इसे किसी चालक में विद्युत धारा कहते हैं। विद्युत प्रवाह और विद्युत परिपथ। सर्किट में करंट के अस्तित्व के लिए शर्तें

आज हम वास्तव में बिजली के बारे में क्या जानते हैं? आधुनिक विचारों के अनुसार, बहुत कुछ है, लेकिन अगर हम इस मुद्दे के सार में और अधिक विस्तार से जाते 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 शोध परिणामों का खंडन करना नहीं है, जो रोजमर्रा की जिंदगी और उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। आधुनिक समाज. लेकिन मानवता को लगातार कई घटनाओं और विरोधाभासों का सामना करना पड़ता है जो विद्युत घटना 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, लिंडब्लाड समीकरण, हाइजेनबर्ग समीकरण और पाउली समीकरण, तब उनकी असंगति स्पष्ट हो जाती है। तथ्य यह है कि श्रोडिंगर समीकरण व्युत्पन्न नहीं है, लेकिन प्रयोगात्मक डेटा के सामान्यीकरण के आधार पर शास्त्रीय प्रकाशिकी के साथ सादृश्य द्वारा पोस्ट किया गया है। पाउली समीकरण बाहरी विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र में स्पिन 1/2 (उदाहरण के लिए, एक इलेक्ट्रॉन) के साथ चार्ज किए गए कण की गति का वर्णन करता है, लेकिन स्पिन की अवधारणा प्राथमिक कण के वास्तविक घूर्णन से संबंधित नहीं है, और यह भी पोस्ट किया गया है चक्रण के सापेक्ष कि ऐसी अवस्थाओं का स्थान है जो किसी भी तरह से साधारण अंतरिक्ष में प्राथमिक कणों की गति से संबंधित नहीं हैं।

अनास्तासिया नोविख "एज़ोस्मोस" की पुस्तक में क्वांटम सिद्धांत की विफलता का उल्लेख है: "लेकिन परमाणु की संरचना का क्वांटम यांत्रिक सिद्धांत, जो परमाणु को माइक्रोपार्टिकल्स की एक प्रणाली के रूप में मानता है जो शास्त्रीय कानूनों का पालन नहीं करते हैं यांत्रिकी, बिल्कुल अप्रासंगिक . पहली नज़र में, जर्मन भौतिक विज्ञानी हाइजेनबर्ग और ऑस्ट्रियाई भौतिक विज्ञानी श्रोडिंगर के तर्क लोगों को कायल लगते 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 और दूसरे को एक तरंग के रूप में वर्णित किया। वैसे, तरंग-कण द्वैत का सिद्धांत भी अप्रासंगिक है, क्योंकि यह किसी कण के तरंग में और इसके विपरीत संक्रमण को प्रकट नहीं करता है। अर्थात विद्वान सज्जनों से किसी प्रकार का अल्प प्राप्त होता है। वास्तव में, सब कुछ बहुत ही सरल है। सामान्य तौर पर, मैं कहना चाहता हूं कि भविष्य का भौतिकी बहुत सरल और समझने योग्य है। मुख्य बात यह है कि इस भविष्य तक जीना है। इलेक्ट्रॉन के लिए, यह केवल दो मामलों 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, उसी परमाणु के साथ। दूसरा प्री-ऑस्मिक अवस्था में 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 कार्यप्रणाली का समर्थन करते हैं। यह ध्यान रखना दिलचस्प है कि एक सेल की क्रिया क्षमता (उत्तेजना सेल के एक छोटे से क्षेत्र में झिल्ली क्षमता में अल्पकालिक परिवर्तन के रूप में एक जीवित कोशिका की झिल्ली के साथ चलने वाली उत्तेजना की 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 क्रिया क्षमता के अधिकतम और न्यूनतम मूल्य का विश्लेषण करते हैं, तो यह पूर्ण प्रतिशत के बहुत करीब है अर्थ सुनहरा अनुपात , अर्थात। 62% और 38% के संबंध में अंतराल का विभाजन:

\(\डेल्टा = 75mV+40mV = 115mV\)

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

x 1 = 65.2%, x 2 = 34.8%

सर्वविदित आधुनिक विज्ञान, पदार्थ और सामग्री एक या दूसरे डिग्री तक बिजली का संचालन करते हैं, क्योंकि उनमें 13 फैंटम पीओ कणों से युक्त इलेक्ट्रॉन होते हैं, जो बदले में, सेप्टन बंच ("प्राइमल एलाट्रा फिजिक्स" पृष्ठ 61) होते हैं। प्रश्न केवल विद्युत प्रवाह के वोल्टेज में है, जिसे दूर करना आवश्यक है विद्युतीय प्रतिरोध.

चूंकि विद्युत घटनाएँ इलेक्ट्रॉन से निकटता से संबंधित हैं, रिपोर्ट "प्राथमिक अलाट्रा भौतिकी" इस महत्वपूर्ण प्राथमिक कण के बारे में निम्नलिखित जानकारी प्रदान करती है: "इलेक्ट्रॉन परमाणु का एक अभिन्न अंग है, जो 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 घटनाओं में शामिल हैं जिनके बारे में वैज्ञानिक अब जानते हैं। लेकिन बिजली वास्तव में क्या है? आधिकारिक विज्ञानअभी भी व्याख्या नहीं कर सकता, सामान्य वाक्यांशों तक सीमित है, उदाहरण के लिए, "आवेशित पिंडों या विद्युत आवेश वाहकों के कणों के अस्तित्व, गति और अंतःक्रिया के कारण घटना का एक समूह।" यह ज्ञात है कि विद्युत एक सतत प्रवाह नहीं है, बल्कि स्थानांतरित होती है भागों में - विवेकपूर्वक».

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

बिजली का आवेश (बिजली की मात्रा) एक भौतिक अदिश राशि है (एक मात्रा, जिसका प्रत्येक मान एक वास्तविक संख्या द्वारा व्यक्त किया जा सकता है), जो निकायों की विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का स्रोत होने और विद्युत चुम्बकीय संपर्क में भाग लेने की क्षमता 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 आवेश को एक अच्छी तरह से परिभाषित संकेत दिया जाता है)। एक ही चिन्ह के आवेश से आवेशित निकाय प्रतिकर्षित होते हैं, और विपरीत आवेशित निकाय आकर्षित होते हैं। जब आवेशित पिंड चलते हैं (दोनों स्थूल पिंड और सूक्ष्म आवेशित कण जो कंडक्टरों में विद्युत प्रवाह ले जाते 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 जिसमें असंतुलित (असतत) गुण होते हैं, जिनमें से वाहक क्षेत्र क्वांटा - फोटॉन होते हैं। आवेशित कणों के साथ विद्युत चुम्बकीय विकिरण की बातचीत को क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स में कणों द्वारा फोटॉन 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 चारों ओर, जिसकी कक्षाओं में इलेक्ट्रॉन चलते हैं? तथ्य यह है कि " जिसे आज बिजली कहा जाता है, वह वास्तव में सीप्टन क्षेत्र 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 अलात्रा भौतिकी”, पृष्ठ 90)।

