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| विद्युत धारा क्या है? किसी चालक में विद्युत धारा की दिशा, विद्युत धारा कैसे, कहां और कहां प्रवाहित होती है, विद्युत धारा प्राप्त करना किस प्रयोजन के लिए आवश्यक है? |
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आज बिजली जैसी घटना के बिना जीवन की कल्पना करना मुश्किल है, लेकिन मानवता ने बहुत पहले ही अपने उद्देश्यों के लिए इसका उपयोग करना सीखा है। इस विशेष प्रकार के पदार्थ के सार और विशेषताओं के अध्ययन में कई शताब्दियाँ लग गईं, लेकिन अब भी हम विश्वास के साथ नहीं कह सकते कि हम इसके बारे में पूरी तरह से सब कुछ जानते हैं। विद्युत धारा की अवधारणा और सारविद्युत धारा, जैसा कि स्कूली भौतिकी पाठ्यक्रमों से ज्ञात होता है, किसी भी आवेशित कणों की क्रमबद्ध गति से अधिक कुछ नहीं है। उत्तरार्द्ध या तो नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए इलेक्ट्रॉन या आयन हो सकते हैं। ऐसा माना जाता है कि इस प्रकार का मामला केवल तथाकथित कंडक्टरों में ही उत्पन्न हो सकता है, लेकिन यह सच से बहुत दूर है। बात यह है कि जब कोई पिंड संपर्क में आता है, तो एक निश्चित संख्या में विपरीत आवेशित कण हमेशा उत्पन्न होते हैं, जो हिलना शुरू कर सकते हैं। डाइलेक्ट्रिक्स में, समान इलेक्ट्रॉनों की मुक्त गति बहुत कठिन होती है और इसके लिए भारी बाहरी ताकतों की आवश्यकता होती है, यही कारण है कि वे कहते हैं कि वे विद्युत प्रवाह का संचालन नहीं करते हैं।
सर्किट में करंट के अस्तित्व के लिए शर्तेंवैज्ञानिकों ने लंबे समय से देखा है कि यह भौतिक घटना अपने आप उत्पन्न नहीं हो सकती है और लंबे समय तक बनी नहीं रह सकती है। विद्युत धारा के अस्तित्व की शर्तों में कई महत्वपूर्ण प्रावधान शामिल हैं। सबसे पहले, यह घटना मुक्त इलेक्ट्रॉनों और आयनों की उपस्थिति के बिना असंभव है, जो चार्ज ट्रांसमीटर के रूप में कार्य करते हैं। दूसरे, इन प्राथमिक कणों को क्रमबद्ध तरीके से चलना शुरू करने के लिए, एक क्षेत्र बनाना आवश्यक है, जिसकी मुख्य विशेषता इलेक्ट्रीशियन के किसी भी बिंदु के बीच संभावित अंतर है। अंत में, तीसरा, विद्युत धारा केवल कूलम्ब बलों के प्रभाव में लंबे समय तक मौजूद नहीं रह सकती है, क्योंकि क्षमताएं धीरे-धीरे बराबर हो जाएंगी। इसीलिए कुछ ऐसे घटकों की आवश्यकता होती है जो विभिन्न प्रकार की यांत्रिक और तापीय ऊर्जा के परिवर्तक हों। इन्हें आमतौर पर वर्तमान स्रोत कहा जाता है।
वर्तमान स्रोतों के बारे में प्रश्नविद्युत धारा स्रोत विशेष उपकरण हैं जो विद्युत क्षेत्र उत्पन्न करते हैं। उनमें से सबसे महत्वपूर्ण में गैल्वेनिक सेल, सौर पैनल, जनरेटर और बैटरी शामिल हैं। उनकी शक्ति, उत्पादकता और परिचालन समय की विशेषता। करंट, वोल्टेज, प्रतिरोधकिसी भी अन्य भौतिक घटना की तरह, विद्युत धारा में भी कई विशेषताएं होती हैं। इनमें से सबसे महत्वपूर्ण में इसकी ताकत, सर्किट वोल्टेज और प्रतिरोध शामिल हैं। उनमें से पहला उस चार्ज की मात्रात्मक विशेषता है जो प्रति यूनिट समय में एक विशेष कंडक्टर के क्रॉस सेक्शन से गुजरता है। वोल्टेज (जिसे इलेक्ट्रोमोटिव बल भी कहा जाता है) संभावित अंतर के परिमाण से अधिक कुछ नहीं है जिसके कारण गुजरने वाला चार्ज एक निश्चित मात्रा में काम करता है। अंत में, प्रतिरोध एक कंडक्टर की एक आंतरिक विशेषता है, जो दर्शाता है कि चार्ज को इसके माध्यम से गुजरने के लिए कितना बल खर्च करना होगा। यह कुछ आवेशित कणों की क्रमबद्ध गति है। बिजली की पूरी क्षमता का सक्षम रूप से उपयोग करने के लिए, विद्युत प्रवाह की संरचना और संचालन के सभी सिद्धांतों को स्पष्ट रूप से समझना आवश्यक है। तो, आइए जानें कि कार्य और वर्तमान शक्ति क्या हैं। विद्युत धारा आती भी कहां से है?