ඕම් නියමය

(ohm’s law)

V  වෝල්ටීයතා සැපයුමක් හා සම්බන්ධ කළ R  ප්‍රතිරෝධයක් තුළින් I  විද්‍යුත් ධාරාවක් ගලායන විට , මෙම රාශීන් තුන ඕම් නියමයට අනුකූල වේ. V = IR

ඕම් නියමය විද්‍යුත් පරිපථ සඳහා යෙදෙන අතර එහි සඳහන් වන්නේ සන්නායක ලක්ෂ්‍ය දෙකක් අතර ගලා යන ධාරාව එම ලක්ෂ්‍ය දෙක හරහා වූ විභව වෙනසට ( විභව බැස්ම හෝ විභවය ) අනුලෝමය සමානුපාතික වන අතර ඒවා අතර ප්‍රතිරෝධයට ප්‍රතිලෝමව සමානුපාතික වන බවයි.

මෙම සම්බන්ධතාවය නිරූපණය  කරන ගණිතමය සමීකරණය වනුයේ 

V= IR

මෙහි I  යනු ඇම්පියර්වලින් ධාරාව ද V  යනු වෝල්ට් වලින් ලක්ෂ්‍ය දෙක අතර විභව වෙනස ද R  යනු ඕම් වලින් මනිනු ලබන ‘ප්‍රතිරෝධය’ යැයි හැදින්වෙන පරිපථ පරාමිතයක් ද වේ. විභව වෙනසට විභව බැස්ම යැයි ද කියනු ලබන අතර සමහර විට එය V  වෙනුවට V , E  or emf (විද්‍යුත් ගාමක බලය) මගින් දක්වයි.

1827  දී විවිධාකාර දිගින් යුත්  කම්බි අඩංගු සරල විදුලි පරිපථ හරහා වූ ධාරාව හා යෙදු වෝල්ටීයතාවයෙහි මිනුම් විස්තර කරනු ලබන ග්‍රන්ථයක් පළ කරනු ලැබු ජියොග් ඕම් නැමැති භෞතික විද්ය්‍යාඥයා සිහි කිරීම පිණිස මෙම නියමය ඕම් නියමය ලෙස නම් කෙරිණි. ඉහත වූ සමීකරණයට වඩා සංකීර්ණ සමීකරණයක් ඔහු විසින් තම පරීක්ෂණ ප්‍රතිඵල පැහැදිලි කිරීම සදහා ඉදිරිපත් කරන ලදී. ඉහත  සමීකරණය ඕම් නියමයේ නූතන ආකාරයයි.

බොහෝ ප්‍රතිරෝධ උපාංග වල (ප්‍රතිරෝධක) ප්‍රතිරෝධය , ධාරාව හා වෝල්ටීයතා අගයන්හි විශාල පරාසයක් තුළ නියතව පවතී. ප්‍රතිරෝධකයක් මෙම පරාසය තුළ භාවිතා කරන විට එම ප්‍රතිරෝධකය ඕමික උපාංගයක් (ඕමික ප්‍රතිරෝධයක්) ලෙස හදුන්වයි. මන්දයත්  ප්‍රතිරෝධය සදහා තනි අගය මුළු පරාසයක් තුළම උපාංගයක් ප්‍රතිරෝධී හැසිරීම විස්තර කිරීමට සෑහෙන හෙයිනි. උපාංගයට ඉහළ වෝල්ටීයතාවයන් ලබා දෙන විට ඉහළ ධාරා එය තුළින් ගලා යන විට එම උපාංගය තවදුරටත් ඕමික නොවේ මන්දයත් එවැනි විද්ය්‍යුත් ආතතික තත්ව යටතේ එහි ප්‍රතිරෝධයකට වඩා වෙනස් වන බැවිනි. ( බොහෝ විට එය මුල් අගයට වඩා වැඩිවේ ) (පහත සදහන් උෂ්ණත්වයේ බලපෑම් බලන්න)  

ඕම් නියමයේ ඉහත ආකරය , විදුලි පරිපථවල පරිපථ උපාංගවල වෝල්ටීයතාවය, ධාරාව හා ප්‍රතිරෝධය කිනම් ආකාරයට එකිනෙක සම්බන්ධ වී ඇත්දැයි මහේක්ෂ මට්ටමින් විස්තර කිරීම සදහා විදුලි / විද්යුත් ඉංජිනේරු ක්ෂේත්රවල දී අතිශයින් ප්‍රයෝජනවත් වේ. ද්‍රව්‍යයක විද්‍යුත් ගුණාංග අණ්වීක්ෂීය මට්ටමේ සිට අධ්‍යනය කරන භෞතික විද්යාඥයින් විසින් ඕම් නියමයට සමීප සම්බන්ධතාවයක් දක්වන පොදු දෛශික සමීකරණයක් භාවිතා කරයි. එහි  I , V සහ R  යන ඕම් නියමයේ අදිශ විචල්‍යතා වලට සමීප සබඳතාවයක් ඇති විචලනයක් පවතී. නමුත් ඒවා සන්නායකයක් තුළ පවතින අගයන්ගේ ශ්‍රිත වේ.