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

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

चावल। 2. आयताकार चुम्बक की क्षेत्र रेखाएँ

चावल। 3. धारा के साथ सर्पिल की क्षेत्र रेखाएँ

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

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

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

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

पेट्र टोटोव

कीवर्ड:प्रिमोर्डियल अलाट्रा भौतिकी, विद्युत धारा, बिजली, बिजली की प्रकृति, विद्युत आवेश, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र, क्वांटम यांत्रिकी, इलेक्ट्रॉन।

साहित्य:

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

इंटरनेशनल के वैज्ञानिकों के अंतरराष्ट्रीय समूह की रिपोर्ट "प्राथमिक अलात्रा भौतिकी" सामाजिक आंदोलनअल्लात्रा, एड। अनास्तासिया नोविख, 2015;

बिजली से संबंधित खोजों ने हमारे जीवन को नाटकीय रूप से बदल दिया है। ऊर्जा के स्रोत के रूप में विद्युत प्रवाह का उपयोग करके, मानव जाति ने प्रौद्योगिकियों में एक सफलता हासिल की है जिसने हमारे अस्तित्व को आसान बना दिया है। आज, बिजली खराद, कारों को चलाती है, रोबोटिक उपकरणों को नियंत्रित करती है और संचार प्रदान करती है। इस सूची को बहुत लंबे समय तक जारी रखा जा सकता है। ऐसे उद्योग का नाम लेना और भी मुश्किल है जहां आप बिना बिजली के काम चला सकते हैं।

बिजली के इतने बड़े पैमाने पर उपयोग का रहस्य क्या है? दरअसल, प्रकृति में ऊर्जा के अन्य स्रोत हैं जो बिजली से सस्ते हैं। पता चला कि यह सब परिवहन के बारे में है।

बिजली लगभग कहीं भी पहुंचाई जा सकती है:

• प्रोडक्शन हॉल में;
• अपार्टमेंट;
• मैदान पर;
• एक खदान में, पानी के नीचे, आदि।

बैटरी में संग्रहित बिजली को अपने साथ ले जाया जा सकता है। हम अपने सेल फोन को अपने साथ लेकर हर दिन इसका इस्तेमाल करते हैं। बिजली के रूप में ऊर्जा के किसी अन्य रूप में ऐसे सार्वभौमिक गुण नहीं हैं। क्या यह बिजली की प्रकृति और गुणों का अधिक गहराई से अध्ययन करने के लिए पर्याप्त कारण नहीं है?

विद्युत धारा क्या है?

विद्युत घटनाएँ लंबे समय से देखी गई हैं, लेकिन मनुष्य अपेक्षाकृत हाल ही में उनकी प्रकृति की व्याख्या करने में सक्षम था। बिजली का झटका कुछ अप्राकृतिक, अकथनीय लग रहा था। यह अजीब लग रहा था कि कुछ वस्तुओं को रगड़ने पर चटक गई। जानवरों (उदाहरण के लिए, बिल्लियों) के फर को कंघी करने के बाद अंधेरे में चमकने वाली एक कंघी ने घबराहट पैदा कर दी, लेकिन इस घटना में रुचि पैदा की।

ये सब कैसे शुरू हुआ

यहाँ तक कि प्राचीन यूनानियों को भी कुछ छोटी वस्तुओं को आकर्षित करने के लिए ऊन पर पहने जाने वाले एम्बर की संपत्ति के बारे में पता था। वैसे, "बिजली" नाम एम्बर - "इलेक्ट्रॉन" के ग्रीक नाम से आया है।

जब भौतिक विज्ञानी निकायों के विद्युतीकरण के अध्ययन से परिचित हुए, तो वे इस तरह की घटनाओं की प्रकृति को समझने लगे। और मनुष्य द्वारा निर्मित पहला अल्पकालिक विद्युत प्रवाह तब प्रकट हुआ जब दो विद्युतीकृत वस्तुएं एक कंडक्टर द्वारा जुड़ी हुई थीं (चित्र 1 देखें)। 1729 में, अंग्रेज़ ग्रे और व्हीलर ने कुछ पदार्थों द्वारा आवेशों के चालन की खोज की। लेकिन वे विद्युत धारा की परिभाषा नहीं दे सके, हालांकि वे समझते थे कि आवेश एक चालक से दूसरे पिंड में जाते हैं।

चावल। 1. आवेशित निकायों के साथ अनुभव

उन्होंने इलेक्ट्रिक करंट के बारे में एक भौतिक घटना के रूप में बात करना शुरू किया, जब इतालवी वोल्टा ने गैलवानी के प्रयोगों के लिए स्पष्टीकरण दिया और 1794 में उन्होंने दुनिया के पहले बिजली के स्रोत का आविष्कार किया - एक गैल्वेनिक सेल (वोल्टा का स्तंभ)। उन्होंने एक बंद सर्किट के साथ आवेशित कणों के क्रमबद्ध संचलन की पुष्टि की।

परिभाषा

आधुनिक व्याख्या में, विद्युत धारा को विद्युत क्षेत्र की शक्तियों द्वारा आवेशित कणों का निर्देशित संचलन कहा जाता है। धातु चालकों के आवेश वाहक इलेक्ट्रॉन होते हैं, और अम्ल और लवण के विलयन ऋणात्मक और धनात्मक आयन होते हैं। अर्धचालक आवेश वाहक इलेक्ट्रॉन और छिद्र होते हैं।

विद्युत प्रवाह के अस्तित्व के लिए, इसे बनाए रखना आवश्यक है विद्युत क्षेत्र. एक संभावित अंतर होना चाहिए जो पहले दो स्थितियों की उपस्थिति का समर्थन करता हो। जब तक इन शर्तों को पूरा किया जाता है, चार्ज एक बंद विद्युत सर्किट के अनुभागों के माध्यम से व्यवस्थित तरीके से आगे बढ़ेंगे। यह कार्य बिजली के स्रोतों द्वारा किया जाता है।

ऐसी स्थितियां बनाई जा सकती हैं, उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रोफोर मशीन (चित्र 2) का उपयोग करना। यदि दो डिस्कों को विपरीत दिशाओं में घुमाया जाता है, तो वे विपरीत आवेशों से चार्ज होंगी। डिस्क से सटे ब्रश पर, एक संभावित अंतर दिखाई देगा। संपर्कों को एक कंडक्टर से जोड़कर, हम चार्ज किए गए कणों को व्यवस्थित तरीके से स्थानांतरित कर देंगे। यानी इलेक्ट्रोफोर मशीन बिजली का एक स्रोत है।

चित्रा 2. इलेक्ट्रोफोर मशीन

वर्तमान स्रोत

विद्युत ऊर्जा का पहला स्रोत जो मिला प्रायोगिक उपयोग, ऊपर उल्लिखित गैल्वेनिक कोशिकाएँ थीं। बेहतर गैल्वेनिक सेल (लोकप्रिय नाम - बैटरी) आज तक व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। उनका उपयोग रिमोट कंट्रोल, इलेक्ट्रॉनिक घड़ियों, बच्चों के खिलौने और कई अन्य गैजेट्स को बिजली देने के लिए किया जाता है।

