विद्युत धारा क्या है? बिजली की प्रकृति। विद्युत प्रवाह: इसके अस्तित्व के लिए मुख्य विशेषताएं और शर्तें

(इलेक्ट्रॉन-छेद चालकता)। कभी-कभी विद्युत क्षेत्र के समय में परिवर्तन के परिणामस्वरूप विद्युत धारा को विस्थापन धारा भी कहा जाता है।

विद्युत प्रवाह में निम्नलिखित अभिव्यक्तियाँ हैं:

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    विद्युत धारा

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वर्गीकरण

यदि आवेशित कण किसी विशेष माध्यम के सापेक्ष स्थूल पिंडों के अंदर गति करते हैं, तो ऐसी धारा विद्युत कहलाती है चालन धारा. यदि मैक्रोस्कोपिक आवेशित पिंड गतिमान हैं (उदाहरण के लिए, आवेशित वर्षा की बूंदें), तो इस धारा को कहा जाता है कंवेक्शन .

प्रत्यक्ष और प्रत्यावर्ती विद्युत धाराएँ हैं, साथ ही सभी प्रकार की प्रत्यावर्ती धाराएँ भी हैं। ऐसे शब्दों में, "इलेक्ट्रिक" शब्द को अक्सर छोड़ दिया जाता है।

  • दिष्ट विद्युत धारा - धारा, जिसकी दिशा और परिमाण समय के साथ नहीं बदलते।

एड़ी धाराएं

एड़ी धाराएं (फौकॉल्ट धाराएं) "एक विशाल कंडक्टर में बंद विद्युत धाराएं होती हैं जो तब उत्पन्न होती हैं जब चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन होता है," इसलिए, एड़ी धाराएं प्रेरण धाराएं होती हैं। जितनी तेजी से चुंबकीय प्रवाह बदलता है, एड़ी धाराएं उतनी ही मजबूत होती हैं। एड़ी की धाराएँ तारों में कुछ रास्तों के साथ नहीं बहती हैं, लेकिन कंडक्टर में बंद होकर भंवर जैसी आकृति बनाती हैं।

एड़ी धाराओं का अस्तित्व त्वचा के प्रभाव की ओर जाता है, अर्थात, वैकल्पिक विद्युत प्रवाह और चुंबकीय प्रवाह मुख्य रूप से कंडक्टर की सतह परत में फैलता है। कंडक्टरों के एडी करंट हीटिंग से ऊर्जा की हानि होती है, विशेष रूप से एसी कॉइल के कोर में। एड़ी धाराओं के कारण ऊर्जा के नुकसान को कम करने के लिए, अलग-अलग प्लेटों में बारी-बारी से वर्तमान चुंबकीय सर्किट का विभाजन, एक दूसरे से अलग और एड़ी धाराओं की दिशा के लंबवत स्थित, का उपयोग किया जाता है, जो उनके पथ के संभावित रूपों को सीमित करता है और परिमाण को बहुत कम करता 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, व्यावहारिक रूप से एड़ी धाराएं नहीं होती हैं।

विशेषताएं

यह ऐतिहासिक रूप से स्वीकार किया जाता है कि वर्तमान दिशाकंडक्टर में सकारात्मक चार्ज की गति की दिशा के साथ मेल खाता है। इस मामले में, यदि केवल वर्तमान वाहक ऋणात्मक रूप से आवेशित कण हैं (उदाहरण के लिए, किसी धातु में इलेक्ट्रॉन), तो धारा की दिशा आवेशित कणों की गति की दिशा के विपरीत होती है। .

इलेक्ट्रॉनों का बहाव वेग

विकिरण प्रतिरोध कंडक्टर के चारों ओर विद्युत चुम्बकीय तरंगों के बनने के कारण होता है। यह प्रतिरोध उत्सर्जित तरंग की तरंग दैर्ध्य पर कंडक्टर के आकार और आयामों पर जटिल निर्भरता में है। एकल रेक्टिलिनियर कंडक्टर के लिए, जिसमें हर जगह करंट एक ही दिशा और ताकत का होता है, और जिसकी लंबाई L उसके द्वारा उत्सर्जित विद्युत चुम्बकीय तरंग की लंबाई से बहुत कम होती है (\displaystyle \लैम्ब्डा )तरंग दैर्ध्य और कंडक्टर पर प्रतिरोध की निर्भरता अपेक्षाकृत सरल है:

R = 3200 (L λ) (\displaystyle R=3200\बाएं((\frac (L)(\lambda )))\right))

50 . की मानक आवृत्ति के साथ सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला विद्युत प्रवाह हर्ट्जलगभग 6 हजार किलोमीटर की लंबाई वाली एक लहर से मेल खाती है, यही वजह है कि विकिरण शक्ति आमतौर पर गर्मी के नुकसान की शक्ति की तुलना में नगण्य होती है। हालाँकि, जैसे-जैसे करंट की आवृत्ति बढ़ती है, उत्सर्जित तरंग की लंबाई कम होती जाती है, और विकिरण शक्ति उसी के अनुसार बढ़ती जाती है। प्रशंसनीय ऊर्जा को विकीर्ण करने में सक्षम कंडक्टर को एंटीना कहा जाता है।

आवृत्ति

फ़्रिक्वेंसी एक प्रत्यावर्ती धारा को संदर्भित करती है जो समय-समय पर ताकत और/या दिशा बदलती है। इसमें सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला करंट भी शामिल है, जो साइनसॉइडल कानून के अनुसार बदलता रहता है।

एक प्रत्यावर्ती धारा अवधि सबसे छोटी अवधि (सेकंड में व्यक्त) है जिसके बाद वर्तमान (और वोल्टेज) में परिवर्तन दोहराया जाता है। समय की प्रति इकाई धारा द्वारा पूर्ण की गई अवधियों की संख्या आवृत्ति कहलाती है। आवृत्ति को हर्ट्ज़ में मापा जाता है, एक हर्ट्ज़ (हर्ट्ज) प्रति सेकंड एक अवधि से मेल खाती है।

बायस करंट

कभी-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 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 j D → (\displaystyle (\vec (j_(D))))- सदिश मात्रा विद्युत क्षेत्र के परिवर्तन की दर के समानुपाती ई → (\displaystyle (\vec (ई)))समय के भीतर:

j D → = ∂ E → t (\displaystyle (\vec (j_(D)))=(\frac (\partial (\vec (E)))(\partial t)))

तथ्य यह है कि विद्युत क्षेत्र में परिवर्तन के साथ-साथ धारा के प्रवाह के साथ, 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 हस्तांतरण के साथ होता है। उदाहरण के लिए, 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 ले जाते हैं और विद्युत सर्किट को एक अजीब तरीके से बंद कर देते 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 ( (\ आरएम (डी)) यू) ((\ आरएम (डी)) टी))),

कहाँ पे क्यू (\displaystyle क्यू)- संधारित्र प्लेटों पर आवेश, यू (\डिस्प्लेस्टाइल यू)- प्लेटों के बीच संभावित अंतर, सी (\ डिस्प्लेस्टाइल सी)संधारित्र की धारिता है।

विस्थापन धारा विद्युत धारा नहीं है, क्योंकि यह विद्युत आवेश की गति से संबंधित नहीं है।

मुख्य प्रकार के कंडक्टर

डाइलेक्ट्रिक्स के विपरीत, कंडक्टरों में बिना क्षतिपूर्ति वाले आवेशों के मुक्त वाहक होते हैं, जो एक बल की कार्रवाई के तहत, आमतौर पर विद्युत क्षमता में अंतर होता है, गति में सेट होता है और एक विद्युत प्रवाह बनाता है। करंट-वोल्टेज विशेषता (वोल्टेज पर करंट की ताकत की निर्भरता) एक कंडक्टर की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता है। धातु कंडक्टर और इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए, इसका सबसे सरल रूप है: वर्तमान ताकत वोल्टेज (ओम के नियम) के सीधे आनुपातिक है।

धातु - यहाँ वर्तमान वाहक चालन इलेक्ट्रॉन हैं, जिन्हें आमतौर पर एक इलेक्ट्रॉन गैस के रूप में माना जाता है, जो स्पष्ट रूप से एक पतित गैस के क्वांटम गुणों को दर्शाता है।

प्लाज्मा एक आयनित गैस है। इलेक्ट्रिक चार्ज आयनों (सकारात्मक और नकारात्मक) और मुक्त इलेक्ट्रॉनों द्वारा किया जाता है, जो विकिरण (पराबैंगनी, एक्स-रे और अन्य) और (या) हीटिंग की क्रिया के तहत बनते हैं।

इलेक्ट्रोलाइट्स - "तरल या ठोस पदार्थ और सिस्टम जिसमें आयन किसी भी ध्यान देने योग्य एकाग्रता में मौजूद होते हैं, जिससे विद्युत प्रवाह होता है।" आयन इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की प्रक्रिया में बनते हैं। गर्म होने पर, आयनों में विघटित अणुओं की संख्या में वृद्धि के कारण इलेक्ट्रोलाइट्स का प्रतिरोध कम हो जाता है। इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम से करंट के पारित होने के परिणामस्वरूप, आयन इलेक्ट्रोड के पास पहुंचते हैं और उन पर बसते हुए, बेअसर हो जाते हैं। फैराडे के इलेक्ट्रोलिसिस के नियम इलेक्ट्रोड पर जारी पदार्थ के द्रव्यमान को निर्धारित करते हैं।

निर्वात में इलेक्ट्रॉनों का विद्युत प्रवाह भी होता है, जिसका उपयोग कैथोड किरण उपकरणों में किया जाता है।

प्रकृति में विद्युत धाराएं

विद्युत प्रवाह का उपयोग विभिन्न क्षेत्रों (टेलीफोन, रेडियो, कंट्रोल पैनल, डोर लॉक बटन, और इसी तरह) में अलग-अलग जटिलता और प्रकारों के संकेतों के वाहक के रूप में किया जाता है।

कुछ मामलों में, अवांछित विद्युत धाराएँ दिखाई देती हैं, जैसे कि आवारा धाराएँ या शॉर्ट सर्किट करंट।

ऊर्जा के वाहक के रूप में विद्युत प्रवाह का उपयोग

  • विभिन्न विद्युत मोटरों में यांत्रिक ऊर्जा प्राप्त करना,
  • विद्युत वेल्डिंग के दौरान ताप उपकरणों, विद्युत भट्टियों में तापीय ऊर्जा प्राप्त करना,
  • प्रकाश और सिग्नलिंग उपकरणों में प्रकाश ऊर्जा प्राप्त करना,
  • उच्च आवृत्ति, अति उच्च आवृत्ति और रेडियो तरंगों के विद्युत चुम्बकीय दोलनों का उत्तेजना,
  • ध्वनि प्राप्त करना,
  • इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा विभिन्न पदार्थ प्राप्त करना, इलेक्ट्रिक बैटरी चार्ज करना। यह वह जगह है जहाँ विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है।
  • एक चुंबकीय क्षेत्र बनाना (विद्युत चुम्बकों में)।

