विद्युत धारा क्या है? विद्युत प्रवाह के अस्तित्व के लिए शर्तें: विशेषताएं और क्रियाएं

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28

विद्युत धारा गति में विद्युत आवेश है। यह बिजली गिरने जैसी स्थैतिक बिजली के अचानक निकलने का रूप ले सकता है। या यह जनरेटर, बैटरी, सौर या ईंधन कोशिकाओं में एक नियंत्रित प्रक्रिया हो सकती है। आज हम "विद्युत धारा" की अवधारणा और विद्युत धारा के अस्तित्व के लिए शर्तों पर विचार करेंगे।

विद्युत ऊर्जा

हमारे द्वारा उपयोग की जाने वाली अधिकांश बिजली विद्युत ग्रिड से प्रत्यावर्ती धारा के रूप में आती है। यह जनरेटर द्वारा बनाया गया है जो फैराडे के प्रेरण के नियम के अनुसार काम करता है, जिसके कारण एक परिवर्तित चुंबकीय क्षेत्र एक कंडक्टर में विद्युत प्रवाह को प्रेरित कर सकता है।

जेनरेटर में तार के घूमने वाले कॉइल होते हैं जो चुंबकीय क्षेत्र से गुजरते हैं जैसे वेरोटेशन। जैसे ही कॉइल घूमते हैं, वे चुंबकीय क्षेत्र के सापेक्ष खुलते और बंद होते हैं और एक विद्युत प्रवाह बनाते हैं जो प्रत्येक मोड़ के साथ दिशा बदलता है। धारा एक पूर्ण चक्र से आगे और पीछे 60 बार प्रति सेकंड चलती है।

जेनरेटर को कोयले, प्राकृतिक गैस, तेल या परमाणु रिएक्टर द्वारा गर्म किए गए भाप टर्बाइनों द्वारा संचालित किया जा सकता है। जनरेटर से, करंट ट्रांसफार्मर की एक श्रृंखला से होकर गुजरता है, जहां इसका वोल्टेज बढ़ता है। तारों का व्यास उस मात्रा और शक्ति को निर्धारित करता है जिसे वे बिना ज़्यादा गरम किए और बिजली बर्बाद किए बिना ले जा सकते हैं, और वोल्टेज केवल इस बात से सीमित होता है कि तार जमीन से कितनी अच्छी तरह से अछूता रहता है।

यह ध्यान रखना दिलचस्प है कि करंट केवल एक तार से चलता है, दो नहीं। इसके दो पक्षों को सकारात्मक और नकारात्मक के रूप में नामित किया गया है। हालांकि, चूंकि प्रत्यावर्ती धारा की ध्रुवता प्रति सेकंड 60 बार बदलती है, उनके अन्य नाम हैं - गर्म (ट्रंक बिजली लाइनें) और ग्राउंडेड (सर्किट को पूरा करने के लिए भूमिगत गुजरना)।

हमें बिजली की आवश्यकता क्यों है?

बिजली के कई उपयोग हैं: यह आपके घर को रोशन कर सकता है, आपके कपड़े धो सकता है और सुखा सकता है, आपके गैरेज का दरवाजा उठा सकता है, केतली में पानी उबाल सकता है, और अन्य घरेलू सामानों को बिजली दे सकता है जो हमारे जीवन को इतना आसान बनाते हैं। हालाँकि, सूचना प्रसारित करने के लिए करंट की क्षमता तेजी से महत्वपूर्ण होती जा रही है।

इंटरनेट से कनेक्ट होने पर कंप्यूटर विद्युत प्रवाह के केवल एक छोटे से हिस्से का उपयोग करता है, लेकिन यह एक ऐसी चीज है जिसके बिना एक आधुनिक व्यक्तिउसके जीवन की कल्पना नहीं कर सकता।