वैकल्पिक चालू जनरेटर के आविष्कार के साथ, बिजली को दूसरी हवा मिली। शहरों के विद्युतीकरण का युग शुरू हुआ, और बाद में सभी बस्तियों का। विद्युत ऊर्जा विकसित देशों के सभी नागरिकों के लिए उपलब्ध हो गई है।

आज, मानवता बिजली के नवीकरणीय स्रोतों की तलाश कर रही है। रूस सहित कई देशों की ऊर्जा प्रणालियों में सौर पैनल, पवन ऊर्जा संयंत्र पहले से ही अपना स्थान बना रहे हैं।

विशेषताएँ

विद्युत प्रवाह की विशेषता उन मात्राओं से होती है जो इसके गुणों का वर्णन करती हैं।

शक्ति और वर्तमान घनत्व

"वर्तमान" शब्द का प्रयोग अक्सर बिजली की विशेषताओं का वर्णन करने के लिए किया जाता है। नाम पूरी तरह से सफल नहीं है, क्योंकि यह केवल विद्युत आवेशों के संचलन की तीव्रता की विशेषता है, न कि शाब्दिक अर्थों में किसी प्रकार का बल। हालाँकि, इस शब्द का उपयोग किया जाता है, और इसका अर्थ है कंडक्टर के क्रॉस सेक्शन के विमान से गुजरने वाली बिजली (चार्ज) की मात्रा। करंट की SI इकाई एम्पीयर (A) है।

1 A का अर्थ है कि एक सेकंड में 1 C का विद्युत आवेश चालक के अनुप्रस्थ काट से होकर गुजरता है। (1ए = 1 सी/एस)।

वर्तमान घनत्व एक वेक्टर मात्रा है। वेक्टर को धनात्मक आवेशों की गति की ओर निर्देशित किया जाता है। इस वेक्टर का मापांक इस खंड के क्षेत्र में आवेश की गति की दिशा में लंबवत कंडक्टर के कुछ खंड पर वर्तमान ताकत के अनुपात के बराबर है। SI प्रणाली में, इसे A / m 2 में मापा जाता है। घनत्व अधिक क्षमता से बिजली की विशेषता है, हालांकि, व्यवहार में, "वर्तमान ताकत" का मूल्य अधिक बार उपयोग किया जाता है।

सर्किट खंड में संभावित अंतर (वोल्टेज) अनुपात द्वारा व्यक्त किया गया है : यू = मैं× आर, कहाँ यू- वोल्टेज, मैंवर्तमान ताकत है, और आर- प्रतिरोध। यह प्रसिद्ध ओम का नियम है।

शक्ति

विद्युत बल सक्रिय और प्रतिक्रियाशील प्रतिरोध के विरुद्ध कार्य करते हैं। निष्क्रिय प्रतिरोधों पर कार्य को तापीय ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। शक्ति समय की प्रति इकाई में किया गया कार्य है। बिजली के संबंध में, शब्द "ऊष्मा हानि शक्ति" का प्रयोग किया जाता है। भौतिक विज्ञानी जौल और लेनज़ ने साबित किया कि कंडक्टर की गर्मी हानि शक्ति वोल्टेज द्वारा वर्तमान गुणा के बराबर होती है: पी = मैं× यू. शक्ति की इकाई वाट (डब्ल्यू) है।

आवृत्ति

प्रत्यावर्ती धारा भी आवृत्ति द्वारा विशेषता है। यह विशेषता दर्शाती है कि समय की प्रति इकाई अवधि (दोलन) की संख्या कैसे बदलती है। आवृत्ति की इकाई हर्ट्ज़ है। 1 हर्ट्ज = 1 चक्र प्रति सेकंड। औद्योगिक धारा की मानक आवृत्ति 50 हर्ट्ज है।

बायस करंट

सुविधा के लिए "पूर्वाग्रह वर्तमान" की अवधारणा पेश की गई थी, हालांकि शास्त्रीय अर्थों में इसे वर्तमान नहीं कहा जा सकता है, क्योंकि कोई चार्ज ट्रांसफर नहीं है। दूसरी ओर, चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता चालन और विस्थापन धाराओं पर निर्भर करती है।

कैपेसिटर में विस्थापन धारा देखी जा सकती है। इस तथ्य के बावजूद कि चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के दौरान कैपेसिटर की प्लेटों के बीच कोई चार्ज मूवमेंट नहीं होता है, बायस करंट कैपेसिटर से होकर बहता है और इलेक्ट्रिकल सर्किट को बंद कर देता है।

करंट के प्रकार

उत्पादन की विधि और गुणों के अनुसार, विद्युत धारा स्थिर और परिवर्तनशील हो सकती है। स्थायी वह है जो अपनी दिशा नहीं बदलता। यह हमेशा एक दिशा में बहती है। प्रत्यावर्ती धारा समय-समय पर दिशा बदलती है। एसी डीसी के अलावा किसी भी वर्तमान को संदर्भित करता है। यदि तात्क्षणिक मानों को नियमित अंतरालों पर अपरिवर्तित क्रम में दोहराया जाता है, तो ऐसे विद्युत प्रवाह को आवधिक कहा जाता है।

एसी वर्गीकरण

समय-भिन्न धाराओं को निम्नानुसार वर्गीकृत किया जा सकता है:

1. साइनसॉइडल, समय में एक साइनसॉइडल फ़ंक्शन का पालन करना।
2. अर्ध-स्थिर - परिवर्तनशील, धीरे-धीरे समय में परिवर्तन। साधारण औद्योगिक धाराएँ अर्ध-स्थिर होती हैं।
3. उच्च-आवृत्ति - जिसकी आवृत्ति दसियों kHz से अधिक हो।
4. स्पंदन - जिसकी गति समय-समय पर बदलती रहती है।

चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन होने पर कंडक्टर में होने वाली एड़ी धाराएं भी होती हैं। फौकॉल्ट, जैसा कि उन्हें भी कहा जाता है, तारों के माध्यम से प्रवाह नहीं करते हैं, लेकिन भंवर आकृति बनाते हैं। आगमनात्मक धारा की प्रकृति भंवर धारा के समान होती है।

इलेक्ट्रॉनों का बहाव वेग

प्रकाश की गति से विद्युत एक धातु कंडक्टर के माध्यम से यात्रा करता है। लेकिन इसका मतलब यह नहीं है कि आवेशित कण समान गति से एक ध्रुव से दूसरे ध्रुव की ओर दौड़ते हैं। धातु कंडक्टरों में इलेक्ट्रॉन अपने रास्ते में परमाणुओं के प्रतिरोध को पूरा करते हैं, इसलिए उनका वास्तविक आंदोलन केवल 0.1 मिमी प्रति सेकंड है। एक कंडक्टर में इलेक्ट्रॉनों की गति की वास्तविक, आदेशित गति को बहाव कहा जाता है।