चिकित्सा में विद्युत प्रवाह का उपयोग

  • निदान - स्वस्थ और रोगग्रस्त अंगों की जैव-धाराएँ भिन्न होती हैं, जबकि रोग, उसके कारणों का निर्धारण और उपचार निर्धारित करना संभव है। शरीर विज्ञान की वह शाखा जो शरीर में विद्युतीय परिघटनाओं का अध्ययन करती है, इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी कहलाती है।
    • इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी मस्तिष्क की कार्यात्मक अवस्था का अध्ययन करने की एक विधि है।
    • इलेक्ट्रोकार्डियोग्राफी दिल के काम के दौरान विद्युत क्षेत्रों को रिकॉर्ड करने और उनका अध्ययन करने की एक तकनीक है।
    • इलेक्ट्रोगैस्ट्रोग्राफी पेट की मोटर गतिविधि का अध्ययन करने की एक विधि है।
    • इलेक्ट्रोमोग्राफी कंकाल की मांसपेशियों में होने वाली बायोइलेक्ट्रिक क्षमता का अध्ययन करने की एक विधि है।
  • उपचार और पुनर्जीवन: मस्तिष्क के कुछ क्षेत्रों की विद्युत उत्तेजना; पार्किंसंस रोग और मिर्गी का इलाज, वैद्युतकणसंचलन के लिए भी। एक पेसमेकर जो स्पंदित धारा के साथ हृदय की मांसपेशियों को उत्तेजित करता है, का उपयोग ब्रैडीकार्डिया और अन्य कार्डियक अतालता के लिए किया जाता है।

विद्युत सुरक्षा

इसमें कानूनी, सामाजिक-आर्थिक, संगठनात्मक और तकनीकी, स्वच्छता और स्वच्छ, चिकित्सा और निवारक, पुनर्वास और अन्य उपाय शामिल हैं। विद्युत सुरक्षा नियमों को कानूनी और तकनीकी दस्तावेजों, नियामक और तकनीकी ढांचे द्वारा नियंत्रित किया जाता है। विद्युत प्रतिष्ठानों और विद्युत उपकरणों की सेवा करने वाले कर्मियों के लिए विद्युत सुरक्षा की मूल बातें जानना अनिवार्य है। मानव शरीर विद्युत धारा का सुचालक है। सूखी और बरकरार त्वचा के साथ मानव प्रतिरोध 3 से 100 kOhm तक होता है।

मानव या पशु शरीर से गुजरने वाली धारा निम्नलिखित क्रियाएं उत्पन्न करती है:

  • थर्मल (जलन, हीटिंग और रक्त वाहिकाओं को नुकसान);
  • इलेक्ट्रोलाइटिक (रक्त अपघटन, भौतिक-रासायनिक संरचना का उल्लंघन);
  • जैविक (शरीर के ऊतकों की जलन और उत्तेजना, आक्षेप)
  • यांत्रिक (रक्त प्रवाह के साथ गर्म करके प्राप्त भाप के दबाव की क्रिया के तहत रक्त वाहिकाओं का टूटना)

बिजली के झटके के परिणाम को निर्धारित करने वाला मुख्य कारक मानव शरीर से गुजरने वाली धारा की मात्रा है। सुरक्षा इंजीनियरिंग के अनुसार, विद्युत प्रवाह को निम्नानुसार वर्गीकृत किया जाता है:

  • सुरक्षितएक करंट माना जाता है, जिसके लंबे मार्ग से मानव शरीर को कोई नुकसान नहीं होता है और कोई संवेदना नहीं होती है, इसका मान 50 μA (वैकल्पिक वर्तमान 50 हर्ट्ज) और 100 μA प्रत्यक्ष धारा से अधिक नहीं होता है;
  • न्यूनतम बोधगम्यमानव प्रत्यावर्ती धारा लगभग 0.6-1.5 mA (प्रत्यावर्ती धारा 50 Hz) और 5-7 mA प्रत्यक्ष धारा है;
  • सीमा दयाहीनऐसे बल का न्यूनतम प्रवाह कहा जाता है जिस पर कोई व्यक्ति इच्छा के प्रयास से अपने हाथों को वर्तमान-वाहक भाग से दूर नहीं कर सकता है। प्रत्यावर्ती धारा के लिए, यह लगभग 10-15 mA है, प्रत्यक्ष धारा के लिए - 50-80 mA;
  • तंतुविकसन दहलीजलगभग 100 mA और 300 mA प्रत्यक्ष धारा का एक प्रत्यावर्ती धारा (50 हर्ट्ज) कहा जाता है, जिसका प्रभाव हृदय की मांसपेशियों के तंतुमयता पैदा करने की उच्च संभावना के साथ 0.5 एस से अधिक लंबा होता है। यह दहलीज एक साथ मनुष्यों के लिए सशर्त रूप से घातक मानी जाती 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 और विद्युत प्रतिष्ठानों का वोल्टेज।

आज हम वास्तव में बिजली के बारे में क्या जानते हैं? आधुनिक विचारों के अनुसार, बहुत कुछ, लेकिन अगर हम इस मुद्दे के सार में अधिक विस्तार से तल्लीन करते हैं, तो यह पता चलता है कि मानवता इस महत्वपूर्ण भौतिक घटना की वास्तविक प्रकृति को समझे बिना व्यापक रूप से बिजली का उपयोग करती है।

इस लेख का उद्देश्य विद्युत घटना के क्षेत्र में प्राप्त वैज्ञानिक और तकनीकी अनुप्रयुक्त अनुसंधान परिणामों का खंडन करना नहीं है, जो आधुनिक समाज के रोजमर्रा के जीवन और उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। लेकिन मानवता को लगातार कई घटनाओं और विरोधाभासों का सामना करना पड़ता है जो विद्युत घटनाओं के बारे में आधुनिक सैद्धांतिक विचारों के ढांचे में फिट नहीं होते हैं - यह इस घटना के भौतिकी की पूरी समझ की कमी को इंगित करता है।

इसके अलावा, आज विज्ञान उन तथ्यों को जानता है, जब ऐसा प्रतीत होता है, अध्ययन किए गए पदार्थ और सामग्री विषम चालकता गुण प्रदर्शित करते हैं ( ) .

सामग्री की अतिचालकता जैसी घटना का भी वर्तमान में पूरी तरह से संतोषजनक सिद्धांत नहीं है। केवल एक धारणा है कि अतिचालकता है क्वांटम घटना , जिसका अध्ययन क्वांटम यांत्रिकी द्वारा किया जाता है। क्वांटम यांत्रिकी के बुनियादी समीकरणों का सावधानीपूर्वक अध्ययन: श्रोडिंगर समीकरण, वॉन न्यूमैन समीकरण, लिंडब्लैड समीकरण, हाइजेनबर्ग समीकरण और पाउली समीकरण, तब उनकी विफलता स्पष्ट हो जाएगी। तथ्य यह है कि श्रोडिंगर समीकरण व्युत्पन्न नहीं है, लेकिन प्रायोगिक डेटा के सामान्यीकरण के आधार पर शास्त्रीय प्रकाशिकी के साथ सादृश्य द्वारा पोस्ट किया गया है। पाउली समीकरण एक बाहरी विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र में स्पिन 1/2 (उदाहरण के लिए, एक इलेक्ट्रॉन) के साथ एक आवेशित कण की गति का वर्णन करता है, लेकिन स्पिन की अवधारणा एक प्राथमिक कण के वास्तविक रोटेशन से संबंधित नहीं है, और यह भी माना जाता है स्पिन के सापेक्ष कि राज्यों का एक स्थान है जो किसी भी तरह से साधारण अंतरिक्ष में प्राथमिक कणों की गति से जुड़ा नहीं है।

अनास्तासिया नोविख "एज़ोसमोस" की पुस्तक में क्वांटम सिद्धांत की विफलता का एक संदर्भ है: "लेकिन परमाणु की संरचना का क्वांटम यांत्रिक सिद्धांत, जो परमाणु को माइक्रोपार्टिकल्स की एक प्रणाली के रूप में मानता है जो शास्त्रीय के नियमों का पालन नहीं करता है। यांत्रिकी, बिल्कुल अप्रासंगिक . पहली नज़र में, जर्मन भौतिक विज्ञानी हाइजेनबर्ग और ऑस्ट्रियाई भौतिक विज्ञानी श्रोडिंगर के तर्क लोगों को आश्वस्त करते हैं, लेकिन अगर यह सब एक अलग दृष्टिकोण से माना जाता है, तो उनके निष्कर्ष केवल आंशिक रूप से सही हैं, और सामान्य तौर पर, दोनों पूरी तरह से गलत हैं। . तथ्य यह है कि पहले ने इलेक्ट्रॉन को एक कण के रूप में वर्णित किया, और दूसरे ने एक लहर के रूप में। वैसे, तरंग-कण द्वैत का सिद्धांत भी अप्रासंगिक है, क्योंकि यह एक कण के तरंग में संक्रमण को प्रकट नहीं करता है और इसके विपरीत। अर्थात् विद्वान सज्जनों से किसी प्रकार की अल्प प्राप्ति होती है। वास्तव में, सब कुछ बहुत सरल है। सामान्य तौर पर, मैं कहना चाहता हूं कि भविष्य की भौतिकी बहुत सरल और समझने योग्य है। मुख्य बात इस भविष्य तक जीना है। जहां तक ​​इलेक्ट्रॉन का प्रश्न है, वह केवल दो स्थितियों में तरंग बन जाता है। पहला तब होता है जब बाहरी चार्ज खो जाता है, यानी, जब इलेक्ट्रॉन अन्य भौतिक वस्तुओं के साथ बातचीत नहीं करता है, जैसे कि उसी परमाणु के साथ। दूसरा प्री-ऑस्मिक अवस्था में होता है, यानी जब इसकी आंतरिक क्षमता कम हो जाती है।

मानव तंत्रिका तंत्र के न्यूरॉन्स द्वारा उत्पन्न समान विद्युत आवेग शरीर के सक्रिय जटिल और विविध कामकाज का समर्थन करते हैं। यह ध्यान रखना दिलचस्प है कि एक कोशिका की क्रिया क्षमता (उत्तेजक कोशिका के एक छोटे से क्षेत्र में झिल्ली क्षमता में अल्पकालिक परिवर्तन के रूप में एक जीवित कोशिका की झिल्ली के साथ चलती उत्तेजना की एक लहर) है एक निश्चित सीमा में (चित्र 1)।

एक न्यूरॉन की क्रिया क्षमता की निचली सीमा -75 mV है, जो मानव रक्त की रेडॉक्स क्षमता के मूल्य के बहुत करीब है। यदि हम शून्य के सापेक्ष ऐक्शन पोटेंशिअल के अधिकतम और न्यूनतम मान का विश्लेषण करते हैं, तो यह गोल प्रतिशत के बहुत करीब है अर्थ सुनहरा अनुभाग , अर्थात। 62% और 38% के संबंध में अंतराल का विभाजन:

\(\Delta = 75mV+40mV = 115mV\)

115 एमवी / 100% = 75 एमवी / एक्स 1 या 115 एमवी / 100% = 40 एमवी / एक्स 2

x 1 = 65.2%, x 2 = 34.8%

आधुनिक विज्ञान के लिए ज्ञात सभी पदार्थ और सामग्री एक डिग्री या किसी अन्य तक बिजली का संचालन करते हैं, क्योंकि उनमें 13 प्रेत पो कणों से युक्त इलेक्ट्रॉन होते हैं, जो बदले में, सेप्टन क्लंप ("PRIMORDIAL ALLATRA PHYSICS", पृष्ठ 61) होते हैं। प्रश्न केवल विद्युत धारा के वोल्टेज में है, जो विद्युत प्रतिरोध को दूर करने के लिए आवश्यक है।

चूंकि विद्युत घटनाएं इलेक्ट्रॉन से निकटता से संबंधित हैं, रिपोर्ट "PRIMORDIAL ALLATRA PHYSICS" इस महत्वपूर्ण प्राथमिक कण के बारे में निम्नलिखित जानकारी प्रदान करती है: "इलेक्ट्रॉन परमाणु का एक अभिन्न अंग है, पदार्थ के मुख्य संरचनात्मक तत्वों में से एक है। इलेक्ट्रॉन वर्तमान में ज्ञात सभी रासायनिक तत्वों के परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन गोले बनाते हैं। वे लगभग सभी विद्युत परिघटनाओं में शामिल हैं जिनसे वैज्ञानिक अब अवगत हैं। लेकिन वास्तव में बिजली क्या है, आधिकारिक विज्ञान अभी भी खुद को सामान्य वाक्यांशों तक सीमित नहीं कर सकता है, उदाहरण के लिए, "आवेशित निकायों या विद्युत चार्ज वाहक के कणों के अस्तित्व, आंदोलन और बातचीत के कारण घटनाओं का एक सेट।" यह ज्ञात है कि बिजली एक सतत प्रवाह नहीं है, बल्कि स्थानांतरित हो जाती है भागों में - विवेकपूर्वक».