प्रश्न की स्पष्ट सरलता के बावजूद, कुछ ही लोग इसका समझदारी भरा उत्तर देने में सक्षम हैं। बेशक, इन दिनों, जब तकनीक अविश्वसनीय गति से विकसित हो रही है, लोग विद्युत प्रवाह के संचालन के सिद्धांत जैसी बुनियादी चीजों के बारे में ज्यादा नहीं सोचते हैं। बिजली कहाँ से आती है? निश्चित रूप से कई लोग जवाब देंगे, "ठीक है, निश्चित रूप से सॉकेट से बाहर," या बस अपने कंधे उचका देंगे। इस बीच यह समझना बेहद जरूरी है कि करंट कैसे काम करता है। यह बात न केवल वैज्ञानिकों को, बल्कि उन लोगों को भी पता होनी चाहिए, जिनका विज्ञान की दुनिया से किसी भी तरह का संबंध नहीं है, ताकि उनके समग्र विविध विकास हो सके। लेकिन हर कोई करंट के संचालन सिद्धांत का सक्षम रूप से उपयोग नहीं कर सकता है। तो, सबसे पहले आपको यह समझना चाहिए कि बिजली कहीं से भी प्रकट नहीं होती है: यह विशेष जनरेटर द्वारा उत्पादित की जाती है जो विभिन्न बिजली संयंत्रों में स्थित हैं। टरबाइन ब्लेड के घूमने के कारण, कोयले या तेल के साथ पानी को गर्म करने से उत्पन्न भाप ऊर्जा पैदा करती है, जिसे बाद में जनरेटर की मदद से बिजली में परिवर्तित किया जाता है। जनरेटर का डिज़ाइन बहुत सरल है: डिवाइस के केंद्र में एक विशाल और बहुत मजबूत चुंबक होता है, जो विद्युत आवेशों को तांबे के तारों के साथ चलने के लिए मजबूर करता है। बिजली का करंट हमारे घरों तक कैसे पहुंचता है?ऊर्जा (थर्मल या परमाणु) का उपयोग करके एक निश्चित मात्रा में विद्युत प्रवाह उत्पन्न होने के बाद, इसे लोगों को आपूर्ति की जा सकती है। बिजली की यह आपूर्ति निम्नानुसार काम करती है: सभी अपार्टमेंटों और व्यवसायों तक बिजली सफलतापूर्वक पहुंचने के लिए, इसे "पुश" करने की आवश्यकता है। और इसके लिए आपको उस बल को बढ़ाना होगा जो ऐसा करेगा। इसे विद्युत धारा का वोल्टेज कहते हैं। ऑपरेशन का सिद्धांत इस प्रकार है: करंट ट्रांसफार्मर से होकर गुजरता है, जिससे इसका वोल्टेज बढ़ जाता है। इसके बाद, गहरे भूमिगत या ऊंचाई पर स्थापित केबलों के माध्यम से विद्युत प्रवाह प्रवाहित होता है (क्योंकि वोल्टेज कभी-कभी 10,000 वोल्ट तक पहुंच जाता है, जो मनुष्यों के लिए घातक है)। जब करंट अपने गंतव्य तक पहुंचता है, तो इसे फिर से ट्रांसफार्मर से गुजरना होगा, जिससे अब इसका वोल्टेज कम हो जाएगा। फिर यह तारों के साथ अपार्टमेंट इमारतों या अन्य इमारतों में स्थापित स्विचबोर्ड तक जाता है।
तारों के माध्यम से लाई जाने वाली बिजली का उपयोग सॉकेट की एक प्रणाली के माध्यम से किया जा सकता है, जो घरेलू उपकरणों को उनसे जोड़ती है। दीवारों में अतिरिक्त तार होते हैं जिनके माध्यम से विद्युत प्रवाह प्रवाहित होता है, और इसके कारण ही घर में प्रकाश व्यवस्था और सभी उपकरण काम करते हैं। वर्तमान कार्य क्या है?विद्युत धारा द्वारा प्रवाहित ऊर्जा समय के साथ प्रकाश या ऊष्मा में परिवर्तित हो जाती है। उदाहरण के लिए, जब हम दीपक जलाते हैं तो ऊर्जा का विद्युत रूप प्रकाश में बदल जाता है। सरल भाषा में कहें तो करंट का कार्य वह क्रिया है जो विद्युत स्वयं उत्पन्न करती है। इसके अलावा, सूत्र का उपयोग करके इसकी गणना बहुत आसानी से की जा सकती है। ऊर्जा संरक्षण के नियम के आधार पर, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि विद्युत ऊर्जा नष्ट नहीं हुई है, यह पूरी तरह या आंशिक रूप से दूसरे रूप में स्थानांतरित हो गई है, जिससे एक निश्चित मात्रा में गर्मी निकलती है। यह ऊष्मा धारा द्वारा किया गया कार्य है जब यह चालक से होकर गुजरती है और उसे गर्म करती है (हीट एक्सचेंज होता है)। जूल-लेन्ज़ फॉर्मूला इस तरह दिखता है: ए = क्यू = यू*आई*टी (कार्य गर्मी की मात्रा या वर्तमान शक्ति के उत्पाद और उस समय के बराबर होता है जिसके दौरान यह कंडक्टर के माध्यम से प्रवाहित होता है)।