यदि आप विद्युत स्रोत के ध्रुवों को किसी चालक से बंद कर देते हैं, तो चालक के चारों ओर बिजली की गति से एक विद्युत क्षेत्र बन जाता है। ईएमएफ स्रोत जितना अधिक होगा, विद्युत क्षेत्र की ताकत उतनी ही मजबूत होगी। तनाव पर प्रतिक्रिया करते हुए, चार्ज किए गए कण तुरंत एक आदेशित गति लेते हैं और बहाव शुरू करते हैं।

विद्युत प्रवाह की दिशा

यह परंपरागत रूप से माना जाता है कि विद्युत प्रवाह वेक्टर स्रोत के नकारात्मक ध्रुव की ओर निर्देशित होता है। लेकिन वास्तव में इलेक्ट्रॉन धनात्मक ध्रुव की ओर बढ़ रहे हैं। परंपरा इस तथ्य के कारण उत्पन्न हुई कि वेक्टर की दिशा को इलेक्ट्रोलाइट्स में सकारात्मक आयनों की गति के रूप में चुना गया था, जो वास्तव में नकारात्मक ध्रुव की ओर जाते हैं।

धातुओं में ऋणात्मक आवेश वाले चालन इलेक्ट्रॉनों की खोज बाद में हुई, लेकिन भौतिकविदों ने अपनी प्रारंभिक मान्यताओं को नहीं बदला। इससे इस दावे को बल मिला कि करंट प्लस से माइनस की ओर निर्देशित होता है।

विभिन्न वातावरणों में विद्युत प्रवाह

धातुओं में

धातु कंडक्टरों में वर्तमान वाहक मुक्त इलेक्ट्रॉन होते हैं, जो कमजोर विद्युत बांड (चित्र 3) के कारण क्रिस्टल लैटिस के अंदर यादृच्छिक रूप से घूमते हैं। जैसे ही कंडक्टर में एक ईएमएफ दिखाई देता है, इलेक्ट्रॉन बिजली स्रोत के सकारात्मक ध्रुव की ओर एक व्यवस्थित दिशा में प्रवाहित होने लगते हैं।

चावल। 3. धातुओं में विद्युत प्रवाह

करंट के प्रवाह के परिणामस्वरूप, कंडक्टरों का प्रतिरोध उत्पन्न होता है, जो इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह को रोकता है और हीटिंग की ओर जाता है। शॉर्ट सर्किट में, गर्मी का उत्पादन इतना मजबूत होता है कि यह कंडक्टर को नष्ट कर देता है।

अर्धचालकों में

सामान्य अवस्था में, एक अर्धचालक के पास कोई मुक्त आवेश वाहक नहीं होता है। लेकिन अगर आप दो को मिला दें अलग - अलग प्रकारअर्धचालक, फिर सीधे जुड़े होने पर, वे एक कंडक्टर में बदल जाते हैं। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि एक प्रकार में सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयन (छेद) होते हैं, जबकि दूसरे में नकारात्मक आयन (एक अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन वाले परमाणु) होते हैं।

वोल्टेज के तहत, एक अर्धचालक से इलेक्ट्रॉन दूसरे में छिद्रों को बदलने (पुनर्संयोजित) करने के लिए भागते हैं। नि: शुल्क शुल्क का एक आदेश दिया गया आंदोलन है। ऐसी चालकता को इलेक्ट्रॉन-छिद्र कहते हैं।

वैक्यूम और गैस में

आयनित गैस में विद्युत प्रवाह भी संभव है। चार्ज सकारात्मक और नकारात्मक आयनों द्वारा किया जाता है। विकिरण की क्रिया के तहत या मजबूत ताप के कारण गैसों का आयनीकरण संभव है। इन कारकों के प्रभाव में, परमाणु उत्तेजित होते हैं, जो आयनों में बदल जाते हैं (चित्र 4)।

अंजीर 4. गैसों में विद्युत प्रवाह

निर्वात में, विद्युत आवेश प्रतिरोध को पूरा नहीं करते हैं, इसलिए। आवेशित कण निकट-प्रकाश गति से चलते हैं। आवेश वाहक इलेक्ट्रॉन होते हैं। एक निर्वात में करंट होने के लिए, इलेक्ट्रॉनों का एक स्रोत और इलेक्ट्रोड पर पर्याप्त रूप से बड़ी सकारात्मक क्षमता बनाना आवश्यक है।

एक उदाहरण वैक्यूम ट्यूब या कैथोड रे ट्यूब का संचालन है।

तरल पदार्थों में

आइए अभी आरक्षण करें - सभी तरल पदार्थ संवाहक नहीं होते हैं। अम्लीय, क्षारीय और लवणीय विलयनों में विद्युत धारा संभव है। दूसरे शब्दों में, ऐसे वातावरण में जहां आवेशित आयन होते हैं।

यदि दो इलेक्ट्रोड को समाधान में उतारा जाता है और स्रोत के ध्रुवों से जोड़ा जाता है, तो उनके बीच एक विद्युत प्रवाह प्रवाहित होगा (चित्र 5)। EMF की कार्रवाई के तहत, कैथोड (माइनस), और आयनों से एनोड तक भाग जाएगा। ऐसा करने पर यह होगा रसायनों के संपर्क में आनाइलेक्ट्रोड पर - विघटित पदार्थों के परमाणु उन पर बसेंगे। इस घटना को इलेक्ट्रोलिसिस कहा जाता है।

चावल। 5.

विभिन्न वातावरणों में विद्युत प्रवाह के गुणों की बेहतर समझ के लिए, मैं चित्र 6 में चित्र पर विचार करने का प्रस्ताव करता हूं। वर्तमान-वोल्टेज विशेषताओं (चौथा स्तंभ) पर ध्यान दें।

चावल। 6. मीडिया में विद्युत प्रवाह

विद्युत कंडक्टर

अनेक पदार्थों में से केवल कुछ ही चालक होते हैं। धातुएँ सुचालक होती हैं। कंडक्टर की एक महत्वपूर्ण विशेषता इसकी प्रतिरोधकता है।

थोड़ा प्रतिरोध करें:

• सभी महान धातुएं;
• ताँबा;
• एल्यूमीनियम;
• टिन;
• नेतृत्व करना।

व्यवहार में, एल्यूमीनियम और तांबे के कंडक्टर सबसे अधिक उपयोग किए जाते हैं, क्योंकि वे बहुत महंगे नहीं हैं।

विद्युत सुरक्षा

इस तथ्य के बावजूद कि बिजली हमारे जीवन में मजबूती से प्रवेश कर चुकी है, हमें विद्युत सुरक्षा के बारे में नहीं भूलना चाहिए। उच्च वोल्टेज जीवन के लिए खतरा हैं, और शॉर्ट सर्किट से आग लग जाती है।

मरम्मत कार्य करते समय, सुरक्षा नियमों का कड़ाई से पालन करना आवश्यक है: उच्च वोल्टेज के तहत काम न करें, सुरक्षात्मक कपड़ों और विशेष उपकरणों का उपयोग करें, ग्राउंडिंग चाकू आदि का उपयोग करें।