आधुनिक विचारों के अनुसार: बिजली - यह विद्युत आवेशों के अस्तित्व, परस्पर क्रिया और गति के कारण होने वाली घटनाओं का एक समूह है। लेकिन इलेक्ट्रिक चार्ज क्या है?

आवेश (बिजली की मात्रा) एक भौतिक अदिश राशि है (एक मात्रा, जिसका प्रत्येक मान एक वास्तविक संख्या द्वारा व्यक्त किया जा सकता है), जो विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों का स्रोत होने और विद्युत चुम्बकीय संपर्क में भाग लेने के लिए निकायों की क्षमता को निर्धारित करता है। विद्युत आवेशों को धनात्मक और ऋणात्मक में विभाजित किया जाता है (विज्ञान में इस विकल्प को विशुद्ध रूप से सशर्त माना जाता है और प्रत्येक शुल्क को एक अच्छी तरह से परिभाषित संकेत दिया जाता है)। एक ही चिन्ह के आवेश से आवेशित पिंड प्रतिकर्षित होते हैं, और विपरीत आवेशित पिंड आकर्षित होते हैं। जब आवेशित पिंड गति करते हैं (दोनों स्थूल पिंड और सूक्ष्म आवेशित कण जो कंडक्टरों में विद्युत प्रवाह करते हैं), एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है और ऐसी घटनाएं होती हैं जो बिजली और चुंबकत्व (विद्युत चुंबकत्व) के संबंध को स्थापित करना संभव बनाती हैं।

बिजली का गतिविज्ञान सबसे सामान्य मामले में विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का अध्ययन करता है (अर्थात, समय-निर्भर चर क्षेत्रों पर विचार किया जाता है) और विद्युत आवेश वाले निकायों के साथ इसकी बातचीत। शास्त्रीय इलेक्ट्रोडायनामिक्स केवल विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के निरंतर गुणों को ध्यान में रखता है।

क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों का अध्ययन करता है जिनमें असतत (असतत) गुण होते हैं, जिनमें से वाहक क्षेत्र क्वांटा - फोटॉन हैं। आवेशित कणों के साथ विद्युत चुम्बकीय विकिरण की बातचीत को क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स में कणों द्वारा फोटोन के अवशोषण और उत्सर्जन के रूप में माना जाता है।

यह विचार करने योग्य है कि एक कंडक्टर के चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र क्यों दिखाई देता है, या एक परमाणु के आसपास, जिसकी कक्षाओं में इलेक्ट्रॉन चलते हैं? तथ्य यह है कि " जिसे आज बिजली कहा जाता है वह वास्तव में सेप्टन फील्ड की एक विशेष अवस्था है , जिन प्रक्रियाओं में अधिकांश मामलों में इलेक्ट्रॉन अपने अन्य अतिरिक्त "घटकों" के साथ समान आधार पर भाग लेता है " ("प्राथमिक अल्ट्रा भौतिकी", पृष्ठ 90)।

और चुंबकीय क्षेत्र का टॉरॉयडल आकार इसकी उत्पत्ति की प्रकृति के कारण होता है। जैसा कि लेख कहता है: "ब्रह्मांड में भग्न पैटर्न को देखते हुए, साथ ही तथ्य यह है कि भौतिक दुनिया में 6 आयामों के भीतर सेप्टन क्षेत्र मौलिक, एकीकृत क्षेत्र है जिस पर आधुनिक विज्ञान के लिए जाने वाली सभी बातचीत आधारित हैं, यह तर्क दिया जा सकता है कि वे सभी भी टोरा का रूप है। और यह कथन आधुनिक शोधकर्ताओं के लिए विशेष रूप से वैज्ञानिक रुचि का हो सकता है।. इसलिए, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र हमेशा एक सेप्टन टोरस की तरह एक टोरस का रूप ले लेगा।

एक सर्पिल पर विचार करें जिसके माध्यम से एक विद्युत प्रवाह बहता है और इसका विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र वास्तव में कैसे बनता है ( https://www.youtube.com/watch?v=0BgV-ST478M).

चावल। 2. आयताकार चुंबक की क्षेत्र रेखाएं

चावल। 3. धारा के साथ एक सर्पिल की क्षेत्र रेखाएं

चावल। 4. सर्पिल के अलग-अलग वर्गों के बल की रेखाएं

चावल। 5. एक सर्पिल के बल की रेखाओं और कक्षीय इलेक्ट्रॉनों के साथ परमाणुओं के बीच सादृश्य

चावल। 6. एक सर्पिल का एक अलग टुकड़ा और बल की रेखाओं वाला एक परमाणु

निष्कर्ष: मानव जाति ने अभी तक बिजली की रहस्यमय घटना के रहस्यों को नहीं सीखा है।

पेट्र टोटोव

कीवर्ड:आदिम ALLATRA भौतिकी, विद्युत प्रवाह, बिजली, बिजली की प्रकृति, विद्युत आवेश, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र, क्वांटम यांत्रिकी, इलेक्ट्रॉन।

साहित्य:

नया। ए., एज़ूसमोस, के.: लोटोस, 2013. - 312 पी। http://schambala.com.ua/book/ezoosmos

ALLATRA इंटरनेशनल पब्लिक मूवमेंट के वैज्ञानिकों के अंतर्राष्ट्रीय समूह की "PRIMORDIAL ALLATRA PHYSICS" की रिपोर्ट करें, एड। अनास्तासिया नोविख, 2015;

विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र में कणों, विद्युत आवेश वाहकों की निर्देशित (आदेशित) गति।

विभिन्न पदार्थों में विद्युत धारा क्या है? आइए हम क्रमशः गतिमान कण लें:

  • धातुओं में - इलेक्ट्रॉन,
  • इलेक्ट्रोलाइट्स में - आयन (धनायन और आयन),
  • गैसों में - आयन और इलेक्ट्रॉन,
  • कुछ शर्तों के तहत निर्वात में - इलेक्ट्रॉन,
  • अर्धचालकों में - छेद (इलेक्ट्रॉन-छेद चालकता)।

कभी-कभी विद्युत धारा को समय के साथ विद्युत क्षेत्र में परिवर्तन के परिणामस्वरूप होने वाली विस्थापन धारा भी कहा जाता है।

विद्युत प्रवाह स्वयं को इस प्रकार प्रकट करता है:

  • कंडक्टरों को गर्म करता है (सुपरकंडक्टर्स में घटना नहीं देखी जाती है);
  • कंडक्टर की रासायनिक संरचना को बदलता है (यह घटना मुख्य रूप से इलेक्ट्रोलाइट्स की विशेषता है);
  • एक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है (बिना किसी अपवाद के सभी कंडक्टरों में प्रकट होता है)।

यदि आवेशित कण किसी विशेष माध्यम के सापेक्ष स्थूल पिंडों के अंदर गति करते हैं, तो ऐसी धारा को विद्युत ""चालन धारा" कहा जाता है। यदि मैक्रोस्कोपिक आवेशित पिंड गतिमान हैं (उदाहरण के लिए, आवेशित वर्षा की बूंदें), तो इस धारा को ""संवहन" कहा जाता है।

धाराओं को प्रत्यक्ष और प्रत्यावर्ती में विभाजित किया गया है। प्रत्यावर्ती धारा भी कई प्रकार की होती है। धारा के प्रकारों को परिभाषित करते समय, "विद्युत" शब्द को छोड़ दिया जाता है।

  • डी.सी.- धारा, जिसकी दिशा और परिमाण समय के साथ नहीं बदलते। स्पंदित हो सकता है, जैसे कि एक संशोधित चर जो यूनिडायरेक्शनल है।
  • प्रत्यावर्ती धाराएक विद्युत प्रवाह है जो समय के साथ बदलता है। प्रत्यावर्ती धारा कोई भी धारा है जो प्रत्यक्ष नहीं है।
  • आवधिक धारा- विद्युत प्रवाह, जिसके तात्कालिक मान नियमित अंतराल पर अपरिवर्तित क्रम में दोहराए जाते हैं।
  • साइनसॉइडल करंट- आवधिक विद्युत प्रवाह, जो समय का एक साइनसोइडल कार्य है। प्रत्यावर्ती धाराओं में, मुख्य धारा है, जिसका मान साइनसॉइडल कानून के अनुसार बदलता रहता है। किसी भी आवधिक गैर-साइनसॉइडल वर्तमान को संबंधित आयामों, आवृत्तियों और प्रारंभिक चरणों के साथ साइनसॉइडल हार्मोनिक घटकों (हार्मोनिक्स) के संयोजन के रूप में दर्शाया जा सकता है। इस मामले में, कंडक्टर के प्रत्येक छोर की इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षमता कंडक्टर के दूसरे छोर की क्षमता के संबंध में सकारात्मक से नकारात्मक और इसके विपरीत, सभी मध्यवर्ती क्षमता (शून्य क्षमता सहित) से गुजरते समय बदलती है। नतीजतन, एक धारा उत्पन्न होती है जो लगातार दिशा बदलती है: जब एक दिशा में चलती है, तो यह बढ़ जाती है, अधिकतम तक पहुंच जाती है, जिसे आयाम मान कहा जाता है, फिर घटता है, किसी बिंदु पर शून्य हो जाता है, फिर बढ़ता है, लेकिन दूसरी दिशा में भी अधिकतम मूल्य तक पहुँच जाता है, गिर जाता है और फिर शून्य से होकर गुजरता है, जिसके बाद सभी परिवर्तनों का चक्र फिर से शुरू हो जाता है।
  • अर्ध-स्थिर धारा- तात्कालिक मूल्यों के लिए अपेक्षाकृत धीरे-धीरे बदलने वाली प्रत्यावर्ती धारा, जिनमें से प्रत्यक्ष धाराओं के नियम पर्याप्त सटीकता से संतुष्ट हैं। ये नियम हैं ओम का नियम, किरचॉफ का नियम और अन्य। अर्ध-स्थिर धारा, साथ ही प्रत्यक्ष धारा, एक असंबद्ध सर्किट के सभी वर्गों में समान वर्तमान शक्ति है। उभरते ई के कारण अर्ध-स्थिर वर्तमान सर्किट की गणना करते समय। डी.एस. कैपेसिटेंस और इंडक्शन इंडक्शन को लंप्ड मापदंडों के रूप में ध्यान में रखा जाता है। अर्ध-स्थिर सामान्य औद्योगिक धाराएँ हैं, लंबी दूरी की पारेषण लाइनों में धाराओं को छोड़कर, जिसमें लाइन के साथ अर्ध-स्थिरता की स्थिति संतुष्ट नहीं होती है।
  • उच्च आवृत्ति वर्तमान- प्रत्यावर्ती धारा, (लगभग दसियों kHz की आवृत्ति से शुरू), जिसके लिए ऐसी घटनाएँ महत्वपूर्ण हो जाती हैं, जो या तो उपयोगी होती हैं, इसके उपयोग को निर्धारित करती हैं, या हानिकारक होती हैं, जिसके विरुद्ध आवश्यक उपाय किए जाते हैं, जैसे विद्युत चुम्बकीय तरंग विकिरण और त्वचा का प्रभाव। इसके अलावा, यदि प्रत्यावर्ती धारा विकिरण की तरंग दैर्ध्य विद्युत सर्किट के तत्वों के आयामों के साथ तुलनीय हो जाती है, तो अर्ध-स्थिरता की स्थिति का उल्लंघन होता है, जिसके लिए ऐसे सर्किटों की गणना और डिजाइन के लिए विशेष दृष्टिकोण की आवश्यकता होती है।
  • वर्तमान लहरएक आवधिक विद्युत प्रवाह है, जिसका औसत मूल्य अवधि के दौरान शून्य से भिन्न होता है।
  • यूनिडायरेक्शनल करंटएक विद्युत धारा है जो अपनी दिशा नहीं बदलती है।

