Practical No. 41

Practical No. 41. Identify the types of cables, standard wire gauge, ohm’s law and Kirchoffs law. (13 hrs)  

प्रात्यक्षिक क्र. ४१: केबल्सचे प्रकार, स्टँडर्ड वायर गेज (SWG) आणि ओहम व किर्चॉफच्या नियमांची पडताळणी

१. प्रात्यक्षिकाचा उद्देश (Aim)
१. विविध इलेक्ट्रिकल केबल्स (उदा. सिंगल कोअर, मल्टि-स्ट्रँड, को-ॲक्सियल) ओळखणे.
२. स्टँडर्ड वायर गेज (SWG) प्लेटचा वापर करून वायरचा व्यास आणि गेज मोजणे.
३. विद्युत सर्किट जोडून ओहमच्या नियमाची (V=I×R) सत्यता पडताळणे.
४. किर्चॉफचा करंट नियम (KCL) वापरून जंक्शनवरील प्रवाहाची बेरीज शून्य असते हे सिद्ध करणे.
५. किर्चॉफचा व्होल्टेज नियम (KVL) वापरून लूपमधील व्होल्टेज ड्रॉपची बेरीज तपासणे.

आकृती :-
२. तयारी (Preparation )
१. प्रयोगासाठी लागणारे सर्किट डायग्राम (ओहम, KCL, KVL) व्यवस्थित वाचून समजून घेणे.
२. वायर गेज मोजण्यासाठी वायर्सचे टोकाकडील इन्सुलेशन (Insulation) काढून वायर स्वच्छ करणे.
३. मल्टीमीटर आणि पॉवर सप्लाय चालू आहेत का आणि ते योग्य रीडिंग देत आहेत का, हे तपासणे.
४. ब्रेडबोर्डचे अंतर्गत कनेक्शन (Internal Connectivity) तपासणे.
५. रेझिस्टर्सची कलर कोडवरून किंमत काढून ठेवणे, जेणेकरून प्रयोगात गोंधळ होणार नाही.

३. साधने आणि उपकरणे (Tools & Equipment )
१. स्टँडर्ड वायर गेज (SWG) प्लेट: वायरचा आकार मोजण्यासाठी (० ते ३६ SWG).
२. डिजिटल मल्टीमीटर (DMM): व्होल्टेज आणि करंट मोजण्यासाठी (२ नग).
३. व्हॅरिएबल डी.सी. पॉवर सप्लाय (0-30V): इनपुट व्होल्टेज देण्यासाठी.
४. ब्रेडबोर्ड: सर्किट जोडणीसाठी.
५. वायर स्ट्रिपर आणि कटर: वायरचे इन्सुलेशन काढण्यासाठी.

४. कच्चा माल (Raw Material)
१. वायर सॅम्पल्स: १/१८, ३/२०, ७/२०, फ्लेक्झिबल वायर, को-ॲक्सियल केबलचे तुकडे.
२. रेझिस्टर्स: विविध किमतीचे (उदा. १००Ω,३३०Ω,१kΩ / १ वॅट).
३. कनेक्टिंग वायर्स: सिंगल स्ट्रँड (हुक-अप वायर).
४. इन्सुलेशन टेप: उघड्या जोडणीसाठी.
५. फ्युज वायर: नमुन्यासाठी.

५. इतर आवश्यकता (Other Requirements)
१. पेन्सिल आणि इरेजर (आलेख काढण्यासाठी).
२. आलेख कागद (Graph Paper - ओहमच्या नियमासाठी).
३. शास्त्रोक्त कॅल्क्युलेटर (Calculation साठी).
४. प्रॅक्टिकल मॅन्युअल / जर्नल.
५. वायर गेज कनव्हर्जन टेबल (SWG ते mm).

६. सुरक्षा (Safety)
१. पॉवर ऑफ: सर्किटमध्ये कोणताही बदल करण्यापूर्वी पॉवर सप्लाय बंद करा.
२. पोलॅरिटी: डी.सी. सर्किटमध्ये पॉझिटिव्ह (+) आणि निगेटिव्ह (-) जोडणी अचूक करा.
३. शॉर्ट सर्किट: ब्रेडबोर्डवर दोन उघड्या तारा एकमेकांना स्पर्श करणार नाहीत याची काळजी घ्या.
४. करंट लिमिट: ॲमीटर सिरीजमध्ये आणि व्होल्टमीटर पॅरललमध्येच जोडा, अन्यथा मीटर जळू शकते.
५. उष्णता: रेझिस्टरला स्पर्श करताना काळजी घ्या, जास्त करंटमुळे ते गरम होऊ शकतात.