विद्युत धारा की अवधारणा

नदी के प्रवाह की तरह, पानी के अणुओं का प्रवाह, विद्युत प्रवाह आवेशित कणों का प्रवाह है। वह क्या है जो इसका कारण बनता है, और यह हमेशा एक ही दिशा में क्यों नहीं जाता है? जब आप प्रवाह शब्द सुनते हैं, तो आप क्या सोचते हैं? शायद यह एक नदी होगी। यह एक अच्छा जुड़ाव है, क्योंकि यही कारण है कि विद्युत प्रवाह को इसका नाम मिला। यह पानी के प्रवाह के समान ही है, केवल चैनल के साथ चलने वाले पानी के अणुओं के बजाय, आवेशित कण कंडक्टर के साथ चलते हैं।

विद्युत धारा के अस्तित्व के लिए आवश्यक शर्तों में एक वस्तु है जो इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति प्रदान करती है। एक प्रवाहकीय सामग्री में परमाणुओं में इनमें से कई मुक्त आवेशित कण होते हैं जो परमाणुओं के बीच और चारों ओर तैरते हैं। उनकी गति यादृच्छिक होती है, इसलिए किसी भी दिशा में कोई प्रवाह नहीं होता है। विद्युत धारा के अस्तित्व में आने में क्या लगता है?

विद्युत धारा के अस्तित्व की शर्तों में वोल्टेज की उपस्थिति शामिल है। जब एक कंडक्टर पर लागू किया जाता है, तो सभी मुक्त इलेक्ट्रॉन एक ही दिशा में आगे बढ़ेंगे, जिससे करंट पैदा होगा।

विद्युत धारा के बारे में उत्सुक

दिलचस्प बात यह है कि जब किसी चालक के माध्यम से प्रकाश की गति से विद्युत ऊर्जा का संचार किया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन स्वयं बहुत अधिक धीमी गति से चलते हैं। वास्तव में, यदि आप एक प्रवाहकीय तार के पास इत्मीनान से चलते हैं, तो आपकी गति 100 गुना तेज होगीइलेक्ट्रॉन चलते हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि उन्हें एक दूसरे को ऊर्जा स्थानांतरित करने के लिए बड़ी दूरी की यात्रा करने की आवश्यकता नहीं है।

प्रत्यक्ष और प्रत्यावर्ती धारा

आज, दो अलग-अलग प्रकार के करंट का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है - प्रत्यक्ष और वैकल्पिक। पहले में, इलेक्ट्रॉन एक दिशा में चलते हैं, "नकारात्मक" पक्ष से "सकारात्मक" पक्ष की ओर। प्रत्यावर्ती धारा इलेक्ट्रॉनों को आगे पीछे धकेलती है, प्रवाह की दिशा प्रति सेकंड कई बार बदलती है।

बिजली उत्पादन के लिए बिजली संयंत्रों में उपयोग किए जाने वाले जनरेटर को प्रत्यावर्ती धारा उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। आपने शायद कभी इस बात पर ध्यान नहीं दिया होगा कि आपके घर की रोशनी वास्तव में टिमटिमा रही है क्योंकि वर्तमान दिशा बदलती है, लेकिन यह इतनी तेजी से होता है कि आंखें पहचान नहीं पातीं।

प्रत्यक्ष विद्युत धारा के अस्तित्व के लिए क्या शर्तें हैं? हमें दोनों प्रकारों की आवश्यकता क्यों है और कौन सा बेहतर है? ये अच्छे प्रश्न हैं। तथ्य यह है कि हम अभी भी दोनों प्रकार के करंट का उपयोग करते हैं, यह बताता है कि वे दोनों विशिष्ट उद्देश्यों की पूर्ति करते हैं। जहां तक 19वीं शताब्दी की बात है, यह स्पष्ट था कि बिजली संयंत्र और घर के बीच लंबी दूरी पर बिजली का कुशल संचरण केवल बहुत अधिक वोल्टेज पर ही संभव था। लेकिन समस्या यह थी कि वास्तव में हाई वोल्टेज भेजना लोगों के लिए बेहद खतरनाक था।