භෞතික විද්‍යාව හා තාප සන්නායකතාවයට වූ සම්බන්ධතාවය යන පහත සඳහන් අංශය බලන්න.

ඕම්ගේ නියමය උෂ්ණත්වයේ බලපෑම

සන්නායකයක උෂ්ණත්වය වැඩිවන විට ඉලෙක්ට්‍රෝන හා අයන අතර සංඝට්ටනය ඉහළ යයි. එහෙයින් යම් ද්‍රව්‍යයක් තුළින් විද්‍යුතය ගමන් කිරීමෙන් (හෝ වෙනත් තාප උත්පාදන ක්‍රියාවලියකින්) එය රත්වීම හේතුවෙන් එහි ප්‍රතිරෝධය සාමාන්‍යයෙන් ඉහළ යයි. මින් බැහැර වනුයේ අර්ධ සන්නායකයි.

උෂ්ණත්වය මත රඳා පැවතීම ද්‍රව්‍යයක ඕමික නොවන තත්වයක් නොවන බව කීම වැදගත් වනුයේ දෙන ලද උෂ්ණත්වයක දී, ප්‍රතිරෝධය (R) ධාරාව (I) හෝ වෝල්ටීයතාවය (V) සමග වෙනස් නොවන බැවිණි. (V/I = නියතයකි.)

නිසග අර්ධ සන්නායක ප්‍රතිවිරුද්ධ උෂ්ණත්වය හැසිරීමක් ප්‍රදර්ශනය කරයි. එනම් උෂ්ණත්වය ඉහළයාමත් සමග වඩා හොඳ සන්නායකයක් බවට පත්වේ. මෙය සිදුවන්නේ තාප ශක්තිය හේතුවෙන් ඉලෙක්ට්‍රො‍්න සන්නායකතා ශක්ති කලාපයට විසිවීම හේතුවෙනි. එහිදී ඒවාට නිදහසේ ගලා යෑමට හැකි අතර එසේ ගලායන අතර තුර සෙමින් නිදහසේ ගලා යා හැකි සංයුජතා කලාපයේ කුහර පසෙකින් ඇති කරයි. 

බාහිර අර්ධ සන්නායක සඳහා වඩා සංකිර්ණ වූ උෂ්ණත්ව හැසිරීමක් ඇත. පළමුව දායකයන් (හෝ ප්‍රතිග්‍රහකයින්)  හැරයමින් ඉලෙක්ට්‍රෝන (හෝ කුහර) ක්‍රමයෙන් අඩුවන ප්‍රතිරෝධයක් අඩුවේ. ඊට පසුව අර්ධ සන්නායකය සාමාන්‍ය පරිදි ක්‍රියාකරන කිසිදු විශේෂත්වයක් නොමැති අවස්ථාවක් එළඹේ. එහිදී දායකයින්ගේ (හෝ ප්‍රතිග්‍රාහකයින්ගේ) සියලුම ඉලෙක්ට්‍රෝන (හෝ කුහර) අහිමිව පවතින මුත් ශක්ති පරතරයෙන් ඉහළට පනිනා ඉලෙක්ට්‍රෝන ප්‍රමාණය එකී දායකයින්ගේ (හෝ ප්‍රතිග්‍රාහකයින්) ඉලෙක්ට්‍රෝන (හෝ කුහර) ප්‍රමාණයට සාපෙක්ෂව නොගිනිය හැකිය. තවදුරටත් උෂ්ණත්වය ඉහළ නැගීමේ දී ඇතිවන ශක්ති පරතරයන් පනිනා වාහක ප්‍රමාණය වැඩි වී ප්‍රභල තත්වයකට පැමිණේ. එවිට එම ද්‍රව්‍ය නිසග අර්ධ සන්නායකයක් ලෙස හැසිරේ.

භෞතික විද්‍යාව