७. कृती / कार्यपद्धती (Procedure)
भाग अ: केबल्स आणि SWG
१. विविध केबल्स (उदा. टेलिफोन वायर, पॉवर केबल) हातात घेऊन त्यातील वाहकांची (Conductors) संख्या आणि इन्सुलेशनचे निरीक्षण करा.
२. एका वायरचे इन्सुलेशन काढा. तांब्याची तार SWG प्लेटच्या खाचेत (Slot) सरकवून पहा.
३. ज्या खाचेत तार सहज जाईल पण लूज नसेल, तो नंबर (उदा. १८ किंवा २०) नोंदवा.

भाग ब: ओहमचा नियम (Ohm’s Law)
४. ब्रेडबोर्डवर एक रेझिस्टर घ्या. त्याच्या सिरीजमध्ये ॲमीटर आणि पॅरललमध्ये व्होल्टमीटर जोडा.
५. पॉवर सप्लायमधून हळूहळू व्होल्टेज वाढवा (उदा. 2V, 4V, 6V, 8V).
६. प्रत्येक स्टेपला करंट (I) आणि व्होल्टेज (V) चे रीडिंग तक्त्यात लिहा.
७. V आणि I चा आलेख काढा, तो सरळ रेषेत (Linear) येतो का ते पहा.

भाग क: किर्चॉफचे नियम (KCL & KVL)
८. KCL साठी: तीन रेझिस्टर्स एका जंक्शनवर जोडा. येणारा करंट आणि विभागला जाणारा करंट मोजा (I 
total=I 1+I 2).
९. KVL साठी: एक सिरीज लूप तयार करा. बॅटरीचे व्होल्टेज आणि प्रत्येक रेझिस्टरवरील व्होल्टेज ड्रॉप मोजा.
१०. स्त्रोत व्होल्टेज हे सर्किटमधील व्होल्टेज ड्रॉपच्या बेरजेइतके आहे का ते तपासा (Vs=V1+V2+V3).

८. दक्षता (Precautions )
१. SWG मध्ये वायर जबरदस्तीने घुसवू नका, यामुळे वायर चपटी होऊन चुकीचे रीडिंग मिळेल.
२. वायर गेज मोजताना वायरवर इनॅमल (Varnish) किंवा इन्सुलेशन नसावे.
३. मल्टीमीटरचा रोटरी स्विच मोजमाप करण्यापूर्वी योग्य स्थानावर (V किंवा A) असल्याची खात्री करा.
४. रीडिंग घेताना 'पॅरॅलॅक्स एरर' टाळण्यासाठी मीटरकडे सरळ रेषेत पहा.
५. सर्किट जास्त वेळ चालू ठेवू नका, रेझिस्टर गरम होऊन त्याचे मूल्य बदलू शकते.
१०. आत्मसात केलेली कौशल्ये (Skills Gained )
१. वायर गेज मोजणी: कोणत्याही वायरचा जाडीवरून (Gauge) तिची करंट वाहून नेण्याची क्षमता (Ampacity) समजण्याचे कौशल्य.
२. सर्किट डिझाइन: ब्रेडबोर्डवर दिलेले सर्किट डायग्राम पाहून प्रत्यक्ष जोडणी करण्याचे कौशल्य.
३. फॉल्ट फाइंडिंग: सर्किट काम करत नसेल तर मल्टीमीटरने 'ओपन सर्किट' किंवा 'शॉर्ट सर्किट' शोधण्याचे कौशल्य.
४. डेटा विश्लेषण: प्रयोगातील रीडिंग्सवरून नियम सिद्ध करणे आणि आलेखावरून निष्कर्ष काढण्याचे कौशल्य.
५. उपकरण हाताळणी: पॉवर सप्लाय आणि मल्टीमीटरचा सुरक्षित व अचूक वापर करण्याचे कौशल्य.

११. अतिरिक्त मुद्दे (Additional Points)
केबल रेटिंग: वायरच्या जाडीनुसार (SWG) त्यातून किती करंट जाऊ शकतो, याचा चार्ट (Cable Current Rating Chart) अभ्यासला.
इन्सुलेशन प्रकार: PVC (Polyvinyl Chloride) आणि VIR (Vulcanized Indian Rubber) या इन्सुलेशनमधील फरक उष्णतेच्या आधारावर समजून घेतला.

१२. निष्कर्ष (Conclusion)
या प्रदीर्घ (१३ तास) प्रात्यक्षिकातून आम्ही केबल्सचे भौतिक गुणधर्म आणि विद्युताचे मूलभूत नियम शिकलो. ओहमचा नियम विद्युत प्रवाहाच्या वर्तनाचे भाकीत करतो, तर किर्चॉफचे नियम जटिल सर्किट्स (Complex Circuits) सोडवण्यासाठी अत्यंत उपयुक्त आहेत, हे सिद्ध झाले.

Comments

Popular posts from this blog

Lesson No. 06.1 Cutting Tools ( कटिंग टूल्स )

Lesson No. 01 Trade Instruction & Introduction

Lesson No. 02. Safety

Lesson No. 03 Workshop Safety

56/ 09. Identify various textile machines. (08) 10) Warping Machine.