इस समस्या का समाधान घर के बाहर के तनाव को अंदर भेजने से पहले कम करना था। आज तक, प्रत्यक्ष विद्युत प्रवाह का उपयोग बड़े को प्रसारित करने के लिए किया जाता हैदूरी, मुख्य रूप से अन्य वोल्टेज में आसानी से परिवर्तित होने की क्षमता के कारण।

विद्युत धारा कैसे काम करती है

विद्युत धारा के अस्तित्व की स्थितियों में आवेशित कणों, एक चालक और वोल्टेज की उपस्थिति शामिल है। कई वैज्ञानिकों ने बिजली का अध्ययन किया और पाया कि यह दो प्रकार की होती है: स्थैतिक और करंट।

यह दूसरा है जो किसी भी व्यक्ति के दैनिक जीवन में एक बड़ी भूमिका निभाता है, क्योंकि यह एक विद्युत प्रवाह है जो सर्किट से होकर गुजरता है। हम अपने घरों और अन्य चीजों को बिजली देने के लिए इसका दैनिक उपयोग करते हैं।

विद्युत धारा क्या है?

जब विद्युत आवेश एक परिपथ में एक स्थान से दूसरे स्थान पर परिचालित होते हैं, तो विद्युत धारा उत्पन्न होती है। विद्युत प्रवाह के अस्तित्व की शर्तों में आवेशित कणों के अलावा, एक कंडक्टर की उपस्थिति शामिल है। सबसे अधिक बार यह एक तार है। इसका परिपथ एक बंद परिपथ है जिसमें विद्युत स्रोत से धारा प्रवाहित होती है। जब सर्किट खुला होता है, तो वह यात्रा पूरी नहीं कर सकता। उदाहरण के लिए, जब आपके कमरे में लाइट बंद होती है, तो सर्किट खुला होता है, लेकिन जब सर्किट बंद होता है, तो लाइट चालू होती है।

वर्तमान शक्ति

एक कंडक्टर में विद्युत प्रवाह के अस्तित्व की स्थितियां बिजली के रूप में इस तरह के वोल्टेज विशेषता से बहुत प्रभावित होती हैं। यह एक माप है कि समय के साथ कितनी शक्ति का उपयोग किया जा रहा है।

कई अलग-अलग इकाइयाँ हैं जिनका उपयोग किया जा सकता हैइस विशेषता की अभिव्यक्ति। हालाँकि, विद्युत शक्ति को लगभग वाट में मापा जाता है। एक वाट एक जूल प्रति सेकंड के बराबर होता है।

गति में बिजली का चार्ज

विद्युत धारा के अस्तित्व के लिए क्या शर्तें हैं? यह स्थैतिक बिजली के अचानक निर्वहन का रूप ले सकता है, जैसे बिजली या ऊनी कपड़े से घर्षण से चिंगारी। अधिक बार, हालांकि, जब हम विद्युत प्रवाह के बारे में बात करते हैं, तो हमारा मतलब बिजली के अधिक नियंत्रित रूप से होता है जो रोशनी और उपकरणों को काम करता है। अधिकांश विद्युत आवेश परमाणु के भीतर ऋणात्मक इलेक्ट्रॉनों और धनात्मक प्रोटॉनों द्वारा वहन किया जाता है। हालाँकि, बाद वाले ज्यादातर परमाणु नाभिक के अंदर स्थिर होते हैं, इसलिए आवेश को एक स्थान से दूसरे स्थान पर स्थानांतरित करने का कार्य इलेक्ट्रॉनों द्वारा किया जाता है।

एक धातु जैसे प्रवाहकीय सामग्री में इलेक्ट्रॉन अपने चालन बैंड के साथ एक परमाणु से दूसरे में जाने के लिए काफी हद तक स्वतंत्र होते हैं, जो कि उच्च इलेक्ट्रॉन कक्षाएं हैं। एक पर्याप्त इलेक्ट्रोमोटिव बल या वोल्टेज एक चार्ज असंतुलन पैदा करता है जिससे इलेक्ट्रॉनों को विद्युत प्रवाह के रूप में कंडक्टर के माध्यम से स्थानांतरित किया जा सकता है।

