Chapter 7 · Section 4Textbook pages 143–145

Ohm's Law and Resistance ഓം നിയമം · പ്രതിരോധം

Add cells and the voltmeter reading goes up – and so does the ammeter reading, in step. Divide one by the other and you always get the same number: the resistance. In this section you repeat Ohm's experiment, plot the straight-line graph, meet the ohm (Ω) and watch electrons bumping into atoms.

📖 What you need (pages 3, 5 and 7 of this guide)

Potential difference V in volts (voltmeter, in parallel); current I in amperes (ammeter, in series).
Cells in series add their emfs: 2 cells 3 V, 3 cells 4.5 V, 4 cells 6 V.
Direct proportion: if y ∝ x, then y/x is constant and the graph of y against x is a straight line through the origin (page 3).

1. Is there a link between p.d. and current? (Fig 7.22, Table 7.7)

The thinking student asks: സെർക്കീട്ടിലെ പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസവും കറന്റും തമ്മിൽ എന്തെങ്കിലും ബന്ധം ഉണ്ടോ? – Is there any relation between the potential difference and the current in a circuit? Let us do an activity (പ്രവർത്തനം).

രണ്ട് ടോർച്ച് സെല്ലുകൾ, അമ്മീറ്റർ, പ്രതിരോധകം, സ്വിച്ച് എന്നിവ ഉൾപ്പെടുത്തി (ചിത്രം 7.22) ഒരു സെർക്കീട്ട് നിർമ്മിക്കുക. ... ശ്രേണീരീതിയിൽ സെല്ലുകളുടെ എണ്ണം വർധിപ്പിച്ച് പ്രവർത്തനം ആവർത്തിക്കുക. – Build the circuit of Fig 7.22 with two torch cells, an ammeter, a resistor and a switch, with a voltmeter across the resistor. Measure the p.d. and the current. Repeat, increasing the number of cells in series.

⚠ Never experiment with the mains supply (230 V AC) at home – it can kill. Use only torch cells or a 9 V battery.

🧪 Virtual lab: Ohm's law (Fig 7.22)

cells in series resistor R Ω

Table 7.7 – your readings in this model (ideal 1.5 V cells and meters). Sample readings – your real readings will differ.
Number of cells സെല്ലുകളുടെ എണ്ണം	Voltage V (V)	Current I (A)	V/I (Ω)	R set (Ω)

Keep R = 10 Ω and record 2, 3 and 4 cells – that gives the textbook's table. Then try another R: its points make a different straight line through the origin.

Table 7.7 – sample readings (model with R = 10 Ω) – your real readings will differ
Cells	V (V)	I (A)	V/I
2	3	0.30	10
3	4.5	0.45	10
4	6	0.60	10

With real cells and meters you might read, say, 2.9 V and 0.28 A – V/I is then "almost" constant, about 10.

Textbook questions (page 144)

സെല്ലുകളുടെ എണ്ണം കൂടുമ്പോൾ വോൾട്ട്മീറ്റർ റീഡിങ്ങിൽ (പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസത്തിന്) എന്താണ് സംഭവിക്കുന്നത്? – What happens to the voltmeter reading (p.d.) as the number of cells increases?
കറന്റ് (അമ്മീറ്റർ റീഡിങ്) കൂടുന്ന സന്ദർഭങ്ങളിൽ പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസത്തിന് എന്ത് മാറ്റം നിരീക്ഷിക്കുന്നു? – When the current (ammeter reading) increases, what change do you see in the p.d.?
V/I യുടെ മൂല്യം ഏകദേശം തുല്യമല്ലേ? – Isn't the value of V/I almost the same each time?

1. It increases (3 V → 4.5 V → 6 V). Why: cells in series add their emfs.
2. The p.d. also increases – whenever the current goes up, the p.d. has gone up in the same proportion. Why: a bigger p.d. pushes the charges harder, so more charge flows each second.
3. Yes – V/I is (almost) constant: 3/0.30 = 4.5/0.45 = 6/0.60 = 10. Why: the current is directly proportional to the p.d.; the constant is a property of the resistor.

കറന്റ് കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസവും കൂടുന്നു എന്നും V/I ഒരു സ്ഥിരസംഖ്യ ആണ് എന്നും മനസ്സിലായല്ലോ?