रोजमर्रा की जिंदगी में, केवल बिजली के उपकरणों का उपयोग करें जिन्हें उचित नेटवर्क पर काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। फ़्यूज़ के बजाय कभी भी "बग" न लगाएं।

याद रखें कि शक्तिशाली इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर में एक बड़ी विद्युत समाई होती है। नेटवर्क से डिस्कनेक्ट होने के कुछ मिनट बाद भी उनमें जमा ऊर्जा हो सकती है।

विद्युत धारा आवेशित कणों की एक क्रमबद्ध गति है। ठोस पदार्थों में, यह तरल और गैसीय पिंडों में इलेक्ट्रॉनों (नकारात्मक रूप से आवेशित कणों) की गति है, यह आयनों (सकारात्मक रूप से आवेशित कणों) की गति है। इसके अलावा, वर्तमान स्थिर और परिवर्तनशील हो सकता है, और उनके पास विद्युत आवेशों की पूरी तरह से अलग गति होती है। कंडक्टरों में वर्तमान प्रवाह के विषय को समझने और मास्टर करने के लिए, शायद आपको सबसे पहले इलेक्ट्रोफिजिक्स की मूल बातें अधिक विस्तार से समझने की आवश्यकता है। वहीं से मैं शुरू करूंगा।

तो, सामान्य रूप से विद्युत प्रवाह कैसे होता है? हम जानते हैं कि पदार्थ परमाणुओं से मिलकर बना होता है। ये पदार्थ के प्राथमिक कण हैं। परमाणु की संरचना हमारे जैसी ही है सौर परिवारजहां एक परमाणु का केंद्रक केंद्र में स्थित होता है। इसमें एक साथ कसकर दबाए गए प्रोटॉन (सकारात्मक विद्युत कण) और न्यूट्रॉन (विद्युत रूप से तटस्थ कण) होते हैं। इलेक्ट्रॉन (नकारात्मक आवेश वाले छोटे कण) इस नाभिक के चारों ओर अपनी कक्षाओं में बड़ी गति से घूमते हैं। अलग-अलग पदार्थों में अलग-अलग संख्या में इलेक्ट्रॉन और कक्षाएँ होती हैं जिनमें वे घूमते हैं। ठोस पदार्थों के परमाणुओं में एक तथाकथित क्रिस्टल जाली होती है। यह पदार्थ की संरचना है, जिसमें परमाणु एक दूसरे के सापेक्ष एक निश्चित क्रम में व्यवस्थित होते हैं।

विद्युत प्रवाह कहाँ से आ रहा है? यह पता चला है कि कुछ पदार्थों (वर्तमान संवाहक) में इलेक्ट्रॉन जो उनके नाभिक से सबसे दूर हैं, परमाणु से दूर हो सकते हैं और पड़ोसी परमाणु में जा सकते हैं। इलेक्ट्रॉनों की इस गति को मुक्त कहा जाता है। यह सिर्फ इतना है कि इलेक्ट्रॉन पदार्थ के अंदर एक परमाणु से दूसरे परमाणु में चले जाते हैं। लेकिन अगर एक बाहरी विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र इस पदार्थ (विद्युत कंडक्टर) से जुड़ा होता है, जिससे एक विद्युत परिपथ बनता है, तो सभी मुक्त इलेक्ट्रॉन एक दिशा में चलना शुरू कर देंगे। यह ठीक कंडक्टर के अंदर विद्युत प्रवाह की गति है।

अब देखते हैं कि प्रत्यक्ष और प्रत्यावर्ती धारा क्या होती है। इसलिए दिष्ट धारा सदैव एक ही दिशा में गति करती है। जैसा कि शुरुआत में ही उल्लेख किया गया है, इलेक्ट्रॉन ठोस पदार्थों में चलते हैं, और आयन तरल और गैसीय निकायों में चलते हैं। इलेक्ट्रॉन नकारात्मक रूप से आवेशित कण होते हैं। नतीजतन, ठोस पदार्थों में, विद्युत प्रवाह माइनस से पावर स्रोत के प्लस तक प्रवाहित होता है (इलेक्ट्रॉन विद्युत सर्किट के साथ चलते हैं)। तरल पदार्थ और गैसों में, वर्तमान दो दिशाओं में एक साथ चलता है, या बल्कि, एक साथ, इलेक्ट्रॉन प्लस में प्रवाहित होते हैं, और आयन (अलग-अलग परमाणु जो एक क्रिस्टल जाली द्वारा परस्पर जुड़े नहीं होते हैं, वे प्रत्येक अपने आप में होते हैं) माइनस में प्रवाहित होते हैं। शक्ति स्रोत का।

दूसरी ओर, वैज्ञानिकों ने आधिकारिक तौर पर माना कि आंदोलन प्लस से माइनस (इसके विपरीत, वास्तव में ऐसा होता है) से होता है। इसलिए, वैज्ञानिक दृष्टिकोण से, यह कहना सही है कि विद्युत धारा प्लस से माइनस की ओर चलती है, लेकिन वास्तविक दृष्टिकोण (इलेक्ट्रोफिजिकल प्रकृति) से यह मानना ​​​​अधिक सही है कि करंट माइनस से प्लस तक प्रवाहित होता है ( ठोस पदार्थों में)। शायद यह कुछ सुविधा के लिए किया गया था।

अब, वैकल्पिक विद्युत प्रवाह के संबंध में। यहाँ सब कुछ थोड़ा और जटिल है। यदि प्रत्यक्ष धारा के मामले में आवेशित कणों की गति में केवल एक दिशा होती है (भौतिक रूप से, माइनस साइन वाले इलेक्ट्रॉन प्लस की ओर प्रवाहित होते हैं), तो पर प्रत्यावर्ती धाराआंदोलन की दिशा समय-समय पर उलट जाती है। आपने शायद सुना है कि एक साधारण शहर की बिजली आपूर्ति में, 220 वोल्ट का एक वैकल्पिक वोल्टेज और 50 हर्ट्ज की मानक आवृत्ति होती है। तो ये 50 हर्ट्ज संकेत देते हैं कि एक सेकंड में विद्युत प्रवाह के पास 50 बार पूर्ण चक्र से गुजरने का समय होता है, जिसमें एक साइनसोइडल आकार होता है। वास्तव में, एक सेकंड में, धारा की दिशा 100 बार बदल जाती है (यह एक चक्र में दो बार बदलती है)।

पी.एस. में वर्तमान दिशा विद्युत आरेखयह महत्वपूर्ण है। कई मामलों में, यदि सर्किट को करंट की एक दिशा के लिए डिज़ाइन किया गया है, और आप गलती से इसे विपरीत दिशा में बदल देते हैं या डायरेक्ट करंट के बजाय एक अल्टरनेटिंग करंट कनेक्ट कर देते हैं, तो सबसे अधिक संभावना है कि डिवाइस बस विफल हो जाएगा। कई अर्धचालक जो सर्किट में काम करते हैं, करंट उलटने पर टूट सकते हैं और जल सकते हैं। इसलिए बिजली की आपूर्ति को जोड़ते समय, आपको वर्तमान की दिशा का सख्ती से पालन करना चाहिए।