एड़ी धाराएं

एड़ी धाराएं (या फौकॉल्ट धाराएं) एक विशाल कंडक्टर में बंद विद्युत धाराएं होती हैं जो तब होती हैं जब चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन होता है, इसलिए एड़ी धाराएं प्रेरण धाराएं होती हैं। जितनी तेजी से चुंबकीय प्रवाह बदलता है, एड़ी धाराएं उतनी ही मजबूत होती हैं। एड़ी की धाराएँ तारों में कुछ रास्तों के साथ नहीं बहती हैं, लेकिन कंडक्टर में बंद होकर भंवर जैसी आकृति बनाती हैं।

एड़ी धाराओं का अस्तित्व त्वचा के प्रभाव की ओर जाता है, अर्थात, वैकल्पिक विद्युत प्रवाह और चुंबकीय प्रवाह मुख्य रूप से कंडक्टर की सतह परत में फैलता है। कंडक्टरों के एडी करंट हीटिंग से ऊर्जा की हानि होती है, विशेष रूप से एसी कॉइल के कोर में। एड़ी धाराओं के कारण ऊर्जा के नुकसान को कम करने के लिए, अलग-अलग प्लेटों में बारी-बारी से वर्तमान चुंबकीय सर्किट का विभाजन, एक दूसरे से अलग और एड़ी धाराओं की दिशा के लंबवत स्थित, का उपयोग किया जाता है, जो उनके पथ के संभावित रूपों को सीमित करता है और परिमाण को बहुत कम करता 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, व्यावहारिक रूप से एड़ी धाराएं नहीं होती हैं।

विशेषताएं

यह ऐतिहासिक रूप से स्वीकार किया जाता है कि """वर्तमान की दिशा""" कंडक्टर में सकारात्मक चार्ज की गति की दिशा के साथ मेल खाता है। इस मामले में, यदि केवल वर्तमान वाहक ऋणात्मक रूप से आवेशित कण हैं (उदाहरण के लिए, किसी धातु में इलेक्ट्रॉन), तो धारा की दिशा आवेशित कणों की गति की दिशा के विपरीत होती है।

इलेक्ट्रॉनों का बहाव वेग

बाहरी क्षेत्र के कारण कंडक्टरों में कणों की निर्देशित गति का बहाव वेग कंडक्टर की सामग्री, कणों के द्रव्यमान और आवेश, परिवेश के तापमान, लागू संभावित अंतर पर निर्भर करता है, और प्रकाश की गति से बहुत कम है . 1 सेकंड में, कंडक्टर में इलेक्ट्रॉन 0.1 मिमी से कम गति के क्रम में गति करते हैं। इसके बावजूद, वास्तविक विद्युत प्रवाह की प्रसार गति प्रकाश की गति (विद्युत चुम्बकीय तरंग के सामने के प्रसार की गति) के बराबर होती है। यानी वह स्थान जहां वोल्टेज में बदलाव के बाद इलेक्ट्रॉन अपनी गति की गति बदलते हैं, विद्युत चुम्बकीय दोलनों के प्रसार की गति के साथ चलता है।

ताकत और वर्तमान घनत्व

विद्युत प्रवाह में मात्रात्मक विशेषताएं हैं: अदिश - वर्तमान शक्ति, और वेक्टर - वर्तमान घनत्व।

ताकत वर्तमान a एक भौतिक मात्रा है जो आवेश की मात्रा के अनुपात के बराबर है

कुछ समय के लिए चला गया

कंडक्टर के क्रॉस सेक्शन के माध्यम से, इस समय अंतराल के मूल्य के लिए।

एसआई में वर्तमान ताकत एम्पीयर (अंतरराष्ट्रीय और रूसी पदनाम: ए) में मापा जाता है।

ओम के नियम के अनुसार धारा

सर्किट अनुभाग में विद्युत वोल्टेज के सीधे आनुपातिक है

सर्किट के इस खंड पर लागू होता है, और इसके प्रतिरोध के व्युत्क्रमानुपाती होता है

यदि सर्किट सेक्शन में विद्युत प्रवाह स्थिर नहीं है, तो वोल्टेज और करंट की ताकत लगातार बदल रही है, जबकि साधारण प्रत्यावर्ती धारा के लिए वोल्टेज और करंट की ताकत का औसत मान शून्य के बराबर होता है। हालांकि, इस मामले में जारी गर्मी की औसत शक्ति शून्य के बराबर नहीं है।

इसलिए, निम्नलिखित शब्दों का उपयोग किया जाता है:

  • तात्कालिक वोल्टेज और करंट, यानी एक निश्चित समय पर कार्य करना।
  • पीक वोल्टेज और करंट, यानी अधिकतम निरपेक्ष मान
  • प्रभावी (प्रभावी) वोल्टेज और वर्तमान ताकत वर्तमान के ऊष्मीय प्रभाव से निर्धारित होती है, अर्थात, उनके समान मूल्य होते हैं जो उनके पास समान तापीय प्रभाव के साथ प्रत्यक्ष धारा के लिए होते हैं।

वर्तमान घनत्व- एक वेक्टर, जिसका निरपेक्ष मान कंडक्टर के एक निश्चित खंड के माध्यम से बहने वाली धारा की ताकत के अनुपात के बराबर है, वर्तमान की दिशा के लंबवत, इस खंड के क्षेत्र के लिए, और की दिशा वेक्टर वर्तमान बनाने वाले सकारात्मक चार्ज की गति की दिशा के साथ मेल खाता है।

ओम के नियम के अनुसार अंतर रूप में, माध्यम में वर्तमान घनत्व

विद्युत क्षेत्र की ताकत के समानुपाती

और माध्यम की चालकता

शक्ति

कंडक्टर में करंट की उपस्थिति में, प्रतिरोध की ताकतों के खिलाफ काम किया जाता है। किसी भी चालक के विद्युत प्रतिरोध में दो घटक होते हैं:

  • सक्रिय प्रतिरोध - गर्मी उत्पादन का प्रतिरोध;
  • प्रतिक्रिया - विद्युत या चुंबकीय क्षेत्र (और इसके विपरीत) में ऊर्जा के हस्तांतरण के कारण प्रतिरोध।

सामान्यतः विद्युत धारा द्वारा किया गया अधिकांश कार्य ऊष्मा के रूप में मुक्त होता है। गर्मी के नुकसान की शक्ति प्रति यूनिट समय में जारी गर्मी की मात्रा के बराबर मूल्य है। जूल-लेन्ज़ कानून के अनुसार, एक कंडक्टर में गर्मी के नुकसान की शक्ति प्रवाहित धारा और लागू वोल्टेज की ताकत के समानुपाती होती है:

शक्ति को वाट में मापा जाता है।

निरंतर माध्यम में, वॉल्यूमेट्रिक पावर लॉस

वर्तमान घनत्व वेक्टर के अदिश उत्पाद द्वारा निर्धारित किया जाता है

और विद्युत क्षेत्र शक्ति वेक्टर

इस समय:

वॉल्यूमेट्रिक पावर को वाट प्रति घन मीटर में मापा जाता है।

विकिरण प्रतिरोध कंडक्टर के चारों ओर विद्युत चुम्बकीय तरंगों के बनने के कारण होता है। यह प्रतिरोध उत्सर्जित तरंग की तरंग दैर्ध्य पर कंडक्टर के आकार और आयामों पर जटिल निर्भरता में है। एकल रेक्टिलिनियर कंडक्टर के लिए, जिसमें हर जगह करंट एक ही दिशा और ताकत का होता है, और जिसकी लंबाई L उसके द्वारा उत्सर्जित विद्युत चुम्बकीय तरंग की लंबाई से बहुत कम होती है

तरंग दैर्ध्य और कंडक्टर पर प्रतिरोध की निर्भरता अपेक्षाकृत सरल है:

50 "हर्ट्ज" की मानक आवृत्ति के साथ सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला विद्युत प्रवाह लगभग 6 हजार किलोमीटर की तरंग लंबाई से मेल खाता है, यही कारण है कि विकिरण शक्ति आमतौर पर गर्मी के नुकसान की शक्ति की तुलना में नगण्य होती है। हालाँकि, जैसे-जैसे करंट की आवृत्ति बढ़ती है, उत्सर्जित तरंग की लंबाई कम होती जाती है, और विकिरण शक्ति उसी के अनुसार बढ़ती जाती है। प्रशंसनीय ऊर्जा को विकीर्ण करने में सक्षम कंडक्टर को एंटीना कहा जाता है।

आवृत्ति

फ़्रिक्वेंसी एक प्रत्यावर्ती धारा को संदर्भित करती है जो समय-समय पर ताकत और/या दिशा बदलती है। इसमें सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला करंट भी शामिल है, जो साइनसॉइडल कानून के अनुसार बदलता रहता है।

एक प्रत्यावर्ती धारा अवधि सबसे छोटी अवधि (सेकंड में व्यक्त) है जिसके बाद वर्तमान (और वोल्टेज) में परिवर्तन दोहराया जाता है। समय की प्रति इकाई धारा द्वारा पूर्ण की गई अवधियों की संख्या आवृत्ति कहलाती है। आवृत्ति को हर्ट्ज़ में मापा जाता है, एक हर्ट्ज़ (हर्ट्ज) प्रति सेकंड एक चक्र से मेल खाती है।

बायस करंट

कभी-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 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

वेक्टर मात्रा विद्युत क्षेत्र के परिवर्तन की दर के समानुपाती

समय के भीतर:

तथ्य यह है कि जब विद्युत क्षेत्र में परिवर्तन होता है, साथ ही जब धारा प्रवाहित होती 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 हस्तांतरण के साथ होता है। उदाहरण के लिए, 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 ले जाते हैं और विद्युत सर्किट को एक अजीब तरीके से बंद कर देते हैं। बायस करंट

संधारित्र में सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है:

संधारित्र प्लेटों पर आवेश,

प्लेटों के बीच विद्युत वोल्टेज,

एक संधारित्र की विद्युत समाई।

विस्थापन धारा विद्युत धारा नहीं है, क्योंकि यह विद्युत आवेश की गति से संबंधित नहीं है।

मुख्य प्रकार के कंडक्टर

डाइलेक्ट्रिक्स के विपरीत, कंडक्टरों में बिना क्षतिपूर्ति वाले आवेशों के मुक्त वाहक होते हैं, जो एक बल की कार्रवाई के तहत, आमतौर पर विद्युत क्षमता में अंतर होता है, गति में सेट होता है और एक विद्युत प्रवाह बनाता है। करंट-वोल्टेज विशेषता (वोल्टेज पर करंट की ताकत की निर्भरता) एक कंडक्टर की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता है। धातु कंडक्टर और इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए, इसका सबसे सरल रूप है: वर्तमान ताकत वोल्टेज (ओम के नियम) के सीधे आनुपातिक है।