दिष्ट धारा का क्या अर्थ है?विद्युत धारा दो प्रकार की होती है: प्रत्यावर्ती और प्रत्यक्ष। वे इसमें भिन्न हैं कि उत्तरार्द्ध अपनी दिशा नहीं बदलता है, इसमें दो क्लैंप (सकारात्मक "+" और नकारात्मक "-") होते हैं और हमेशा "+" से अपना आंदोलन शुरू करते हैं। और प्रत्यावर्ती धारा के दो टर्मिनल होते हैं - चरण और शून्य। चालक के अंत में एक चरण की उपस्थिति के कारण ही इसे एकल-चरण भी कहा जाता है। एकल-चरण प्रत्यावर्ती और प्रत्यक्ष विद्युत धारा के डिजाइन के सिद्धांत पूरी तरह से अलग हैं: स्थिरांक के विपरीत, प्रत्यावर्ती धारा अपनी दिशा (चरण से शून्य की ओर और शून्य से चरण की ओर प्रवाह का निर्माण) और इसके परिमाण दोनों को बदलती है। उदाहरण के लिए, प्रत्यावर्ती धारा समय-समय पर अपने आवेश का मान बदलती रहती है। यह पता चला है कि 50 हर्ट्ज (प्रति सेकंड 50 कंपन) की आवृत्ति पर, इलेक्ट्रॉन अपने आंदोलन की दिशा ठीक 100 बार बदलते हैं।
DC का उपयोग कहाँ किया जाता है?प्रत्यक्ष विद्युत धारा की कुछ विशेषताएँ होती हैं। इस तथ्य के कारण कि यह सख्ती से एक ही दिशा में बहती है, इसे बदलना अधिक कठिन है। निम्नलिखित तत्वों को डीसी स्रोत माना जा सकता है:
डीसी ऑपरेशनइसकी मुख्य विशेषताएं क्या हैं? यह कार्य और वर्तमान शक्ति है, और ये दोनों अवधारणाएँ एक दूसरे से बहुत निकटता से संबंधित हैं। शक्ति का तात्पर्य समय की प्रति इकाई (प्रति 1 सेकंड) कार्य की गति से है। जूल-लेन्ज़ नियम के अनुसार, हम पाते हैं कि प्रत्यक्ष विद्युत धारा द्वारा किया गया कार्य स्वयं धारा की ताकत, वोल्टेज और उस समय के उत्पाद के बराबर होता है जिसके दौरान आवेशों को स्थानांतरित करने के लिए विद्युत क्षेत्र का कार्य किया गया था। कंडक्टर के साथ. कंडक्टरों में प्रतिरोध पर ओम के नियम को ध्यान में रखते हुए, करंट का कार्य ज्ञात करने का यह सूत्र है: A = I 2 *R*t (कार्य कंडक्टर के प्रतिरोध के मान से गुणा किए गए करंट के वर्ग के बराबर है और फिर से उस समय से गुणा किया गया जिसके दौरान कार्य किया गया था)। इलेक्ट्रॉन या छिद्र (इलेक्ट्रॉन-छिद्र चालकता)। कभी-कभी विद्युत धारा को विस्थापन धारा भी कहा जाता है, जो समय के साथ विद्युत क्षेत्र में परिवर्तन के परिणामस्वरूप उत्पन्न होती है। विद्युत धारा की निम्नलिखित अभिव्यक्तियाँ होती हैं: विश्वकोश यूट्यूब1 / 5 ✪ विद्युत धारा वर्तमान ताकत भौतिकी 8वीं कक्षा ✪विद्युत धारा ✪ #9 विद्युत धारा और इलेक्ट्रॉन ✪ विद्युत धारा क्या है [एमेच्योर रेडियो टीवी 2] ✪ बिजली का झटका लगने पर क्या होता है? उपशीर्षकवर्गीकरणयदि आवेशित कण किसी विशेष माध्यम के सापेक्ष स्थूल पिंडों के अंदर गति करते हैं, तो ऐसी धारा को विद्युत धारा कहा जाता है चालन धारा. यदि स्थूल आवेशित पिंड (उदाहरण के लिए, आवेशित वर्षा की बूंदें) गति करते हैं, तो इस धारा को कहा जाता है कंवेक्शन . प्रत्यक्ष और प्रत्यावर्ती विद्युत धाराएँ होती हैं, साथ ही विभिन्न प्रकार की प्रत्यावर्ती धाराएँ भी होती हैं। ऐसी अवधारणाओं में "इलेक्ट्रिक" शब्द को अक्सर छोड़ दिया जाता है।
एड़ी धाराएंएड़ी धाराएं (फौकॉल्ट धाराएं) "एक विशाल कंडक्टर में बंद विद्युत धाराएं हैं जो तब उत्पन्न होती हैं जब इसमें प्रवेश करने वाला चुंबकीय प्रवाह बदलता है," इसलिए एड़ी धाराएं प्रेरित धाराएं हैं। चुंबकीय प्रवाह जितनी तेजी से बदलता है, भंवर धाराएं उतनी ही तेज होती हैं। एड़ी धाराएँ तारों में विशिष्ट पथों के साथ प्रवाहित नहीं होती हैं, लेकिन जब वे कंडक्टर में बंद हो जाती हैं, तो वे भंवर-जैसे सर्किट बनाती हैं। एड़ी धाराओं के अस्तित्व से त्वचा प्रभाव होता है, यानी, इस तथ्य से कि वैकल्पिक विद्युत प्रवाह और चुंबकीय प्रवाह मुख्य रूप से कंडक्टर की सतह परत में फैलता है। एड़ी धाराओं द्वारा कंडक्टरों को गर्म करने से ऊर्जा की हानि होती है, खासकर एसी कॉइल्स के कोर में। एड़ी धाराओं के कारण होने वाली ऊर्जा हानि को कम करने के लिए, वे