बिजली के काम से संबंधित पहली खोज ईसा पूर्व 7वीं शताब्दी में शुरू हुई थी। दार्शनिक प्राचीन ग्रीसमिलेटस के थेल्स ने खुलासा किया कि जब एम्बर को ऊन से रगड़ा जाता है, तो यह बाद में हल्की वस्तुओं को आकर्षित करने में सक्षम होता है। ग्रीक से "बिजली" का अनुवाद "एम्बर" के रूप में किया जाता है। 1820 में, आंद्रे-मैरी एम्पीयर ने दिष्टधारा के नियम की स्थापना की। भविष्य में, वर्तमान का परिमाण, या विद्युत प्रवाह को किसमें मापा जाता है, एम्पीयर में निरूपित किया जाने लगा।

शब्द का अर्थ

विद्युत धारा की अवधारणा किसी भी भौतिकी की पाठ्यपुस्तक में पाई जा सकती है। विद्युत प्रवाह- यह विद्युत आवेशित कणों की एक दिशा में क्रमबद्ध गति है। एक साधारण आम आदमी को यह समझने के लिए कि विद्युत प्रवाह क्या है, आपको एक इलेक्ट्रीशियन के शब्दकोश का उपयोग करना चाहिए। इसमें, शब्द एक कंडक्टर या आयनों के माध्यम से एक इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम से इलेक्ट्रॉनों के आंदोलन के लिए खड़ा है।

कंडक्टर के अंदर इलेक्ट्रॉनों या आयनों के आंदोलन के आधार पर, निम्नलिखित प्रतिष्ठित हैं: धाराओं के प्रकार:

• नियत;
• चर;
• रुक-रुक कर या धड़क रहा है।

बुनियादी माप

विद्युत प्रवाह की ताकत- इलेक्ट्रीशियन द्वारा उनके काम में उपयोग किया जाने वाला मुख्य संकेतक। विद्युत प्रवाह की शक्ति उस आवेश के परिमाण पर निर्भर करती है जो एक निर्धारित अवधि के लिए विद्युत परिपथ के माध्यम से प्रवाहित होता है। स्रोत की एक शुरुआत से अंत तक जितने अधिक इलेक्ट्रॉन प्रवाहित होंगे, इलेक्ट्रॉनों द्वारा हस्तांतरित आवेश उतना ही अधिक होगा।

एक मात्रा जिसे एक कंडक्टर में कणों के क्रॉस सेक्शन के माध्यम से बहने वाले विद्युत आवेश के अनुपात के रूप में मापा जाता है। आवेश को कूलम्ब में मापा जाता है, समय को सेकंड में मापा जाता है, और बिजली की धारा की शक्ति की एक इकाई को चार्ज से समय के अनुपात (कूलम्ब से सेकंड) या एम्पीयर में निर्धारित किया जाता है। विद्युत प्रवाह (इसकी ताकत) का निर्धारण श्रृंखला में दो टर्मिनलों को विद्युत सर्किट से जोड़कर होता है।

जब विद्युत प्रवाह काम कर रहा होता है, तो आवेशित कणों की गति एक विद्युत क्षेत्र की सहायता से होती है और यह इलेक्ट्रॉनों की गति की शक्ति पर निर्भर करता है। वह मान जिस पर विद्युत धारा का कार्य निर्भर करता है, वोल्टेज कहलाता है और यह परिपथ के किसी विशेष भाग में धारा के कार्य के अनुपात और उसी भाग से गुजरने वाले आवेश के अनुपात से निर्धारित होता है। वोल्ट इकाई को वोल्टमीटर से मापा जाता है जब उपकरण के दो टर्मिनल सर्किट के समानांतर जुड़े होते हैं।

विद्युत प्रतिरोध का मूल्य सीधे इस्तेमाल किए गए कंडक्टर के प्रकार, उसकी लंबाई और क्रॉस सेक्शन पर निर्भर करता है। इसे ओम में मापा जाता है।

शक्ति उस कार्य के समय के लिए धाराओं के संचलन के कार्य के अनुपात से निर्धारित होती है जब यह कार्य हुआ था। शक्ति को वाट में मापें।

कैपेसिटेंस के रूप में ऐसी भौतिक मात्रा एक कंडक्टर के चार्ज के अनुपात से उसी कंडक्टर और पड़ोसी के बीच संभावित अंतर से निर्धारित होती है। वोल्टेज जितना कम होता है जब कंडक्टर विद्युत आवेश प्राप्त करते हैं, उनकी धारिता उतनी ही अधिक होती है। इसे फैराड में मापा जाता है।

श्रृंखला के एक निश्चित अंतराल पर बिजली के काम का मूल्य वर्तमान ताकत, वोल्टेज और उस समय की अवधि के उत्पाद का उपयोग करके पाया जाता है जिस पर काम किया गया था। बाद वाले को जूल में मापा जाता है। विद्युत प्रवाह के कार्य का निर्धारण एक मीटर की सहायता से होता है जो वोल्टेज, बल और समय जैसे सभी मात्राओं के रीडिंग को जोड़ता है।

विद्युत सुरक्षा इंजीनियरिंग

विद्युत सुरक्षा के नियमों को जानने से आपात स्थिति को रोकने और मानव स्वास्थ्य और जीवन की रक्षा करने में मदद मिलेगी। चूंकि बिजली कंडक्टर को गर्म करती है, इसलिए स्वास्थ्य और जीवन के लिए खतरनाक स्थिति की संभावना हमेशा बनी रहती है। गृह सुरक्षा के लिए पालन ​​करना चाहिएनिम्नलिखित सरल लेकिन महत्वपूर्ण नियम:

1. ओवरलोड या शॉर्ट सर्किट की संभावना से बचने के लिए नेटवर्क इन्सुलेशन हमेशा अच्छे कार्य क्रम में होना चाहिए।
2. बिजली के उपकरणों, तारों, ढालों आदि पर नमी नहीं आनी चाहिए। साथ ही, नम वातावरण शॉर्ट सर्किट को भड़काता है।
3. सभी विद्युत उपकरणों के लिए ग्राउंडिंग सुनिश्चित करें।
4. बिजली के तारों को ओवरलोडिंग से बचना जरूरी है, क्योंकि तारों के प्रज्वलन का खतरा होता है।

बिजली के साथ काम करते समय सुरक्षा सावधानियों में रबर के दस्ताने, मिट्टन्स, गलीचे, डिस्चार्ज डिवाइस, कार्य क्षेत्रों के लिए ग्राउंडिंग डिवाइस, सर्किट ब्रेकर या थर्मल और करंट सुरक्षा वाले फ़्यूज़ का उपयोग शामिल है।