धातु - यहाँ वर्तमान वाहक चालन इलेक्ट्रॉन हैं, जिन्हें आमतौर पर एक इलेक्ट्रॉन गैस के रूप में माना जाता है, जो स्पष्ट रूप से एक पतित गैस के क्वांटम गुणों को दर्शाता है।

प्लाज्मा एक आयनित गैस है। इलेक्ट्रिक चार्ज आयनों (सकारात्मक और नकारात्मक) और मुक्त इलेक्ट्रॉनों द्वारा किया जाता है, जो विकिरण (पराबैंगनी, एक्स-रे और अन्य) और (या) हीटिंग की क्रिया के तहत बनते हैं।

इलेक्ट्रोलाइट्स तरल या ठोस पदार्थ और सिस्टम होते हैं जिनमें आयन किसी भी ध्यान देने योग्य एकाग्रता में मौजूद होते हैं, जिससे विद्युत प्रवाह होता है। आयन इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की प्रक्रिया में बनते हैं। गर्म होने पर, आयनों में विघटित अणुओं की संख्या में वृद्धि के कारण इलेक्ट्रोलाइट्स का प्रतिरोध कम हो जाता है। इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम से करंट के पारित होने के परिणामस्वरूप, आयन इलेक्ट्रोड के पास पहुंचते हैं और उन पर बसते हुए, बेअसर हो जाते हैं। फैराडे के इलेक्ट्रोलिसिस के नियम इलेक्ट्रोड पर जारी पदार्थ के द्रव्यमान को निर्धारित करते हैं।

निर्वात में इलेक्ट्रॉनों का विद्युत प्रवाह भी होता है, जिसका उपयोग कैथोड किरण उपकरणों में किया जाता है।

प्रकृति में विद्युत धाराएं


वायुमंडलीय बिजली वह बिजली है जो हवा में निहित है। बेंजामिन फ्रैंकलिन ने सबसे पहले हवा में बिजली की उपस्थिति को दिखाया और गरज और बिजली गिरने का कारण बताया।

बाद में यह पाया गया कि ऊपरी वायुमंडल में वाष्पों के संघनन में बिजली जमा होती है, और निम्नलिखित नियमों का संकेत दिया गया, जो वायुमंडलीय बिजली इस प्रकार है:

  • एक स्पष्ट आकाश के साथ, साथ ही एक बादल के साथ, वातावरण की बिजली हमेशा सकारात्मक होती है, अगर अवलोकन के स्थान से कुछ दूरी पर बारिश, ओले या बर्फ नहीं होती है;
  • बादलों की बिजली का वोल्टेज पर्यावरण से इसे छोड़ने के लिए पर्याप्त मजबूत हो जाता है, जब बादल वाष्प वर्षा की बूंदों में संघनित हो जाते हैं, जैसा कि इस तथ्य से स्पष्ट है कि अवलोकन के स्थान पर बारिश, बर्फ या ओलों के बिना बिजली का निर्वहन नहीं होता है, को छोड़कर बिजली की वापसी स्ट्रोक;
  • बढ़ती आर्द्रता के साथ वायुमंडलीय बिजली बढ़ती है और बारिश, ओले और बर्फ गिरने पर अधिकतम तक पहुंच जाती है;
  • जिस स्थान पर वर्षा होती है वह सकारात्मक विद्युत का भंडार होता है जो ऋणात्मक विद्युत की पेटी से घिरा होता है, जो बदले में धनात्मक विद्युत की पेटी से घिरा होता है। इन पेटियों की सीमाओं पर प्रतिबल शून्य होता है।

विद्युत क्षेत्र बलों की कार्रवाई के तहत आयनों की गति वायुमंडल में एक ऊर्ध्वाधर चालन धारा बनाती है जिसका औसत घनत्व लगभग (2÷3)·10 −12 A/m² के बराबर होता है।

पृथ्वी की पूरी सतह पर बहने वाली कुल धारा लगभग 1800 ए है।

बिजली एक प्राकृतिक स्पार्किंग विद्युत निर्वहन है। औरोरस की विद्युत प्रकृति स्थापित की गई थी। सेंट एल्मो की आग एक प्राकृतिक कोरोना विद्युत निर्वहन है।

बायोक्यूरेंट्स - आयनों और इलेक्ट्रॉनों की गति सभी जीवन प्रक्रियाओं में बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। इस मामले में बनाई गई बायोपोटेंशियल इंट्रासेल्युलर स्तर पर और शरीर और अंगों के अलग-अलग हिस्सों में मौजूद है। तंत्रिका आवेगों का संचरण विद्युत रासायनिक संकेतों की सहायता से होता है। कुछ जानवर (विद्युत किरणें, विद्युत ईल) कई सौ वोल्ट की क्षमता जमा करने में सक्षम होते हैं और इसका उपयोग आत्मरक्षा के लिए करते हैं।

आवेदन पत्र

विद्युत प्रवाह का अध्ययन करते समय, इसके कई गुणों की खोज की गई, जिसने इसे मानव गतिविधि के विभिन्न क्षेत्रों में व्यावहारिक अनुप्रयोगों को खोजने और यहां तक ​​​​कि नए क्षेत्रों का निर्माण करने की अनुमति दी, जो विद्युत प्रवाह के अस्तित्व के बिना संभव नहीं होगा। विद्युत प्रवाह को व्यावहारिक अनुप्रयोग मिलने के बाद, और इस कारण से कि विद्युत प्रवाह विभिन्न तरीकों से प्राप्त किया जा सकता है, औद्योगिक क्षेत्र में एक नई अवधारणा उत्पन्न हुई - विद्युत ऊर्जा उद्योग।

विद्युत प्रवाह का उपयोग विभिन्न क्षेत्रों (टेलीफोन, रेडियो, कंट्रोल पैनल, डोर लॉक बटन, और इसी तरह) में अलग-अलग जटिलता और प्रकारों के संकेतों के वाहक के रूप में किया जाता है।

कुछ मामलों में, अवांछित विद्युत धाराएँ दिखाई देती हैं, जैसे कि आवारा धाराएँ या शॉर्ट सर्किट करंट।

ऊर्जा के वाहक के रूप में विद्युत प्रवाह का उपयोग

  • विभिन्न विद्युत मोटरों में यांत्रिक ऊर्जा प्राप्त करना,
  • विद्युत वेल्डिंग के दौरान ताप उपकरणों, विद्युत भट्टियों में तापीय ऊर्जा प्राप्त करना,
  • प्रकाश और सिग्नलिंग उपकरणों में प्रकाश ऊर्जा प्राप्त करना,
  • उच्च आवृत्ति, अति उच्च आवृत्ति और रेडियो तरंगों के विद्युत चुम्बकीय दोलनों का उत्तेजना,
  • ध्वनि प्राप्त करना,
  • इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा विभिन्न पदार्थ प्राप्त करना, इलेक्ट्रिक बैटरी चार्ज करना। यह वह जगह है जहाँ विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है।
  • एक चुंबकीय क्षेत्र बनाना (विद्युत चुम्बकों में)।

चिकित्सा में विद्युत प्रवाह का उपयोग


  • निदान - स्वस्थ और रोगग्रस्त अंगों की जैव-धाराएँ भिन्न होती हैं, जबकि रोग, उसके कारणों का निर्धारण और उपचार निर्धारित करना संभव है। शरीर विज्ञान की वह शाखा जो शरीर में विद्युतीय परिघटनाओं का अध्ययन करती है, इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी कहलाती है।
    • इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी मस्तिष्क की कार्यात्मक अवस्था का अध्ययन करने की एक विधि है।
    • इलेक्ट्रोकार्डियोग्राफी दिल के काम के दौरान विद्युत क्षेत्रों को रिकॉर्ड करने और उनका अध्ययन करने की एक तकनीक है।
    • इलेक्ट्रोगैस्ट्रोग्राफी पेट की मोटर गतिविधि का अध्ययन करने की एक विधि है।
    • इलेक्ट्रोमोग्राफी कंकाल की मांसपेशियों में होने वाली बायोइलेक्ट्रिक क्षमता का अध्ययन करने की एक विधि है।
  • उपचार और पुनर्जीवन: मस्तिष्क के कुछ क्षेत्रों की विद्युत उत्तेजना; पार्किंसंस रोग और मिर्गी का इलाज, वैद्युतकणसंचलन के लिए भी। एक पेसमेकर जो स्पंदित धारा के साथ हृदय की मांसपेशियों को उत्तेजित करता है, का उपयोग ब्रैडीकार्डिया और अन्य कार्डियक अतालता के लिए किया जाता है।

विद्युत सुरक्षा


इसमें कानूनी, सामाजिक-आर्थिक, संगठनात्मक और तकनीकी, स्वच्छता और स्वच्छ, चिकित्सा और निवारक, पुनर्वास और अन्य उपाय शामिल हैं। विद्युत सुरक्षा नियमों को कानूनी और तकनीकी दस्तावेजों, नियामक और तकनीकी ढांचे द्वारा नियंत्रित किया जाता है। विद्युत प्रतिष्ठानों और विद्युत उपकरणों की सेवा करने वाले कर्मियों के लिए विद्युत सुरक्षा की मूल बातें जानना अनिवार्य है। मानव शरीर विद्युत धारा का सुचालक है। सूखी और बरकरार त्वचा के साथ मानव प्रतिरोध 3 से 100 kOhm तक होता है।

मानव या पशु शरीर से गुजरने वाली धारा निम्नलिखित क्रियाएं उत्पन्न करती है:

  • थर्मल (जलन, हीटिंग और रक्त वाहिकाओं को नुकसान);
  • इलेक्ट्रोलाइटिक (रक्त अपघटन, भौतिक-रासायनिक संरचना का उल्लंघन);
  • जैविक (शरीर के ऊतकों की जलन और उत्तेजना, आक्षेप)
  • यांत्रिक (रक्त प्रवाह के साथ गर्म करके प्राप्त भाप के दबाव की क्रिया के तहत रक्त वाहिकाओं का टूटना)

बिजली के झटके के परिणाम को निर्धारित करने वाला मुख्य कारक मानव शरीर से गुजरने वाली धारा की मात्रा है। सुरक्षा उपायों के अनुसार, विद्युत प्रवाह को निम्नानुसार वर्गीकृत किया गया है:

  • ""सुरक्षित"" वर्तमान है, जिसका मानव शरीर के माध्यम से लंबा मार्ग उसे नुकसान नहीं पहुंचाता है और किसी भी संवेदना का कारण नहीं बनता है, इसका मूल्य 50 μA (वैकल्पिक वर्तमान 50 हर्ट्ज) और 100 μA प्रत्यक्ष वर्तमान से अधिक नहीं है;
  • "न्यूनतम बोधगम्य"" प्रत्यावर्ती धारा लगभग 0.6-1.5 mA (वैकल्पिक धारा 50 Hz) और 5-7 mA प्रत्यक्ष धारा है;
  • दहलीज "नॉन-लेटिंग" ऐसे बल की न्यूनतम धारा है जिस पर कोई व्यक्ति इच्छाशक्ति के प्रयास से अपने हाथों को करंट वाले हिस्से से दूर नहीं कर पाता है। प्रत्यावर्ती धारा के लिए, यह लगभग 10-15 mA है, प्रत्यक्ष धारा के लिए - 50-80 mA;
  • "फाइब्रिलेशन थ्रेशोल्ड" लगभग 100 एमए और 300 एमए डीसी के एसी करंट (50 हर्ट्ज) को संदर्भित करता है जो हृदय की मांसपेशी फाइब्रिलेशन का कारण बनने की संभावना 0.5 एस से अधिक है। यह दहलीज एक साथ मनुष्यों के लिए सशर्त रूप से घातक मानी जाती है।