I ∝ V or V ∝ I ⇒ V = constant × I ⇒ VI = constant

ഈ സ്ഥിരസംഖ്യ സെർക്കീട്ടിലെ പ്രതിരോധത്തിന് തുല്യമായിരിക്കും. ഇത് R എന്ന അക്ഷരം കൊണ്ട് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. – This constant is the resistance (പ്രതിരോധം) of the circuit, written R:

R = VI so also V = IR and I = VR

⭐ Key idea (textbook page 144) – resistance and Ohm's law പ്രതിരോധം · ഓം നിയമം

ഒരു ചാലകത്തിലൂടെയുള്ള വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തെ എതിർക്കുവാനുള്ള ചാലകത്തിന്റെ സവിശേഷതയാണ് പ്രതിരോധം (resistance).

Resistance is the property of a conductor that opposes the flow of current through it.

താപനില സ്ഥിരമായിരുന്നാൽ ഒരു ചാലകത്തിലൂടെയുള്ള കറന്റ്, അതിന്റെ രണ്ട് അഗ്രങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസത്തിന് നേർ അനുപാതത്തിൽ ആയിരിക്കും. ഇത് ഓം നിയമം എന്നറിയപ്പെടുന്നു.

Ohm's law: at constant temperature, the current through a conductor is directly proportional to the potential difference between its ends.

ഒരു സെർക്കീട്ടിലെ പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസവും കറന്റും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം കണ്ടെത്തിയത് ജോർജ് സൈമൺ ഓം എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞനാണ്. താപനില വ്യത്യാസപ്പെടുന്നതിനനുസരിച്ച് സെർക്കീട്ടിലെ പ്രതിരോധവും വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു എന്ന് അദ്ദേഹം മനസ്സിലാക്കി. – The relation was discovered by Georg Simon Ohm. He also noticed that the resistance changes with temperature – which is why the law says "at constant temperature".

📚 Georg Simon Ohm (ജോർജ് സൈമൺ ഓം)

Country (ജന്മരാജ്യം): പഴയ റോം (ഇപ്പോഴത്തെ ജർമനി) – the old (Holy) Roman Empire, now Germany · Lived (ജീവിത കാലം): 1789–1854 · Field: physics

Did many experiments on electricity and found the important law relating potential difference and current.
Was a teacher at the University of Erlangen (his home town).
The unit of resistance, the ohm, is named in his honour. Its symbol is the Greek letter omega, Ω (ഒമെഗ).

2. The unit of resistance – the ohm (page 145)

unit of resistance = unit of potential differenceunit of current = voltampere = ohm (Ω) ഓം

⭐ Key idea (textbook page 145) – ohm, kilohm, megohm

പ്രതിരോധത്തിന്റെ യൂണിറ്റായ വോൾട്ട്/ആമ്പിയർ എന്നത് ഓം (Ω) എന്ന് അറിയപ്പെടുന്നു.

The unit of resistance, volt/ampere, is called the ohm (Ω). A conductor has a resistance of 1 Ω if a p.d. of 1 V across it drives a current of 1 A. Larger units: kilohm (kΩ) and megohm (MΩ).

1 kΩ = 1000 Ω (10³ Ω) 1 MΩ = 1000 kΩ (10⁶ Ω)

🌴 Kerala connection – same 230 V, very different currents

Every socket in a Kerala home gives the same 230 V. A 9 W LED bulb draws only about 0.04 A, while an iron box draws about 4.3 A (approx., from their labels). Using R = V/I: the LED bulb behaves like about 5900 Ω (≈ 5.9 kΩ), the iron box like only about 53 Ω. Low resistance → large current. (Just read the labels – never measure mains appliances yourself.)

3. Why is there resistance? (Fig 7.23)

ഓ! ഈ പ്രതിരോധം കുറഞ്ഞിരുന്നെങ്കിൽ എളുപ്പത്തിൽ പോകാമായിരുന്നുOh! If this resistance were less, I could get through easily! – says the current (A), pushed by V and held back by Ω in the cartoon.

🧪 Virtual lab: electrons bumping into atoms (Fig 7.23)

obstacles (atoms in the way)

⭐ Key idea (textbook page 145) – the cause of resistance

ഒരു ചാലകത്തിലൂടെ വൈദ്യുതപ്രവാഹമുണ്ടാവുമ്പോൾ ചാലകത്തിലെ സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകളും ആറ്റങ്ങളും തമ്മിലുണ്ടാകുന്ന കൂട്ടിമുട്ടലുകളാണ് പ്രതിരോധത്തിന് കാരണം.