प्रत्यावर्ती धारा चुंबकीय सर्किट को अलग-अलग प्लेटों में विभाजित करने का उपयोग करते हैं, जो एक दूसरे से अलग होते हैं और एड़ी धाराओं की दिशा के लंबवत स्थित होते हैं, जो उनके पथों की संभावित रूपरेखा को सीमित करता है और परिमाण को बहुत कम कर देता है। इन धाराओं का. बहुत उच्च आवृत्तियों पर, फेरोमैग्नेट्स के बजाय, मैग्नेटोडायइलेक्ट्रिक्स का उपयोग चुंबकीय सर्किट के लिए किया जाता है, जिसमें बहुत अधिक प्रतिरोध के कारण, एड़ी धाराएं व्यावहारिक रूप से उत्पन्न नहीं होती हैं। विशेषताएँऐतिहासिक रूप से यह स्वीकार किया गया है धारा की दिशाचालक में धनात्मक आवेशों की गति की दिशा से मेल खाता है। इसके अलावा, यदि एकमात्र धारा वाहक नकारात्मक रूप से आवेशित कण हैं (उदाहरण के लिए, किसी धातु में इलेक्ट्रॉन), तो धारा की दिशा आवेशित कणों की गति की दिशा के विपरीत है। . इलेक्ट्रॉनों की बहाव गतिविकिरण प्रतिरोध किसी चालक के चारों ओर विद्युत चुम्बकीय तरंगों के निर्माण के कारण होता है। यह प्रतिरोध जटिल रूप से कंडक्टर के आकार और आकार और उत्सर्जित तरंग की लंबाई पर निर्भर करता है। एक सीधे कंडक्टर के लिए, जिसमें हर जगह करंट एक ही दिशा और शक्ति का होता है, और जिसकी लंबाई L उसके द्वारा उत्सर्जित विद्युत चुम्बकीय तरंग की लंबाई से काफी कम होती है λ (\displaystyle \लैम्ब्डा), तरंग दैर्ध्य और कंडक्टर पर प्रतिरोध की निर्भरता अपेक्षाकृत सरल है: R = 3200 (L λ) (\displaystyle R=3200\left((\frac (L)(\lambda ))\right))50 की मानक आवृत्ति के साथ सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला विद्युत प्रवाह हर्ट्जलगभग 6 हजार किलोमीटर की लंबाई वाली एक लहर से मेल खाती है, यही कारण है कि थर्मल नुकसान की शक्ति की तुलना में विकिरण शक्ति आमतौर पर नगण्य होती है। हालाँकि, जैसे-जैसे धारा की आवृत्ति बढ़ती है, उत्सर्जित तरंग की लंबाई कम हो जाती है, और विकिरण शक्ति तदनुसार बढ़ जाती है। ध्यान देने योग्य ऊर्जा उत्सर्जित करने में सक्षम कंडक्टर को एंटीना कहा जाता है। आवृत्तिआवृत्ति की अवधारणा एक प्रत्यावर्ती धारा को संदर्भित करती है जो समय-समय पर ताकत और/या दिशा बदलती रहती है। इसमें सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला करंट भी शामिल है, जो साइनसॉइडल नियम के अनुसार बदलता रहता है। एसी अवधि समय की सबसे छोटी अवधि (सेकंड में व्यक्त) है जिसके माध्यम से वर्तमान (और वोल्टेज) में परिवर्तन दोहराया जाता है। प्रति इकाई समय में धारा द्वारा निष्पादित अवधियों की संख्या को आवृत्ति कहा जाता है। आवृत्ति को हर्ट्ज़ में मापा जाता है, जिसमें प्रति सेकंड एक चक्र के अनुरूप एक हर्ट्ज़ (हर्ट्ज) होता है। बायस करंटकभी-कभी, सुविधा के लिए, विस्थापन धारा की अवधारणा पेश की जाती है। मैक्सवेल के समीकरणों में, विस्थापन धारा आवेशों की गति के कारण उत्पन्न धारा के बराबर मौजूद होती है। चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता कुल विद्युत धारा पर निर्भर करती है, जो चालन धारा और विस्थापन धारा के योग के बराबर होती है। परिभाषा के अनुसार, पूर्वाग्रह वर्तमान घनत्व जे डी → (\displaystyle (\vec (j_(D))))- सदिश राशि विद्युत क्षेत्र के परिवर्तन की दर के समानुपाती होती है E → (\displaystyle (\vec (E)))समय के भीतर: j D → = ∂ E → ∂ t (\displaystyle (\vec (j_(D)))=(\frac (\आंशिक (\vec (E)))(\आंशिक t)))तथ्य यह है कि जब विद्युत क्षेत्र बदलता है, साथ ही जब विद्युत प्रवाह प्रवाहित होता है, तो एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है, जो इन दोनों प्रक्रियाओं को एक-दूसरे के समान बनाता है। इसके अलावा, विद्युत क्षेत्र में परिवर्तन आमतौर पर ऊर्जा के हस्तांतरण के साथ होता है। उदाहरण के लिए, किसी संधारित्र को चार्ज और डिस्चार्ज करते समय, इस तथ्य के बावजूद