்து வெளியேறும் மொத்த மின்னோட்டம் I ஆனது மூன்று பாதைகளில் பிரிகிறது. R1, R2 மற்றும் R3 வழியே பாயும் மின்னோட்டங்கள் முறையே I1, I2, மற்றும் I3, என்க. மின்னூட்டங்களின் மாறாவிதிப்படி மொத்த மின்னோட்டம் I ஆனது இம்மின்தடையாக்கிகள் வழியே பாயும் மின்னோட்டங்களின் கூடுதலுக்குச் சமமாகும்.

மேலும் ஒவ்வொரு மின்தடையாக்கிக்கும் குறுக்கேயும் உள்ள மின்னழுத்த வேறுபாடும் சமம் என்பதால், ஒவ்வொரு மின்தடையாக்கிக்கும் நாம் ஓம் விதியை பயன்படுத்தலாம்.

இம்மதிப்புகளை சமன்பாடு (2.24)ல் பிரதியிட

இங்கு Rpஎன்பது பக்க இணைப்பில் உள்ள மின்தடையாக்கிகளின் தொகுபயன் மின்தடை ஆகும். எனவே பல மின்தடையாக்கிகள் பக்க இணைப்பில் இணைக்கப்படும்போது, தனித்தனி மின்தடைகளின் தலைகீழ் மதிப்புகளின் கூடுதல், தொகுப்பயன் மின்தடையின் தலைகீழ் மதிப்புக்குச் சமம். இதனை படம் 2.10 (ஆ)ல் காணலாம்.

குறிப்பு: பக்க இணைப்பில் மின்தடையாக்கிகள் இணைக்கப்படும் போது தொகுபயன் மின்தடை தனித்தனி மின்தடைகளின் மதிப்பை விட குறைவானதாக இருக்கும்.

வீட்டு உபயோக சாதனங்கள் எப்போதும் பக்க இணைப்பில் இணைக்கப்பட்டிருக்கும். அப்போதுதான் ஏதாவது ஒரு சாதனம் பழுதடைந்தால் அதைத் தவிர்த்து மற்ற சாதனங்கள் வேலை செய்யும்.

எடுத்துக்காட்டு 2.9

பின்வரும் மின்சுற்றில் தொகு பயன் மின்தடையைக் காண்க. மேலும் I, I1மற்றும் 12 ஆகிய மின்னோட்டங்களையும் கண்டுபிடி

தீர்வு

மின்தடையாக்கிகள் பக்க இணைப்பில் இணைக்கப்பட்டுள்ளதால், தொகுபயன் மின்தடை

மின்தடையாக்கிகள் பக்க இணைப்பில் உள்ளதால், எல்லா மின்தடையாக்கிகளின் குறுக்கேயும் மின்னழுத்த வேறுபாடு சமமாக இருக்கும்.

மின்சுற்றில் பாயும் மொத்த மின்னோட்டம்

எடுத்துக்காட்டு 2.10

இரண்டு மின்தடையாக்கிகள் தொடரிணைப்பு மற்றும் பக்க இணைப்புகளில் இணைக்கப்படும் போது தொகுபயன் மின்தடைகள் முறையே 15 Ωமற்றும் 56/15 Ωஎனில் தனித்தனி மின்தடைகளின்மதிப்புகளை காண்க.

தீர்வு

சமன்பாடு (1) லிருந்து R1 + R2 மதிப்பை சமன்பாடு (2) ல் பிரதியிட

சமன்பாடு (3) லிருந்து R2 ன் மதிப்பை சமன்பாடு (1) ல் பிரதியிட

இச்சமன்பாட்டை காரணிப்படுத்துதல் மூலமாகத் தீர்க்கலாம்.

R1= 8Ω எனில்

சமன்பாடு (1) இல் பிரதியிட

8 + R2 = 15

R2 = 15 - 8=7Ω,

R2=7Ω, i.e, (அதாவது R1 = 8Ω ; R2 =7Ω )

R1=70 எனில்

சமன்பாடு (1) இல் பிரதியிட

7 + R2= 15

R2 = 8Ω, i.e, (அதாவது R1 = 7 Ω; R2 = 8Ω )

எடுத்துக்காட்டு 2.11

கொடுக்கப்பட்டுள்ள படத்தில் உள்ள A மற்றும் B புள்ளிகளுக்கிடையே உள்ள தொகுபயன் மின்தடையைக் காண்க.

தீர்வு

பக்க இணைப்பு

பகுதி I

பகுதி II

பகுதி III

1/Rp3 = 1/6 + 1/6 = 2/6,

1/Rp3 = 1/3,  Rp3 = 3 Ω

R = Rp1 + Rp2 + Rp3

R = 1Ω + 2Ω + 3Ω = 6Ω

மின்சுற்று பின்வருமாறு அமையும்,

எனவே A மற்றும் B புள்ளிகளுக்கிடையே தொகுபயன் மின்தடை 6 Ωஆகும்.

எடுத்துக்காட்டு 2.12

ஐந்து மின்தடையாக்கிகள் பின்வரும் படத்தில் காட்டியுள்ள வடிவமைப்பில் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. aமற்றும் b புள்ளிகளுக்கிடையே உள்ள தொகுபயன் மின்தடையைக் காண்க.

தீர்வு

a மற்றும் b புள்ளிகளுக்கிடையே தொகுப்பயன் மின்தடையைக் காண, மின்னோட்டமானது a சந்தி வழியாக மின்சுற்றில் நுழைவதாக கொள்வோம். அமைப்பில் வெளிப்புற மின்தடைகள் அனைத்தும் சமமாக 1Ω அளவில் இருப்பதால் ac மற்றும் ad பிரிவுகளில் சம அளவு மின்னோட்டம் பாயும். இதனால் c மற்றும் d புள்ளிகள் சம மின்னழுத்தத்தில் அமைவதால் 5 Ω மின்தடையாக்கி வழியே எவ்வித மின்னோட்டமும் பாயாது. எனவே தொகுபயன் மின்தடையைக் காண 5Ω மின்தடையானது எவ்வித பங்கையும் செலுத்தாது. எனவே 5 Ω மின்தடையை நாம் புறக்கணித்து மின்சுற்றை பின்வருமாறு எளிமைப்படுத்தி வரையலாம்.

எனவே மின்சுற்றின் தொகுபயன் மின்தடை 1Ω.