रूस में, उपभोक्ताओं के विद्युत प्रतिष्ठानों के तकनीकी संचालन के नियमों के अनुसार (रूसी संघ के ऊर्जा मंत्रालय का आदेश दिनांक 13 जनवरी, 2003 नंबर 6 "विद्युत प्रतिष्ठानों के तकनीकी संचालन के लिए नियमों के अनुमोदन पर" उपभोक्ता") और विद्युत प्रतिष्ठानों के संचालन के दौरान श्रम सुरक्षा के नियम (27 दिसंबर, 2000 के रूसी संघ के ऊर्जा मंत्रालय के आदेश एन 163 "ऑपरेशन के लिए श्रम सुरक्षा (सुरक्षा नियम) के लिए अंतर-क्षेत्रीय नियमों के अनुमोदन पर" विद्युत प्रतिष्ठानों के"), कर्मचारी की योग्यता और सेवा की लंबाई और विद्युत प्रतिष्ठानों के वोल्टेज के आधार पर विद्युत सुरक्षा के लिए 5 योग्यता समूह स्थापित किए गए हैं।

टिप्पणियाँ

  • बॉमगार्ट के.के., विद्युत प्रवाह।
  • जैसा। कसाटकिन। विद्युत अभियन्त्रण।
  • दक्षिण। सिंधीव। इलेक्ट्रॉनिक तत्वों के साथ इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग।

वर्तमान शक्ति किसे कहते हैं? विभिन्न मुद्दों पर चर्चा की प्रक्रिया में यह प्रश्न एक या दो बार से अधिक बार उठा। इसलिए, हमने इसके साथ और अधिक विस्तार से निपटने का फैसला किया, और हम बड़ी संख्या में सूत्रों और समझ से बाहर की शर्तों के बिना इसे यथासंभव सुलभ बनाने का प्रयास करेंगे।

तो विद्युत धारा किसे कहते हैं? यह आवेशित कणों की एक निर्देशित धारा है। लेकिन ये कण क्या हैं, ये अचानक क्यों घूम रहे हैं और कहां जा रहे हैं? यह बहुत स्पष्ट नहीं है। तो आइए इस मुद्दे को और अधिक विस्तार से देखें।

  • आइए आवेशित कणों के बारे में प्रश्न से शुरू करें, जो वास्तव में विद्युत प्रवाह के वाहक हैं. वे विभिन्न पदार्थों में भिन्न होते हैं। उदाहरण के लिए, धातुओं में विद्युत धारा क्या है? ये इलेक्ट्रॉन हैं। गैसों, इलेक्ट्रॉनों और आयनों में; अर्धचालकों में - छेद; और इलेक्ट्रोलाइट्स में, ये धनायन और आयन हैं।

  • इन कणों का एक निश्चित आवेश होता है।यह सकारात्मक या नकारात्मक हो सकता है। धनात्मक और ऋणात्मक आवेश की परिभाषा सशर्त दी गई है। समान आवेश वाले कण एक दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं, जबकि विपरीत आवेश वाले कण आकर्षित होते हैं।

  • इसके आधार पर, यह तर्कसंगत हो जाता है कि आंदोलन सकारात्मक ध्रुव से नकारात्मक तक होगा। और जितने अधिक आवेशित कण एक आवेशित ध्रुव पर होंगे, उतने ही अधिक एक अलग चिन्ह के साथ ध्रुव पर चले जाएंगे।
  • लेकिन यह सब डीप थ्योरी है, तो चलिए एक ठोस उदाहरण लेते हैं।मान लीजिए कि हमारे पास एक आउटलेट है जिससे कोई डिवाइस कनेक्ट नहीं है। क्या वहां कोई करंट है?
  • इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, हमें यह जानना होगा कि वोल्टेज और करंट क्या हैं।इसे स्पष्ट करने के लिए, आइए पानी के साथ एक पाइप के उदाहरण का उपयोग करके इसे देखें। सीधे शब्दों में कहें तो पाइप हमारा तार है। इस पाइप का क्रॉस सेक्शन विद्युत नेटवर्क का वोल्टेज है, और प्रवाह दर हमारा विद्युत प्रवाह है।
  • हम अपने आउटलेट पर लौटते हैं।यदि हम एक पाइप के साथ एक सादृश्य बनाते हैं, तो बिना बिजली के उपकरणों से जुड़ा एक आउटलेट एक वाल्व द्वारा बंद पाइप है। यानी बिजली नहीं है।

  • लेकिन वहां तनाव है।और अगर पाइप में, प्रवाह के प्रकट होने के लिए, वाल्व खोलना आवश्यक है, तो कंडक्टर में विद्युत प्रवाह बनाने के लिए, लोड को कनेक्ट करना आवश्यक है। यह प्लग को आउटलेट में प्लग करके किया जा सकता है।
  • बेशक, यह प्रश्न की एक बहुत ही सरल प्रस्तुति है, और कुछ पेशेवर मेरे साथ गलती पाएंगे और अशुद्धियों को इंगित करेंगे। लेकिन इससे यह अंदाजा हो जाता है कि विद्युत धारा क्या कहलाती है।

प्रत्यक्ष और प्रत्यावर्ती धारा

अगला प्रश्न जिसे हम समझने का प्रस्ताव करते हैं वह है: प्रत्यावर्ती धारा और प्रत्यक्ष धारा क्या है। आखिरकार, कई लोग इन अवधारणाओं को ठीक से नहीं समझते हैं।

एक स्थिर धारा एक धारा है जो समय के साथ अपने परिमाण और दिशा को नहीं बदलती है। अक्सर, एक स्पंदनशील धारा को एक स्थिरांक के रूप में भी जाना जाता है, लेकिन आइए सब कुछ क्रम में बात करते हैं।

  • प्रत्यक्ष धारा को इस तथ्य की विशेषता है कि विद्युत आवेशों की समान संख्या लगातार एक ही दिशा में एक दूसरे को प्रतिस्थापित करती है।दिशा एक ध्रुव से दूसरे ध्रुव की ओर होती है।
  • यह पता चला है कि कंडक्टर के पास हमेशा सकारात्मक या नकारात्मक चार्ज होता है।और समय के साथ यह अपरिवर्तित रहता है।

टिप्पणी! डीसी करंट की दिशा निर्धारित करते समय विसंगतियां हो सकती हैं। यदि धन आवेशित कणों की गति से धारा का निर्माण होता है, तो इसकी दिशा कणों की गति से मेल खाती है। यदि ऋणावेशित कणों की गति से धारा का निर्माण होता है, तो इसकी दिशा कणों की गति के विपरीत मानी जाती है।

  • लेकिन प्रत्यक्ष धारा क्या है की अवधारणा के तहत, तथाकथित स्पंदनशील धारा को अक्सर संदर्भित किया जाता है।यह केवल स्थिरांक से भिन्न होता है कि इसका मूल्य समय के साथ बदलता है, लेकिन साथ ही यह अपना चिन्ह नहीं बदलता है।
  • मान लीजिए कि हमारे पास 5A का करंट है।प्रत्यक्ष धारा के लिए, यह मान पूरे समयावधि में अपरिवर्तित रहेगा। एक स्पंदनशील धारा के लिए, एक समय में यह 5, दूसरे में 4 और तीसरे में 4.5 होगा। लेकिन साथ ही, यह किसी भी स्थिति में शून्य से नीचे नहीं जाता है, और अपना चिह्न नहीं बदलता है।

  • एसी को डीसी में परिवर्तित करते समय यह तरंग धारा बहुत आम है।यह स्पंदनशील धारा है जो इलेक्ट्रॉनिक्स में आपका इन्वर्टर या डायोड ब्रिज पैदा करता है।
  • डायरेक्ट करंट का एक मुख्य लाभ यह है कि इसे स्टोर किया जा सकता है।आप इसे बैटरी या कैपेसिटर का उपयोग करके अपने हाथों से कर सकते हैं।

प्रत्यावर्ती धारा

यह समझने के लिए कि एक प्रत्यावर्ती धारा क्या है, हमें एक साइनसॉइड की कल्पना करने की आवश्यकता है। यह सपाट वक्र है जो प्रत्यक्ष धारा में परिवर्तन की सबसे अच्छी विशेषता है, और यह मानक है।

साइन वेव की तरह, प्रत्यावर्ती धारा एक स्थिर आवृत्ति पर अपनी ध्रुवता को बदल देती है। एक समय में यह सकारात्मक होता है, और दूसरे समय में यह नकारात्मक होता है।

इसलिए, सीधे गति के संवाहक में, कोई आवेश वाहक नहीं होते हैं, जैसे। इसे समझने के लिए, एक किनारे से टकराने वाली लहर की कल्पना करें। यह एक दिशा में चलता है और फिर विपरीत दिशा में। नतीजतन, पानी हिलता हुआ प्रतीत होता है, लेकिन अपनी जगह पर बना रहता है।

इसके आधार पर प्रत्यावर्ती धारा के लिए इसकी ध्रुवता परिवर्तन की दर बहुत महत्वपूर्ण कारक बन जाती है। इस कारक को आवृत्ति कहा जाता है।

यह आवृत्ति जितनी अधिक होती है, उतनी ही बार प्रत्यावर्ती धारा की ध्रुवता प्रति सेकंड बदलती है। हमारे देश में, इस मूल्य के लिए एक मानक है - यह 50 हर्ट्ज है।

यही है, प्रत्यावर्ती धारा प्रति सेकंड 50 बार अपने मान को अत्यधिक सकारात्मक से अत्यधिक नकारात्मक में बदल देती है।

लेकिन 50 हर्ट्ज की आवृत्ति के साथ न केवल प्रत्यावर्ती धारा है। कई उपकरण विभिन्न आवृत्तियों के प्रत्यावर्ती धारा पर काम करते हैं।

आखिरकार, प्रत्यावर्ती धारा की आवृत्ति को बदलकर, आप मोटर्स के घूमने की गति को बदल सकते हैं।

आप उच्च डेटा प्रोसेसिंग दर भी प्राप्त कर सकते हैं - जैसे आपके कंप्यूटर चिपसेट में, और भी बहुत कुछ।

टिप्पणी! एक साधारण प्रकाश बल्ब के उदाहरण का उपयोग करके आप स्पष्ट रूप से देख सकते हैं कि प्रत्यावर्ती और प्रत्यक्ष धारा क्या हैं। यह निम्न-गुणवत्ता वाले डायोड लैंप पर विशेष रूप से स्पष्ट है, लेकिन यदि आप बारीकी से देखते हैं, तो आप इसे एक साधारण गरमागरम लैंप पर भी देख सकते हैं। प्रत्यक्ष धारा पर काम करते समय, वे एक स्थिर प्रकाश से जलते हैं, और जब प्रत्यावर्ती धारा पर काम करते हैं, तो वे थोड़ा झिलमिलाते हैं।

शक्ति और वर्तमान घनत्व क्या है?