कि इसकी प्लेटों के बीच आवेशित कणों की कोई गति नहीं होती है, वे इसके माध्यम से बहने वाली विस्थापन धारा की बात करते हैं, कुछ ऊर्जा स्थानांतरित करते हैं और विद्युत सर्किट को एक अनोखे तरीके से बंद करते हैं। बायस करंट आई डी (\displaystyle I_(D))संधारित्र में सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है: I D = d Q d t = − C d U d t (\displaystyle I_(D)=(\frac ((\rm (d))Q)((\rm (d))t))=-C(\frac ( (\rm (d))U)((\rm (d))t))),कहाँ क्यू (\डिस्प्लेस्टाइल क्यू)- संधारित्र प्लेटों पर चार्ज, यू (\डिस्प्लेस्टाइल यू)- प्लेटों के बीच संभावित अंतर, सी (\डिस्प्लेस्टाइल सी)- संधारित्र क्षमता. विस्थापन धारा विद्युत धारा नहीं है क्योंकि यह विद्युत आवेश की गति से संबद्ध नहीं है। कंडक्टरों के मुख्य प्रकारडाइलेक्ट्रिक्स के विपरीत, कंडक्टरों में असंतुलित आवेशों के मुक्त वाहक होते हैं, जो एक बल के प्रभाव में, आमतौर पर एक विद्युत संभावित अंतर, गति करते हैं और विद्युत प्रवाह बनाते हैं। धारा-वोल्टेज विशेषता (वोल्टेज पर धारा की निर्भरता) किसी चालक की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता है। धातु कंडक्टरों और इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए, इसका सबसे सरल रूप है: वर्तमान ताकत सीधे वोल्टेज (ओम का नियम) के समानुपाती होती है। धातुएँ - यहाँ वर्तमान वाहक चालन इलेक्ट्रॉन हैं, जिन्हें आमतौर पर एक इलेक्ट्रॉन गैस माना जाता है, जो स्पष्ट रूप से एक पतित गैस के क्वांटम गुणों को प्रदर्शित करते हैं। प्रकृति में विद्युत धाराएँविद्युत धारा का उपयोग विभिन्न क्षेत्रों (टेलीफोन, रेडियो, नियंत्रण कक्ष, दरवाज़ा लॉक बटन, और इसी तरह) में अलग-अलग जटिलता और प्रकार के संकेतों के वाहक के रूप में किया जाता है। कुछ मामलों में, अवांछित विद्युत धाराएँ प्रकट होती हैं, जैसे आवारा धाराएँ या शॉर्ट सर्किट धाराएँ। ऊर्जा वाहक के रूप में विद्युत धारा का उपयोग
चिकित्सा में विद्युत धारा का उपयोग
विद्युत सुरक्षाइसमें कानूनी, सामाजिक-आर्थिक, संगठनात्मक और तकनीकी, स्वच्छता और स्वच्छ, उपचार और निवारक, पुनर्वास और अन्य उपाय शामिल हैं। विद्युत सुरक्षा नियम कानूनी और तकनीकी दस्तावेजों, नियामक और तकनीकी ढांचे द्वारा विनियमित होते हैं। विद्युत प्रतिष्ठानों और विद्युत उपकरणों की सेवा करने वाले कर्मियों के लिए विद्युत सुरक्षा की बुनियादी बातों का ज्ञान अनिवार्य है। मानव शरीर विद्युत धारा का संवाहक है। शुष्क और अक्षुण्ण त्वचा वाले मानव प्रतिरोध 3 से 100 kOhm तक होता है। मानव या पशु के शरीर से प्रवाहित धारा निम्नलिखित प्रभाव उत्पन्न करती है:
बिजली के झटके के परिणाम को निर्धारित करने वाला मुख्य कारक मानव शरीर से गुजरने वाली विद्युत धारा की मात्रा है। सुरक्षा नियमों के अनुसार, विद्युत धारा को निम्नानुसार वर्गीकृत किया गया है:
रूस में, उपभोक्ताओं के विद्युत प्रतिष्ठानों के तकनीकी संचालन के नियमों और विद्युत प्रतिष्ठानों के संचालन के दौरान श्रम सुरक्षा के नियमों के अनुसार, कर्मचारी की योग्यता और अनुभव के आधार पर, विद्युत सुरक्षा के लिए 5 योग्यता समूह स्थापित किए गए हैं। विद्युत प्रतिष्ठानों का वोल्टेज. बिजली विद्युत धारा किसे कहते हैं? आवेशित कणों की क्रमबद्ध (निर्देशित) गति को विद्युत धारा कहते हैं। इसके अलावा, एक विद्युत धारा जिसकी शक्ति समय के साथ नहीं बदलती है, स्थिरांक कहलाती है। यदि धारा की गति की दिशा बदलती है, तो परिवर्तन भी बदलता है। परिमाण और दिशा में एक ही क्रम में दोहराया जाता है, तो ऐसी धारा को प्रत्यावर्ती धारा कहा जाता है। आवेशित कणों की व्यवस्थित गति का क्या कारण बनता है और उसे बनाए रखता है? एक विद्युत क्षेत्र आवेशित कणों की क्रमबद्ध गति का कारण बनता है और उसे बनाए रखता है। क्या विद्युत धारा की कोई