अनुभवी इलेक्ट्रीशियन, जब बिजली के झटके की संभावना होती है, तो एक हाथ से काम करते हैं, और दूसरा उनकी जेब में होता है। इस प्रकार, ढाल या अन्य ग्राउंडेड उपकरण के साथ अनैच्छिक संपर्क के मामले में हाथ से हाथ सर्किट बाधित होता है। नेटवर्क से जुड़े उपकरणों के प्रज्वलन के मामले में, आग को विशेष रूप से पाउडर या कार्बन डाइऑक्साइड बुझाने वाले यंत्रों से बुझाएं।

विद्युत प्रवाह का अनुप्रयोग

विद्युत प्रवाह में कई गुण होते हैं जो इसे मानव गतिविधि के लगभग सभी क्षेत्रों में उपयोग करने की अनुमति देते हैं। विद्युत धारा का उपयोग करने के तरीके:

बिजली आज ऊर्जा का सबसे पर्यावरण अनुकूल रूप है। आधुनिक अर्थव्यवस्था की स्थितियों में, विद्युत ऊर्जा उद्योग का विकास ग्रहों के महत्व का है। भविष्य में, यदि कच्चे माल की कमी होती है, तो बिजली ऊर्जा के एक अटूट स्रोत के रूप में अग्रणी स्थान ले लेगी।

प्रत्येक व्यक्ति के पास विद्युत प्रवाह की एक अमूर्त अवधारणा होती है। एक विद्युत उपकरण के लिए, शक्ति स्रोत किसी भी सांस लेने वाले जीव के लिए हवा के स्रोत जैसा कुछ है। लेकिन इन तुलनाओं पर, घटना की प्रकृति की समझ सीमित है, और केवल विशेषज्ञ ही सार को गहराई से समझते हैं।

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में स्कूल के पाठ्यक्रमहर कोई भौतिकी में एक पाठ्यक्रम लेता है, जो बिजली की बुनियादी अवधारणाओं और नियमों का वर्णन करता है। शुष्क, वैज्ञानिक दृष्टिकोण बच्चों के लिए कोई दिलचस्पी नहीं है, इसलिए अधिकांश वयस्कों को पता नहीं है कि विद्युत प्रवाह क्या है, यह क्यों होता है, इसकी माप की एक इकाई कैसे होती है, और धातु के स्थिर तारों के माध्यम से कैसे कुछ भी स्थानांतरित हो सकता है बिजली के उपकरण काम करते हैं।

विद्युत प्रवाह के बारे में सरल शब्दों में

भौतिकी पर स्कूल की पाठ्यपुस्तक की मानक परिभाषा संक्षेप में विद्युत प्रवाह की घटना का वर्णन करती है। लेकिन ईमानदार होने के लिए, यदि आप इस विषय का गहराई से अध्ययन करते हैं तो आप इसे पूरी तरह से समझ सकते हैं। आखिरकार, जानकारी दूसरी भाषा में प्रस्तुत की जाती है - वैज्ञानिक। किसी भौतिक घटना की प्रकृति को समझना बहुत आसान है यदि आप किसी परिचित भाषा में सब कुछ का वर्णन करते हैं जो किसी भी व्यक्ति के लिए समझ में आता है। उदाहरण के लिए, धातु में करंट।

हमें इस तथ्य से शुरू करना चाहिए कि हम जो कुछ भी ठोस और गतिहीन मानते हैं वह केवल हमारी कल्पना में है। जमीन पर पड़ा धातु का एक टुकड़ा मानवीय अर्थों में एक अखंड गतिहीन शरीर है। सादृश्य के लिए, अंतरिक्ष में हमारे ग्रह की कल्पना करें, इसे मंगल की सतह से देखें। पृथ्वी एक अभिन्न, गतिहीन शरीर प्रतीत होती है। यदि आप इसकी सतह के करीब आते हैं, तो यह स्पष्ट हो जाएगा कि यह पदार्थ का एक अखंड टुकड़ा नहीं है, बल्कि एक निरंतर गति है: पानी, गैसें, जीवित प्राणी, लिथोस्फेरिक प्लेटें - यह सब लगातार गतिमान है, हालांकि यह दूर से दिखाई नहीं देता है अंतरिक्ष।

आइए जमीन पर पड़े धातु के अपने टुकड़े पर लौटें। यह गतिहीन है क्योंकि हम इसे एक अखंड वस्तु के रूप में देखते हैं। परमाणु स्तर पर, इसमें लगातार गतिमान छोटे तत्व होते हैं। वे अलग हैं, लेकिन सभी के बीच, हम इलेक्ट्रॉनों में रुचि रखते हैं, जो धातुओं में एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र बनाते हैं जो समान धारा उत्पन्न करते हैं। शब्द "वर्तमान" को शाब्दिक रूप से लिया जाना चाहिए, क्योंकि जब विद्युत आवेश वाले तत्व चलते हैं, अर्थात "प्रवाह", एक आवेशित वस्तु से दूसरी वस्तु में, तब एक "विद्युत प्रवाह" होता है।

बुनियादी अवधारणाओं से निपटने के बाद, हम एक सामान्य परिभाषा प्राप्त कर सकते हैं:

विद्युत धारा उच्च आवेश वाले पिंड से कम आवेश वाले पिंड में जाने वाले आवेशित कणों का प्रवाह है।

सार को और भी सटीक रूप से समझने के लिए, आपको विवरणों में तल्लीन करने और कई बुनियादी प्रश्नों के उत्तर प्राप्त करने की आवश्यकता है।

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विद्युत प्रवाह के बारे में मुख्य प्रश्नों के उत्तर

परिभाषा तैयार करने के बाद कई तार्किक प्रश्न उठते हैं।

1. करंट को "प्रवाह" करने का क्या कारण है, अर्थात स्थानांतरित करने के लिए?
2. यदि धातु के छोटे से छोटे तत्व निरंतर गतिशील रहते हैं, तो वह विकृत क्यों नहीं होता?
3. यदि कोई वस्तु एक वस्तु से दूसरी वस्तु में प्रवाहित होती है, तो क्या इन वस्तुओं के द्रव्यमान में परिवर्तन होता है?