खैर, हमने पाया कि प्रत्यक्ष धारा क्या है और प्रत्यावर्ती धारा क्या है। लेकिन शायद आपके पास अभी भी बहुत सारे प्रश्न हैं। हम अपने लेख के इस भाग में उन पर विचार करने का प्रयास करेंगे।

इस वीडियो से आप और अधिक जान सकते हैं कि शक्ति क्या है।

  • और इनमें से पहला प्रश्न होगा: विद्युत धारा का वोल्टेज क्या है? वोल्टेज दो बिंदुओं के बीच संभावित अंतर है।

  • सवाल तुरंत उठता है, क्षमता क्या है? अब पेशेवर फिर से मेरे साथ गलती पाएंगे, लेकिन इसे इस तरह से रखें: यह आवेशित कणों की अधिकता है। यानी एक बिंदु है जिस पर आवेशित कणों की अधिकता होती है - और दूसरा बिंदु होता है जहां ये आवेशित कण कम या ज्यादा होते हैं। इस अंतर को वोल्टेज कहा जाता है। इसे वोल्ट (V) में मापा जाता है।

  • एक उदाहरण के रूप में, एक नियमित आउटलेट लें। आप सभी शायद जानते ही होंगे कि इसका वोल्टेज 220V होता है. हमारे पास सॉकेट में दो तार हैं, और 220V के वोल्टेज का मतलब है कि एक तार की क्षमता दूसरे तार की क्षमता से अधिक है, केवल इन 220V के लिए।
  • विद्युत धारा की शक्ति क्या है, यह समझने के लिए हमें वोल्टेज की अवधारणा को समझने की आवश्यकता है। हालांकि पेशेवर दृष्टिकोण से यह कथन पूरी तरह सत्य नहीं है। विद्युत धारा में शक्ति नहीं होती है, लेकिन यह इसका व्युत्पन्न है।

  • इस बिंदु को समझने के लिए, आइए अपने पानी के पाइप सादृश्य पर वापस जाएं। जैसा कि आपको याद है, इस पाइप का क्रॉस सेक्शन वोल्टेज है, और पाइप में प्रवाह दर करंट है। तो: बिजली इस पाइप से बहने वाले पानी की मात्रा है।
  • यह मान लेना तर्कसंगत है कि समान क्रॉस सेक्शन के साथ, यानी वोल्टेज, प्रवाह जितना मजबूत होगा, यानी विद्युत प्रवाह, पाइप के माध्यम से पानी का प्रवाह उतना ही अधिक होगा। तदनुसार, अधिक बिजली उपभोक्ता को हस्तांतरित की जाएगी।
  • लेकिन अगर, पानी के अनुरूप, हम एक निश्चित खंड के पाइप के माध्यम से पानी की एक कड़ाई से परिभाषित मात्रा को स्थानांतरित कर सकते हैं, क्योंकि पानी संपीड़ित नहीं होता है, तो विद्युत प्रवाह के साथ सब कुछ ऐसा नहीं है। किसी भी कंडक्टर के माध्यम से, हम सैद्धांतिक रूप से किसी भी करंट को ट्रांसमिट कर सकते हैं। लेकिन व्यवहार में, उच्च धारा घनत्व पर एक छोटे क्रॉस सेक्शन का कंडक्टर बस जल जाएगा।
  • इस संबंध में, हमें यह समझने की आवश्यकता है कि वर्तमान घनत्व क्या है। मोटे तौर पर, यह इलेक्ट्रॉनों की संख्या है जो प्रति इकाई समय में कंडक्टर के एक निश्चित खंड से होकर गुजरती है।
  • यह संख्या इष्टतम होनी चाहिए। आखिरकार, यदि हम बड़े क्रॉस सेक्शन का कंडक्टर लेते हैं, और हम इसके माध्यम से एक छोटा करंट संचारित करते हैं, तो ऐसे विद्युत अधिष्ठापन की कीमत अधिक होगी। उसी समय, यदि हम एक छोटे से क्रॉस सेक्शन का कंडक्टर लेते हैं, तो उच्च वर्तमान घनत्व के कारण, यह ज़्यादा गरम हो जाएगा और जल्दी से जल जाएगा।
  • इस संबंध में, PUE में एक संबंधित खंड है जो आपको आर्थिक वर्तमान घनत्व के आधार पर कंडक्टरों का चयन करने की अनुमति देता है।

  • लेकिन वर्तमान शक्ति क्या है की अवधारणा पर वापस? जैसा कि हम अपने सादृश्य से समझते हैं, उसी पाइप सेक्शन के साथ, संचरित शक्ति केवल वर्तमान ताकत पर निर्भर करती है। लेकिन अगर हमारे पाइप का क्रॉस सेक्शन बढ़ा दिया जाता है, यानी वोल्टेज बढ़ा दिया जाता है, तो इस मामले में, प्रवाह वेग के समान मूल्यों पर, पानी की पूरी तरह से अलग मात्रा प्रसारित की जाएगी। इलेक्ट्रिकल में भी यही सच है।
  • वोल्टेज जितना अधिक होगा, उसी शक्ति को स्थानांतरित करने के लिए उतनी ही कम धारा की आवश्यकता होगी। इसीलिए लंबी दूरी पर उच्च शक्ति संचारित करने के लिए उच्च-वोल्टेज विद्युत लाइनों का उपयोग किया जाता है।

आखिरकार, 330 केवी के वोल्टेज के लिए 120 मिमी 2 के तार क्रॉस सेक्शन वाली एक लाइन एक ही क्रॉस सेक्शन की एक लाइन की तुलना में कई गुना अधिक शक्ति संचारित करने में सक्षम है, लेकिन 35 केवी के वोल्टेज के साथ। हालांकि जिसे वर्तमान ताकत कहा जाता है, वह वही होगा।

विद्युत प्रवाह संचारित करने के तरीके

करंट और वोल्टेज क्या है हमने पता लगाया। यह पता लगाने का समय है कि विद्युत प्रवाह को कैसे वितरित किया जाए। यह आपको भविष्य में बिजली के उपकरणों से निपटने में अधिक आत्मविश्वास महसूस करने की अनुमति देगा।

जैसा कि हम पहले ही कह चुके हैं, धारा परिवर्तनशील और स्थिर हो सकती है। उद्योग में, और आपके सॉकेट में, प्रत्यावर्ती धारा का उपयोग किया जाता है। यह अधिक सामान्य है क्योंकि इसे तार करना आसान है। तथ्य यह है कि डीसी वोल्टेज को बदलना काफी कठिन और महंगा है, और आप साधारण ट्रांसफार्मर का उपयोग करके एसी वोल्टेज को बदल सकते हैं।

टिप्पणी! डीसी पर कोई एसी ट्रांसफार्मर नहीं चलेगा। चूंकि इसके द्वारा उपयोग किए जाने वाले गुण केवल प्रत्यावर्ती धारा में निहित हैं।

  • लेकिन इसका यह मतलब कतई नहीं है कि कहीं भी डायरेक्ट करंट का इस्तेमाल नहीं किया जाता है। इसकी एक और उपयोगी संपत्ति है जो एक चर में निहित नहीं है। इसे संचित और संग्रहीत किया जा सकता है।
  • इस संबंध में, सभी पोर्टेबल बिजली के उपकरणों में, रेलवे परिवहन में, साथ ही कुछ औद्योगिक सुविधाओं में प्रत्यक्ष वर्तमान का उपयोग किया जाता है जहां पूर्ण बिजली आउटेज के बाद भी संचालन बनाए रखना आवश्यक है।

  • बैटरी विद्युत ऊर्जा को स्टोर करने का सबसे आम तरीका है। उनके पास विशेष रासायनिक गुण होते हैं जो उन्हें जमा करने की अनुमति देते हैं और फिर, यदि आवश्यक हो, तो प्रत्यक्ष प्रवाह देते हैं।
  • प्रत्येक बैटरी में संग्रहित ऊर्जा की कड़ाई से सीमित मात्रा होती है। इसे बैटरी की क्षमता कहा जाता है, और आंशिक रूप से यह बैटरी की शुरुआती धारा से निर्धारित होती है।
  • बैटरी की शुरुआती धारा क्या है? यह ऊर्जा की मात्रा है जो बैटरी लोड को जोड़ने के शुरुआती क्षण में देने में सक्षम है। तथ्य यह है कि, भौतिक और रासायनिक गुणों के आधार पर, बैटरी संचित ऊर्जा को छोड़ने के तरीके में भिन्न होती है।

  • कुछ तुरंत और बहुत कुछ दे सकते हैं। इस वजह से, निश्चित रूप से, उन्हें जल्दी से छुट्टी दे दी जाती है। और दूसरा लंबा समय देता है, लेकिन थोड़ा सा। इसके अलावा, बैटरी का एक महत्वपूर्ण पहलू वोल्टेज बनाए रखने की क्षमता है।
  • तथ्य यह है कि, जैसा कि निर्देश कहते हैं, कुछ बैटरियों के लिए, जैसे ही क्षमता वापस आती है, उनका वोल्टेज भी धीरे-धीरे कम हो जाता है। और अन्य बैटरियां एक ही वोल्टेज के साथ लगभग पूरी क्षमता देने में सक्षम हैं। इन्हीं मूलभूत गुणों के आधार पर इन भंडारण सुविधाओं को बिजली के लिए चुना जाता है।
  • डायरेक्ट करंट ट्रांसमिशन के लिए, सभी मामलों में, दो तारों का उपयोग किया जाता है। यह एक सकारात्मक और नकारात्मक तार है। लाल और नीला।

प्रत्यावर्ती धारा

लेकिन प्रत्यावर्ती धारा के साथ, सब कुछ बहुत अधिक जटिल है। इसे एक, दो, तीन या चार तारों पर प्रेषित किया जा सकता है। इसे समझाने के लिए, हमें इस प्रश्न से निपटने की आवश्यकता है: तीन-चरण धारा क्या है?

  • प्रत्यावर्ती धारा एक जनरेटर द्वारा उत्पन्न की जाती है। आमतौर पर उनमें से लगभग सभी में तीन-चरण की संरचना होती है। इसका मतलब है कि जनरेटर में तीन आउटपुट होते हैं, और इनमें से प्रत्येक आउटपुट एक विद्युत प्रवाह उत्पन्न करता है जो पिछले वाले से 120⁰ के कोण से भिन्न होता है।
  • इसे समझने के लिए, आइए अपने साइनसॉइड को याद करें, जो कि प्रत्यावर्ती धारा का वर्णन करने के लिए एक मॉडल है, और जिसके नियमों के अनुसार यह बदलता है। आइए तीन चरण लें - "ए", "बी" और "सी", और समय में एक निश्चित बिंदु लें। इस बिंदु पर, चरण "ए" साइन लहर शून्य बिंदु पर है, चरण "बी" साइन लहर चरम सकारात्मक बिंदु पर है, और चरण "सी" साइन लहर अत्यधिक नकारात्मक बिंदु पर है।
  • समय की प्रत्येक बाद की इकाई, इन चरणों में प्रत्यावर्ती धारा बदल जाएगी, लेकिन समकालिक रूप से। अर्थात्, एक निश्चित समय के बाद, चरण "ए" में एक नकारात्मक अधिकतम होगा। चरण "बी" में शून्य होगा, और चरण "सी" में - एक सकारात्मक अधिकतम। और कुछ समय बाद वे फिर से बदल जाएंगे।

  • नतीजतन, यह पता चला है कि इनमें से प्रत्येक चरण की अपनी क्षमता है, जो पड़ोसी चरण की क्षमता से अलग है। इसलिए, उनके बीच कुछ ऐसा होना चाहिए जो बिजली का संचालन नहीं करता है।
  • दो चरणों के बीच इस संभावित अंतर को लाइन वोल्टेज कहा जाता है। इसके अलावा, उनके पास जमीन के सापेक्ष एक संभावित अंतर है - इस वोल्टेज को चरण कहा जाता है।
  • और इसलिए, यदि इन चरणों के बीच लाइन वोल्टेज 380V है, तो चरण वोल्टेज 220V है। यह 3 के मान से भिन्न होता है। यह नियम किसी भी वोल्टेज के लिए हमेशा मान्य होता है।