निश्चित दिशा होती है? क्या किसी चालक में आवेशित कणों की गति का प्रत्यक्ष निरीक्षण करना संभव है? नहीं। लेकिन विद्युत प्रवाह की उपस्थिति का अंदाजा उसके साथ होने वाली गतिविधियों और घटनाओं से लगाया जा सकता है। उदाहरण के लिए, एक कंडक्टर जिसके साथ आवेशित कण चलते हैं, गर्म हो जाता है, और कंडक्टर के आसपास के स्थान में एक चुंबकीय क्षेत्र बनता है और कंडक्टर के पास चुंबकीय सुई विद्युत प्रवाह के साथ घूमती है। इसके अलावा, गैसों से गुजरने वाली धारा उन्हें चमकने का कारण बनती है, और लवण, क्षार और एसिड के समाधान से गुजरते हुए, उन्हें उनके घटक भागों में विघटित कर देती है। विद्युत धारा की तीव्रता कैसे निर्धारित की जाती है? विद्युत धारा की ताकत प्रति इकाई समय में कंडक्टर के क्रॉस-सेक्शन से गुजरने वाली बिजली की मात्रा से निर्धारित होती है। धारा की इकाई क्या है? धारा की ताकत की इकाई को एक स्थिर धारा की ताकत के रूप में लिया जाता है, जो निर्वात में एक दूसरे से 1 मीटर की दूरी पर स्थित, बेहद छोटे क्रॉस-सेक्शन की अनंत लंबाई के दो समानांतर सीधे कंडक्टरों से गुजरती है। इन चालकों के बीच 2 न्यूटन प्रति मीटर के बराबर बल लगता है। इस इकाई का नाम फ्रांसीसी वैज्ञानिक एम्पीयर के सम्मान में एम्पीयर रखा गया। बिजली की इकाई क्या है? बिजली की इकाई कूलम्ब (Ku) है, जो 1 एम्पीयर (A) की धारा पर एक सेकंड में प्रवाहित होती है। कौन से उपकरण विद्युत धारा की शक्ति को मापते हैं? विद्युत धारा की तीव्रता को एमीटर नामक उपकरणों द्वारा मापा जाता है। एमीटर स्केल को सटीक मानक उपकरणों की रीडिंग के अनुसार एम्पीयर और एम्पीयर के अंशों में कैलिब्रेट किया जाता है। वर्तमान ताकत की गणना तीर की रीडिंग के अनुसार की जाती है, जो शून्य विभाजन से पैमाने के साथ चलती है। एमीटर डिवाइस पर स्थित दो टर्मिनलों या क्लैंप का उपयोग करके विद्युत सर्किट से श्रृंखला में जुड़ा हुआ है। विद्युत वोल्टेज क्या है? वोल्टेज की मूल इकाई वोल्ट (V) है। कौन सा उपकरण विद्युत धारा के वोल्टेज को मापता है? विद्युत धारा का वोल्टेज उपकरण द्वारा मापा जाता है; रम, जिसे वोल्टमीटर कहा जाता है। एक वोल्टमीटर विद्युत धारा परिपथ के समानांतर जुड़ा हुआ है। सर्किट के एक भाग पर ओम का नियम तैयार करें। कंडक्टर प्रतिरोध क्या है? कंडक्टर प्रतिरोध एक भौतिक मात्रा है जो कंडक्टर के गुणों को दर्शाती है। प्रतिरोध की इकाई ओम है। इसके अलावा, 1 ओम के प्रतिरोध में एक तार होता है जिसमें 1 ए की धारा स्थापित होती है और इसके सिरों पर 1 वी का वोल्टेज होता है। क्या चालकों में प्रतिरोध उनमें प्रवाहित विद्युत धारा की मात्रा पर निर्भर करता है? एक निश्चित लंबाई और क्रॉस-सेक्शन के एक सजातीय धातु कंडक्टर का प्रतिरोध इसके माध्यम से बहने वाली धारा के परिमाण पर निर्भर नहीं करता है। विद्युत चालकों में प्रतिरोध क्या निर्धारित करता है? विद्युत कंडक्टरों में प्रतिरोध कंडक्टर की लंबाई, उसके क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र और कंडक्टर की सामग्री के प्रकार (सामग्री प्रतिरोधकता) पर निर्भर करता है। इसके अलावा, प्रतिरोध सीधे कंडक्टर की लंबाई के समानुपाती होता है, क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र के व्युत्क्रमानुपाती होता है और जैसा कि ऊपर बताया गया है, कंडक्टर की सामग्री पर निर्भर करता है। क्या चालकों में प्रतिरोध तापमान पर निर्भर करता है? हाँ, यह निर्भर करता है। धातु कंडक्टर के तापमान में वृद्धि से कणों की तापीय गति की गति में वृद्धि होती है। इससे मुक्त इलेक्ट्रॉनों की टक्करों की संख्या में वृद्धि होती है और परिणामस्वरूप, मुक्त यात्रा के समय में कमी आती है, जिसके परिणामस्वरूप चालकता कम हो जाती है और सामग्री की प्रतिरोधकता बढ़ जाती है। शुद्ध धातुओं के प्रतिरोध का तापमान गुणांक लगभग 