When current flows through a conductor, the collisions between the free electrons and the atoms of the conductor cause resistance.

4. Textbook questions (page 145)

പ്രതിരോധം കൂടുമ്പോൾ സെർക്കീട്ടിലൂടെയുള്ള കറന്റിന് എന്ത് സംഭവിക്കുന്നു? (കൂടുന്നു / കുറയുന്നു) – When the resistance increases, what happens to the current in the circuit? (increases / decreases)
പ്രതിരോധത്തിന്റെ SI യൂണിറ്റ് എന്ത്? – What is the SI unit of resistance?

1. The current decreases (കുറയുന്നു). Why: I = V/R; with the same V, a bigger R gives a smaller I. Try it in the lab above: 3 V across 10 Ω gives 0.3 A, across 20 Ω only 0.15 A.
2. The ohm (Ω). Why: R = V/I, so its unit is volt/ampere, named the ohm.

Question 3 – Table 7.8. ഓം നിയമത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ പട്ടിക 7.8 പൂർത്തിയാക്കി ഒരു ഗ്രാഫ് വരയ്ക്കുക. വോൾട്ടേജ് Y അക്ഷത്തിലും കറന്റ് X അക്ഷത്തിലും രേഖപ്പെടുത്തുക. നിങ്ങൾക്ക് ലഭിച്ച ഗ്രാഫിന്റെ പ്രത്യേകത എന്ത്? – Complete Table 7.8 using Ohm's law and draw a graph with voltage on the Y-axis and current on the X-axis. What is special about your graph?

V	I	R
9 V	1 A	?
3 V	?	6 Ω
?	2 A	3 Ω

Use the form of Ohm's law that gives the missing quantity: R = V/I, I = V/R, V = IR.

🎬 Solution in exam layout – Table 7.8

Answer: Row 1: R = 9 ÷ 1 = 9 Ω. Row 2: I = 3 ÷ 6 = 0.5 A. Row 3: V = 2 × 3 = 6 V. More: page 11 ▶

📈 Graph 7.1 – plot V (Y-axis) against I (X-axis)

What is special about the graph?

For any one resistor, the V–I graph is a straight line through the origin – V is directly proportional to I (Ohm's law). Its slope (V ÷ I) is the resistance: the steeper the line, the larger R. Why: the three rows of Table 7.8 are three different resistors (9 Ω, 6 Ω, 3 Ω), so their points do not lie on one line – each lies on its own straight line through the origin, with slopes 9, 6 and 3.

🌐 Explore online needs internet · opens in a new tab

🧪 Ohm's Law (PhET simulation) PhET, University of Colorado Boulder
Change V and R with sliders and watch the letters in V = IR grow and shrink.
📄 Ohm's Law The Physics Classroom
V = IR explained with worked examples and practice problems.
🧪 Battery-Resistor Circuit (PhET simulation) PhET, University of Colorado Boulder
Watch electrons bump into atoms in a resistor and see how voltage and resistance set the current.
📄 Alessandro Volta National MagLab Magnet Academy
The Italian scientist who built the first battery; the volt is named after him.
📄 Andre-Marie Ampere National MagLab Magnet Academy
The French physicist who studied electric current; the ampere honours him.
📄 Georg Ohm National MagLab Magnet Academy
The locksmith's son whose law V = IR was first doubted, then made famous.
📄 Heike Kamerlingh Onnes - Facts (Nobel Prize 1913) NobelPrize.org
The Dutch scientist who discovered superconductivity while cooling mercury close to absolute zero.

5. Check yourself

🧭 Summary

More cells → more p.d. → more current, in the same proportion: V/I is constant.
Resistance R = V/I – the property of a conductor that opposes current. Unit V/A = ohm (Ω); 1 kΩ = 10³ Ω, 1 MΩ = 10⁶ Ω.
Ohm's law: at constant temperature, I ∝ V. Also V = IR and I = V/R.
Resistance is caused by collisions of free electrons with atoms. More R (same V) → less current.
Table 7.8: 9 Ω, 0.5 A, 6 V. Each resistor's V–I graph is a straight line through the origin with slope R.

Next: What affects resistance? The rheostat ▶