  • इसके आधार पर, यदि हमें 220V के वोल्टेज की आवश्यकता है, तो हम एक चरण तार ले सकते हैं, और एक तार जो दृढ़ता से जमीन से जुड़ा हुआ है। और हमें सिंगल-फेज 220V नेटवर्क मिलता है। यदि हमें 380V नेटवर्क की आवश्यकता है, तो हम केवल 2 चरण ही ले सकते हैं और किसी प्रकार के हीटिंग डिवाइस को वीडियो में जोड़ सकते हैं।

लेकिन ज्यादातर मामलों में, तीनों चरणों का उपयोग किया जाता है। सभी शक्तिशाली उपभोक्ता तीन-चरण नेटवर्क से जुड़े हैं।

निष्कर्ष

इंडक्शन करंट क्या है, कैपेसिटिव करंट, स्टार्टिंग करंट, नो-लोड करंट, नेगेटिव सीक्वेंस करंट, आवारा धाराएं और भी बहुत कुछ, हम केवल एक लेख में विचार नहीं कर सकते।

आखिरकार, विद्युत प्रवाह का मुद्दा काफी बड़ा है, और इस पर विचार करने के लिए इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग का एक संपूर्ण विज्ञान बनाया गया है। लेकिन हम वास्तव में आशा करते हैं कि हम एक सुलभ भाषा में इस मुद्दे के मुख्य पहलुओं को समझाने में सक्षम थे, और अब विद्युत प्रवाह आपके लिए कुछ भयानक और समझ से बाहर नहीं होगा।

आज की बैठक में हम बात करेंगे बिजली की, जो आधुनिक सभ्यता का अभिन्न अंग बन चुकी है। बिजली उद्योग ने हमारे जीवन के हर क्षेत्र पर आक्रमण किया है। और विद्युत प्रवाह का उपयोग करने वाले घरेलू उपकरणों के हर घर में उपस्थिति इतनी स्वाभाविक और जीवन का अभिन्न अंग है कि हम इसे हल्के में लेते हैं।

तो, हमारे पाठकों का ध्यान विद्युत प्रवाह के बारे में बुनियादी जानकारी की पेशकश की है।

विद्युत धारा क्या है

विद्युत धारा से तात्पर्य है आवेशित कणों की निर्देशित गति।वे पदार्थ जिनमें पर्याप्त मात्रा में मुक्त आवेश होते हैं, चालक कहलाते हैं। और तारों के माध्यम से आपस में जुड़े सभी उपकरणों की समग्रता को विद्युत परिपथ कहा जाता है।

रोजमर्रा की जिंदगी में हम धातु के कंडक्टरों से गुजरने वाली बिजली का उपयोग करते हैं।उनमें आवेश वाहक मुक्त इलेक्ट्रॉन होते हैं।

आमतौर पर वे परमाणुओं के बीच बेतरतीब ढंग से भागते हैं, लेकिन विद्युत क्षेत्र उन्हें एक निश्चित दिशा में जाने के लिए मजबूर करता है।

यह कैसे होता है

एक सर्किट में इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह की तुलना उच्च स्तर से निम्न स्तर तक गिरने वाले पानी के प्रवाह से की जा सकती है। विद्युत परिपथों में स्तर की भूमिका क्षमता द्वारा निभाई जाती है।

परिपथ में धारा प्रवाहित करने के लिए, इसके सिरों पर एक नियत विभवान्तर बनाए रखना आवश्यक है, अर्थात्। वोल्टेज।

इसे आमतौर पर यू अक्षर से दर्शाया जाता है और वोल्ट (बी) में मापा जाता है।

लागू वोल्टेज के कारण, सर्किट में एक विद्युत क्षेत्र स्थापित होता है, जो इलेक्ट्रॉनों को एक निर्देशित गति देता है। वोल्टेज जितना अधिक होगा, विद्युत क्षेत्र उतना ही मजबूत होगा, और इसलिए दिशात्मक रूप से गतिमान इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह की तीव्रता।

विद्युत प्रवाह के प्रसार की गति उस गति के बराबर होती है जिस पर विद्युत क्षेत्र परिपथ में स्थापित होता है, अर्थात, 300,000 किमी/सेकंड, लेकिन इलेक्ट्रॉनों की गति मुश्किल से केवल कुछ मिमी प्रति सेकंड तक पहुंचती है।

यह आम तौर पर स्वीकार किया जाता है कि वर्तमान एक बड़ी क्षमता वाले बिंदु से बहती है, यानी (+) से कम क्षमता वाले बिंदु तक, यानी (-)। सर्किट में वोल्टेज एक वर्तमान स्रोत, जैसे बैटरी द्वारा बनाए रखा जाता है। इसके अंत में चिन्ह (+) का अर्थ है इलेक्ट्रॉनों की कमी, चिन्ह (-) उनकी अधिकता, क्योंकि इलेक्ट्रॉन ठीक ऋणात्मक आवेश के वाहक होते हैं। जैसे ही करंट सोर्स वाला सर्किट बंद हो जाता है, इलेक्ट्रान उस जगह से भाग जाते हैं जहां से वे करंट सोर्स के पॉजिटिव पोल की ओर बढ़ते हैं। उनका मार्ग तारों, उपभोक्ताओं, माप उपकरणों और अन्य सर्किट तत्वों के माध्यम से चलता है।

ध्यान दें कि विद्युत धारा की दिशा इलेक्ट्रॉनों की दिशा के विपरीत होती है।

धातुओं में धारा की प्रकृति स्थापित होने से पहले वैज्ञानिकों की सहमति से केवल धारा की दिशा निर्धारित की गई थी।

विद्युत प्रवाह को दर्शाने वाली कुछ मात्राएँ

वर्तमान ताकत। 1 सेकंड में चालक के अनुप्रस्थ काट से गुजरने वाले विद्युत आवेश को धारा शक्ति कहते हैं। इसके पदनाम के लिए, अक्षर I का उपयोग किया जाता है, जिसे एम्पीयर (ए) में मापा जाता है।

प्रतिरोध।अगले मूल्य के बारे में पता होना प्रतिरोध है। यह क्रिस्टल जालक के आयनों के साथ प्रत्यक्ष रूप से गतिमान इलेक्ट्रॉनों के टकराने के कारण उत्पन्न होता है। इस तरह के टकरावों के परिणामस्वरूप, इलेक्ट्रॉन अपनी गतिज ऊर्जा का कुछ हिस्सा आयनों में स्थानांतरित करते हैं। नतीजतन, कंडक्टर गर्म हो जाता है, और वर्तमान कम हो जाता है। प्रतिरोध को R अक्षर से निरूपित किया जाता है और इसे ओम (ओम) में मापा जाता है।

एक धातु कंडक्टर का प्रतिरोध जितना अधिक होता है, कंडक्टर उतना ही लंबा और उसका क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र छोटा होता है। तार की समान लंबाई और व्यास के साथ, चांदी, तांबा, सोना और एल्यूमीनियम से बने कंडक्टरों का प्रतिरोध सबसे कम होता है। स्पष्ट कारणों से, अभ्यास में एल्यूमीनियम और तांबे के तारों का उपयोग किया जाता है।

शक्ति।विद्युत सर्किट के लिए गणना करते समय, कभी-कभी बिजली की खपत (पी) निर्धारित करना आवश्यक होता है।

ऐसा करने के लिए, सर्किट के माध्यम से बहने वाली धारा को वोल्टेज से गुणा किया जाना चाहिए।

शक्ति के माप की इकाई वाट (W) है।

प्रत्यक्ष और प्रत्यावर्ती धारा

विभिन्न प्रकार की बैटरियों और संचायकों द्वारा दी गई धारा स्थिर होती है। इसका मतलब यह है कि इस तरह के सर्किट में वर्तमान ताकत को केवल इसके प्रतिरोध को विभिन्न तरीकों से बदलकर परिमाण में बदला जा सकता है, जबकि इसकी दिशा अपरिवर्तित रहती है।

परंतु अधिकांश घरेलू उपकरण प्रत्यावर्ती धारा की खपत करते हैं,यानी करंट, जिसका परिमाण और दिशा एक निश्चित नियम के अनुसार लगातार बदल रही है।

इसका उत्पादन बिजली संयंत्रों में किया जाता है और फिर हाई-वोल्टेज ट्रांसमिशन लाइनों के माध्यम से हमारे घरों और व्यवसायों तक पहुँचाया जाता है।

अधिकांश देशों में, करंट रिवर्सल की आवृत्ति 50 हर्ट्ज होती है, यानी प्रति सेकंड 50 बार होती है। इस मामले में, हर बार वर्तमान ताकत धीरे-धीरे बढ़ती है, अधिकतम तक पहुंचती है, फिर घटकर 0. हो जाती है। फिर यह प्रक्रिया दोहराई जाती है, लेकिन वर्तमान की विपरीत दिशा के साथ।

अमेरिका में, सभी उपकरण 60 हर्ट्ज पर काम करते हैं। जापान में एक दिलचस्प स्थिति विकसित हुई है। वहां, देश का एक तिहाई 60 हर्ट्ज की आवृत्ति के साथ प्रत्यावर्ती धारा का उपयोग करता है, और बाकी - 50 हर्ट्ज।

सावधानी - बिजली

बिजली के उपकरणों का उपयोग करने और बिजली गिरने से बिजली के झटके लग सकते हैं क्योंकि मानव शरीर विद्युत का सुचालक है।अक्सर, जमीन पर पड़े तार पर कदम रखने या अपने हाथों से लटकते बिजली के तारों को दूर धकेलने से बिजली की चोटें लगती हैं।

36 V से अधिक वोल्टेज इंसानों के लिए खतरनाक माना जाता है। यदि केवल 0.05 ए की धारा मानव शरीर से गुजरती है, तो यह अनैच्छिक मांसपेशी संकुचन का कारण बन सकती है, जो व्यक्ति को क्षति के स्रोत से स्वतंत्र रूप से अलग होने की अनुमति नहीं देगी। 0.1 A की धारा घातक है।

प्रत्यावर्ती धारा और भी खतरनाक है, क्योंकि इसका व्यक्ति पर अधिक प्रभाव पड़ता है। हमारा यह मित्र और सहायक कई मामलों में एक निर्दयी दुश्मन में बदल जाता है, जिससे श्वास और हृदय क्रिया का पूर्ण विराम तक हो जाता है। यह शरीर पर गंभीर जलन के रूप में भयानक निशान छोड़ता है।

पीड़ित की मदद कैसे करें? सबसे पहले, क्षति के स्रोत को बंद करें। और फिर प्राथमिक उपचार का ध्यान रखें।

बिजली से हमारा परिचय समाप्त हो रहा है। आइए "विद्युत हथियारों" के साथ समुद्री जीवन के बारे में कुछ शब्द जोड़ें। ये कुछ प्रकार की मछलियाँ, समुद्री ईल और स्टिंगरे हैं। उनमें से सबसे खतरनाक समुद्री ईल है।

3 मीटर से कम की दूरी पर उसके पास न तैरें। उसका झटका घातक नहीं है, लेकिन होश खो सकता है।

अगर यह संदेश आपके लिए उपयोगी था, तो मुझे आपको देखकर खुशी होगी

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