पहले प्रश्न का उत्तर सरल है। से पानी कैसे बहता है उच्च बिंदुएक कम करने के लिए - इसलिए इलेक्ट्रॉन एक शरीर से एक उच्च आवेश वाले शरीर से कम एक के साथ प्रवाहित होंगे, भौतिकी के नियमों का पालन करेंगे। और "चार्ज" (या संभावित) शरीर में इलेक्ट्रॉनों की संख्या है, और उनमें से जितना अधिक होगा, उतना अधिक चार्ज होगा। यदि अलग-अलग आवेशों वाले दो पिंडों के बीच संपर्क किया जाता है, तो अधिक आवेशित पिंडों से इलेक्ट्रॉन कम आवेशित पिंडों में प्रवाहित होंगे। तो एक करंट उत्पन्न होगा, जो दो संपर्क करने वाले पिंडों के आवेशों के बराबर होने पर समाप्त हो जाएगा।

यह समझने के लिए कि एक तार अपनी संरचना क्यों नहीं बदलता है, इस तथ्य के बावजूद कि इसमें निरंतर गति होती है, आपको इसे एक बड़े घर के रूप में कल्पना करने की आवश्यकता है जिसमें लोग रहते हैं। कितने लोग अंदर और बाहर आते हैं और अंदर घूमते हैं, इस मामले में घर का आकार नहीं बदलेगा। इस मामले में, एक व्यक्ति धातु में एक इलेक्ट्रॉन का एक एनालॉग है - यह स्वतंत्र रूप से चलता है और पूरे भवन की तुलना में इसका द्रव्यमान अधिक नहीं होता है।

यदि इलेक्ट्रॉन एक पिंड से दूसरे पिंड में जाते हैं, तो पिंडों का द्रव्यमान क्यों नहीं बदलता है? तथ्य यह है कि एक इलेक्ट्रॉन का वजन इतना कम होता है कि अगर शरीर से सभी इलेक्ट्रॉनों को हटा दिया जाए, तो भी इसका द्रव्यमान नहीं बदलेगा।

वर्तमान शक्ति के लिए माप की इकाई क्या है

• वर्तमान ताकत।
• वोल्टेज।
• प्रतिरोध।

यदि आप वर्तमान शक्ति की अवधारणा का वर्णन करने का प्रयास करते हैं सामान्य शर्तों में, सुरंग से गुजरने वाली कारों के प्रवाह की कल्पना करना सबसे अच्छा है। कारें इलेक्ट्रॉन हैं, और सुरंग तार है। अधिक कारें सुरंग के क्रॉस सेक्शन के माध्यम से एक समय में गुजरती हैं, वर्तमान शक्ति जितनी अधिक होती है, जिसे एम्पेरेस (ए) में "एमीटर" नामक डिवाइस द्वारा मापा जाता है, और सूत्रों में इसे पत्र (I) द्वारा इंगित किया जाता है। ).

वोल्टेज एक सापेक्ष मूल्य है जो उन पिंडों के आवेशों में अंतर को व्यक्त करता है जिनके बीच धारा प्रवाहित होती है। यदि एक वस्तु का आवेश बहुत अधिक है और दूसरी का बहुत कम है, तो उनके बीच एक उच्च वोल्टेज होगा, जिसे "वोल्टमीटर" उपकरण और वोल्ट (V) नामक इकाइयों का उपयोग करके मापा जाता है। सूत्रों में, इसे अक्षर (U) से पहचाना जाता है।

प्रतिरोध एक कंडक्टर की क्षमता को दर्शाता है, पारंपरिक रूप से एक तांबे का तार, एक निश्चित मात्रा में करंट को अपने आप से, यानी इलेक्ट्रॉनों को पारित करने के लिए। एक प्रतिरोधी कंडक्टर इसके माध्यम से गुजरने वाली वर्तमान की ऊर्जा का हिस्सा खर्च करके गर्मी उत्पन्न करता है, जिससे इसकी ताकत कम हो जाती है। प्रतिरोध की गणना ओम (ओम) में की जाती है, और सूत्रों में अक्षर (आर) का उपयोग किया जाता है।

वर्तमान विशेषताओं की गणना के लिए सूत्र

तीन भौतिक राशियों को लागू करके, आप ओम के नियम का उपयोग करके धारा की विशेषताओं की गणना कर सकते हैं। यह सूत्र द्वारा व्यक्त किया गया है:

जहाँ I वर्तमान शक्ति है, U सर्किट सेक्शन में वोल्टेज है, R प्रतिरोध है।

सूत्र से, हम देखते हैं कि वर्तमान शक्ति की गणना वोल्टेज मान को प्रतिरोध मान से विभाजित करके की जाती है। इसलिए हमारे पास कानून का निर्माण है:

वर्तमान वोल्टेज के सीधे आनुपातिक है और कंडक्टर के प्रतिरोध के व्युत्क्रमानुपाती है।

इस सूत्र से, गणितीय रूप से, आप इसके अन्य घटकों की गणना कर सकते हैं।

प्रतिरोध:

वोल्टेज:

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि सूत्र केवल श्रृंखला के एक विशिष्ट खंड के लिए मान्य है। एक पूर्ण, बंद सर्किट के साथ-साथ अन्य विशेष मामलों के लिए, ओम के अन्य नियम हैं।

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विभिन्न सामग्रियों और जीवित प्राणियों पर करंट का प्रभाव

करंट के प्रभाव में विभिन्न रासायनिक तत्व अलग-अलग व्यवहार करते हैं। कुछ सुपरकंडक्टर्स अपने माध्यम से चलने वाले इलेक्ट्रॉनों के लिए कोई प्रतिरोध नहीं करते हैं, जिससे नहीं रासायनिक प्रतिक्रिया. दूसरी ओर, धातुएं, उनके लिए अत्यधिक वोल्टेज के साथ, ढह सकती हैं, पिघल सकती हैं। डाइलेक्ट्रिक्स जो करंट पास नहीं करते हैं, इसके साथ किसी भी तरह की बातचीत में प्रवेश नहीं करते हैं और इस तरह इससे बचाव करते हैं। पर्यावरण. रबर के साथ तारों को इन्सुलेट करते समय इस घटना का सफलतापूर्वक उपयोग किया जाता है।

जीवित जीवों के लिए, धारा एक अस्पष्ट घटना है। इसके लाभकारी और विनाशकारी दोनों प्रभाव हो सकते हैं। मनुष्यों ने लंबे समय से नियंत्रित डिस्चार्ज का उपयोग किया है औषधीय प्रयोजनों: हल्के डिस्चार्ज से जो मस्तिष्क की गतिविधि को उत्तेजित करते हैं, शक्तिशाली बिजली के झटके जो एक रुके हुए दिल को चालू कर सकते हैं और एक व्यक्ति को जीवन में वापस ला सकते हैं। एक मजबूत निर्वहन से गंभीर स्वास्थ्य समस्याएं, जलन, ऊतक मृत्यु और तत्काल मृत्यु भी हो सकती है। बिजली के उपकरणों के साथ काम करते समय, आपको सुरक्षा नियमों का पालन करना चाहिए।

प्रकृति में, आप कई घटनाएँ पा सकते हैं जिनमें बिजली एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है: गहरे समुद्र में रहने वाले जीव (इलेक्ट्रिक स्टिंग्रे) से जो झटके दे सकते हैं, आंधी के दौरान बिजली गिरने तक। मनुष्य लंबे समय से इस प्राकृतिक शक्ति में महारत हासिल कर रहा है और कुशलता से इसका उपयोग करता है, जिसकी बदौलत सभी आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स काम करते हैं।

यह याद रखना चाहिए कि प्राकृतिक घटनाएं मनुष्य के लिए फायदेमंद और हानिकारक दोनों हो सकती हैं। स्कूल से पढ़ाई और आगे की शिक्षा लोगों को समाज के लाभ के लिए दुनिया की घटनाओं का सक्षम रूप से उपयोग करने में मदद करती है।