0.004 डिग्री सेल्सियस है, जिसका अर्थ है कि तापमान में प्रत्येक 10 डिग्री सेल्सियस की वृद्धि के लिए उनका प्रतिरोध 4% बढ़ जाता है। जैसे-जैसे कार्बन इलेक्ट्रोलाइट में तापमान बढ़ता है, मुक्त पथ समय भी कम हो जाता है, जबकि आवेश वाहकों की सांद्रता बढ़ती है, जिसके परिणामस्वरूप तापमान बढ़ने पर उनकी प्रतिरोधकता कम हो जाती है। बंद सर्किट के लिए ओम का नियम तैयार करें। एक बंद सर्किट में धारा की ताकत सर्किट के इलेक्ट्रोमोटिव बल और उसके कुल प्रतिरोध के अनुपात के बराबर होती है। यह सूत्र दर्शाता है कि वर्तमान ताकत तीन मात्राओं पर निर्भर करती है: इलेक्ट्रोमोटिव बल ई, बाहरी प्रतिरोध आर और आंतरिक प्रतिरोध आर। बाहरी प्रतिरोध की तुलना में आंतरिक प्रतिरोध का वर्तमान ताकत पर कोई उल्लेखनीय प्रभाव नहीं पड़ता है। इस मामले में, वर्तमान स्रोत के टर्मिनलों पर वोल्टेज लगभग इलेक्ट्रोमोटिव बल (ईएमएफ) के बराबर है। इलेक्ट्रोमोटिव बल (ईएमएफ) क्या है? इलेक्ट्रोमोटिव बल एक सर्किट के साथ चार्ज को स्थानांतरित करने के लिए बाहरी बलों द्वारा किए गए कार्य का अनुपात है। संभावित अंतर की तरह, इलेक्ट्रोमोटिव बल को वोल्ट में मापा जाता है। कौन सी ताकतों को बाहरी ताकतें कहा जाता है? इलेक्ट्रोस्टैटिक मूल के संभावित बलों (यानी, कूलम्ब बल) के अपवाद के साथ, विद्युत आवेशित कणों पर कार्य करने वाले किसी भी बल को बाह्य बल कहा जाता है। इन बलों के कार्य के कारण ही आवेशित कण ऊर्जा प्राप्त करते हैं और फिर विद्युत परिपथ के चालकों में चलते समय इसे छोड़ देते हैं। तृतीय-पक्ष बल किसी वर्तमान स्रोत, जनरेटर, बैटरी आदि के अंदर आवेशित कणों को गति प्रदान करते हैं। परिणामस्वरूप, विपरीत संकेतों के आवेश वर्तमान स्रोत के टर्मिनलों पर दिखाई देते हैं, और टर्मिनलों के बीच एक निश्चित संभावित अंतर दिखाई देता है। इसके अलावा, जब सर्किट बंद हो जाता है, तो सतह आवेशों का निर्माण कार्य करना शुरू कर देता है, जिससे पूरे सर्किट में एक विद्युत क्षेत्र बनता है, जो इस तथ्य के परिणामस्वरूप प्रकट होता है कि जब सर्किट बंद होता है, तो पूरे सर्किट पर एक सतह आवेश लगभग तुरंत दिखाई देता है। कंडक्टर की सतह. स्रोत के अंदर, चार्ज इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र (माइनस से प्लस तक सकारात्मक) की ताकतों के खिलाफ बाहरी ताकतों के प्रभाव में चलते हैं, और शेष सर्किट में वे विद्युत क्षेत्र द्वारा संचालित होते हैं।
चावल। 1. विद्युत सर्किट: 1- स्रोत, बिजली (बैटरी); 2 - एमीटर; 3 - ऊर्जा उत्तराधिकारी (लाई पा तापदीप्त); 4 - विद्युत तार; 5 - सिंगल-पोल रुसिडनिक; 6 - फ़्यूज़ कोश्रेणी:- क्रेन ऑपरेटर और स्लिंगर्स किसी पदार्थ में विद्युत धारा तभी बनती है जब उसमें मुक्त आवेशित कण हों। आवेश प्रारंभ में माध्यम में मौजूद हो सकता है या बाहरी कारकों (तापमान, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र, आयनकारक) की सहायता से बन सकता है। विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की अनुपस्थिति में आवेशित कणों की गति अराजक होती है, और जब किसी पदार्थ के दो बिंदुओं से जुड़ा होता है, तो संभावित अंतर निर्देशित हो जाते हैं - एक पदार्थ से दूसरे पदार्थ में। विद्युत धारा की अवधारणा, सार और अभिव्यक्तियाँपरिभाषा 1 विद्युत धारा आवेशित कणों की क्रमबद्ध और निर्देशित गति है। ऐसे कण हो सकते हैं:
नोट 1 इस परिभाषा का प्रयोग प्रायः किया जाता है। विद्युत धारा एक विस्थापन धारा है जो समय के साथ विद्युत क्षेत्र में परिवर्तन के परिणामस्वरूप उत्पन्न होती है। विद्युत धारा को निम्नलिखित अभिव्यक्तियों में व्यक्त किया जा सकता है:
चित्र 1. विद्युत धारा - आवेशित कणों की क्रमबद्ध गति। लेखक24 - छात्र कार्य का ऑनलाइन आदान-प्रदान विद्युत धारा का वर्गीकरणपरिभाषा 2 विद्युत चालन धारा एक ऐसी घटना है जिसमें आवेशित कण एक विशेष माध्यम के स्थूल तत्वों के भीतर चलते हैं। संवहन धारा एक ऐसी घटना है जिसमें स्थूल आवेशित पिंड (उदाहरण के लिए, वर्षा की आवेशित बूंदें) चलते हैं। प्रत्यक्ष, प्रत्यावर्ती और स्पंदित विद्युत धाराएँ और उनके विभिन्न संयोजन हैं। हालाँकि, "इलेक्ट्रिक" शब्द को अक्सर ऐसे संयोजनों से हटा दिया जाता है। विद्युत धारा कई प्रकार की होती है:
एड़ी धाराओं के अस्तित्व के कारण, त्वचा प्रभाव तब होता है जब चुंबकीय प्रवाह और वैकल्पिक विद्युत प्रवाह कंडक्टर की सतह परत के साथ फैलता है। भंवर धाराओं द्वारा गर्म करने के कारण, ऊर्जा हानि होती है, विशेष रूप से एसी कॉइल कोर में। एड़ी धाराओं के लिए ऊर्जा हानि को कम करने के लिए, प्रत्यावर्ती धारा चुंबकीय तारों को अलग-अलग प्लेटों में विभाजित किया जाता है, जो एक दूसरे से अलग होते हैं और एड़ी धाराओं की दिशा के लंबवत स्थित होते हैं। इसके कारण, उनके पथों की संभावित रूपरेखा सीमित हो जाती है, और इन धाराओं का परिमाण तेजी से घटता जाता है। विद्युत धारा के लक्षणऐतिहासिक रूप से, किसी चालक में धनात्मक आवेशों की गति की दिशा धारा की दिशा से मेल खाती है। यदि विद्युत धारा के प्राकृतिक वाहक ऋणात्मक आवेशित इलेक्ट्रॉन हैं, तो धारा की दिशा धनात्मक आवेशित कणों की दिशा के विपरीत होगी। आवेशित कणों की गति सीधे कणों के आवेश और द्रव्यमान, चालक की सामग्री, बाहरी वातावरण के तापमान और लागू संभावित अंतर पर निर्भर करती है। लक्षित गति की गति एक ऐसा मान है जो प्रकाश की गति से काफी कम है। एक मिलीमीटर के दसवें हिस्से से कम की क्रमबद्ध गति के कारण इलेक्ट्रॉन एक कंडक्टर में एक सेकंड में गति करते हैं। लेकिन, इसके बावजूद, वर्तमान प्रसार की गति प्रकाश की गति और विद्युत चुम्बकीय तरंगों के अग्र भाग के प्रसार की गति के बराबर है। वह स्थान जहां वोल्टेज में परिवर्तन के बाद इलेक्ट्रॉन की गति की गति बदलती है, विद्युत चुम्बकीय दोलन के प्रसार की गति के साथ चलती है। कंडक्टरों के मुख्य प्रकारकंडक्टर, डाइइलेक्ट्रिक्स के विपरीत, असंतुलित शुल्क के मुफ्त वाहक होते हैं। वे विद्युत क्षमता के प्रभाव में चलते हैं और विद्युत प्रवाह बनाते हैं। धारा-वोल्टेज विशेषता या, दूसरे शब्दों में, वोल्टेज पर धारा की निर्भरता किसी चालक की मुख्य विशेषता है। इलेक्ट्रोलाइट्स और धातु कंडक्टरों के लिए, यह सबसे सरल रूप लेता है: वर्तमान ताकत सीधे वोल्टेज के समानुपाती होती है। यह ओम का नियम है. धातुओं में धारा वाहक चालन इलेक्ट्रॉन होते हैं, जिन्हें इलेक्ट्रॉन गैस माना जाता है। उनमें पतित गैस के क्वांटम गुण स्पष्ट रूप से प्रकट होते हैं। प्लाज्मा एक आयनित गैस है। इस मामले में, विद्युत आवेश आयनों और मुक्त इलेक्ट्रॉनों की सहायता से स्थानांतरित होता है। मुक्त इलेक्ट्रॉन पराबैंगनी और एक्स-रे विकिरण या गर्मी के प्रभाव में बनते हैं। इलेक्ट्रोलाइट्स ठोस या तरल प्रणाली और पदार्थ होते हैं जिनमें आयनों की ध्यान देने योग्य सांद्रता होती है, जो विद्युत प्रवाह के पारित होने का कारण बनती है। इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की प्रक्रिया के दौरान, आयन बनते हैं। गर्म करने पर आयनों में विघटित होने वाले अणुओं की संख्या में वृद्धि के कारण इलेक्ट्रोलाइट्स का प्रतिरोध कम हो जाता है। इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम से विद्युत प्रवाह के पारित होने के परिणामस्वरूप, आयन इलेक्ट्रोड के पास पहुंचते हैं और बेअसर हो जाते हैं, उन पर बस जाते हैं। फैराडे इलेक्ट्रोलिसिस के भौतिक नियम इलेक्ट्रोड पर निकलने वाले पदार्थ के द्रव्यमान को निर्धारित करते हैं। निर्वात में इलेक्ट्रॉनों का विद्युत प्रवाह भी होता है, जिसका उपयोग इलेक्ट्रॉन बीम उपकरणों में किया जाता है। |
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