यदि हम पानी के साथ एक सादृश्य बनाते हैं, तो उदाहरण के लिए, एक पाइप लें। जब हम पानी को पाइप में प्रवेश करने देने के लिए एक छोर पर एक वाल्व खोलते हैं, तो हमें उस पानी के लिए पाइप के अंत तक सभी तरह से काम करने की प्रतीक्षा नहीं करनी पड़ती है। हमें दूसरे छोर से लगभग तुरंत ही पानी मिल जाता है क्योंकि आने वाला पानी उस पानी को धक्का देता है जो पहले से ही पाइप में है। ऐसा तब होता है जब तार में विद्युत प्रवाह होता है।

विद्युत धारा: विद्युत प्रवाह के अस्तित्व के लिए शर्तें

विद्युत धारा को आमतौर पर इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह के रूप में देखा जाता है। जब बैटरी के दोनों सिरों को धातु के तार से एक दूसरे से जोड़ा जाता है, तो यह आवेशित द्रव्यमान बैटरी के एक सिरे (इलेक्ट्रोड या पोल) से विपरीत दिशा में प्रवाहित होता है। तो, आइए एक विद्युत प्रवाह के अस्तित्व के लिए शर्तों को नाम दें:

1. आवेशित कण।
2. एक्सप्लोरर।
3. वोल्टेज स्रोत।

हालांकि, सब कुछ इतना आसान नहीं है। विद्युत धारा के अस्तित्व के लिए कौन सी शर्तें आवश्यक हैं? निम्नलिखित विशेषताओं को देखकर इस प्रश्न का अधिक विस्तार से उत्तर दिया जा सकता है:

• संभावित अंतर (वोल्टेज)। यह पूर्वापेक्षाओं में से एक है। दो बिंदुओं के बीच एक संभावित अंतर होना चाहिए, जिसका अर्थ है कि एक स्थान पर आवेशित कणों द्वारा निर्मित प्रतिकारक बल दूसरे बिंदु पर उनके बल से अधिक होना चाहिए। वोल्टेज स्रोत, एक नियम के रूप में, प्रकृति में नहीं होते हैं, और इलेक्ट्रॉनों को पर्यावरण में समान रूप से समान रूप से वितरित किया जाता है। फिर भी, वैज्ञानिकों ने कुछ प्रकार के उपकरणों का आविष्कार करने में कामयाबी हासिल की, जहां ये आवेशित कण जमा हो सकते हैं, जिससे बहुत आवश्यक वोल्टेज (उदाहरण के लिए, बैटरी में) का निर्माण होता है।
• विद्युत प्रतिरोध (कंडक्टर)। यह दूसरी महत्वपूर्ण शर्त है जो विद्युत प्रवाह के अस्तित्व के लिए आवश्यक है। यह वह पथ है जिसके साथ आवेशित कण यात्रा करते हैं। केवल वे पदार्थ जो इलेक्ट्रॉनों को स्वतंत्र रूप से गति करने की अनुमति देते हैं, कंडक्टर के रूप में कार्य करते हैं। वही परजिनमें यह क्षमता नहीं होती उन्हें इंसुलेटर कहा जाता है। उदाहरण के लिए, एक धातु का तार एक उत्कृष्ट चालक होगा, जबकि इसका रबर म्यान एक उत्कृष्ट इन्सुलेटर होगा।

विद्युत धारा के उद्भव और अस्तित्व के लिए परिस्थितियों का ध्यानपूर्वक अध्ययन करने के बाद, लोग इस शक्तिशाली और खतरनाक तत्व को वश में करने और इसे मानव जाति के लाभ के लिए निर्देशित करने में सक्षम थे।