प्रत्यक्ष धारा - सामान्य अवधारणाएँ, परिभाषा, माप की इकाई, पदनाम, पैरामीटर

डीसी - विद्युत प्रवाह जो समय और दिशा में नहीं बदलता है। प्रति वर्तमान दिशा धनावेशित कणों की गति की दिशा लें। इस घटना में कि धारा नकारात्मक रूप से आवेशित कणों की गति से बनती है, इसकी दिशा को कणों की गति की दिशा के विपरीत माना जाता है।

कड़ाई से बोलते हुए, "प्रत्यक्ष विद्युत प्रवाह" को "निरंतर मूल्य" की गणितीय अवधारणा के अनुसार "निरंतर विद्युत प्रवाह" के रूप में समझा जाना चाहिए। लेकिन इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में, इस शब्द को "दिशा में विद्युत प्रवाह स्थिर और परिमाण में लगभग स्थिर" के अर्थ में पेश किया गया है।

"व्यावहारिक रूप से निरंतर परिमाण में विद्युत प्रवाह" का अर्थ एक ऐसा प्रवाह है जिसके परिवर्तन समय बीतने के साथ परिमाण में इतने महत्वहीन होते हैं कि जब विद्युत परिपथ में होने वाली घटनाओं पर विचार किया जाता है जिसके माध्यम से ऐसा विद्युत प्रवाह गुजरता है, तो इन परिवर्तनों को पूरी तरह से उपेक्षित किया जा सकता है और इसलिए , सर्किट के न तो अधिष्ठापन और न ही समाई को अनदेखा करना संभव है।

दिष्टधारा के बहुधा स्रोत — गैल्वेनिक सेल, बैटरी, डीसी जनरेटर और रेक्टिफायर।

इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में, संपर्क घटनाएं, रासायनिक प्रक्रियाएं (प्राथमिक सेल और बैटरी), इलेक्ट्रोमैग्नेटिक गाइडेंस (इलेक्ट्रिक मशीन जनरेटर) का उपयोग डायरेक्ट करंट प्राप्त करने के लिए किया जाता है। एसी या वोल्टेज सुधार का भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

ई के सभी स्रोतों से। वगैरह। सी. रासायनिक और थर्मोइलेक्ट्रिक स्रोत, साथ ही तथाकथित एकध्रुवीय मशीनें, दिष्टधारा के आदर्श स्रोत हैं। शेष उपकरण एक स्पंदनशील धारा देते हैं, जो विशेष उपकरणों की मदद से अधिक या कम हद तक सुचारू हो जाती है, केवल आदर्श प्रत्यक्ष धारा के करीब पहुंचती है।

विद्युत परिपथ में धारा को मापने के लिए उपयोग किया जाता है एम्परेज अवधारणा.

एम्परेज प्रति यूनिट समय तार के क्रॉस सेक्शन के माध्यम से बहने वाली बिजली क्यू की मात्रा है।

यदि I समय के दौरान तार के अनुप्रस्थ काट से बिजली Q की मात्रा चली गई है, तो वर्तमान शक्ति I = Q /T

करंट के लिए माप की इकाई एम्पीयर (ए) है।

वर्तमान घनत्व यह कंडक्टर के क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र एफ के लिए वर्तमान अनुपात I है - I / F। (12)

वर्तमान घनत्व के माप की इकाई एम्पीयर प्रति वर्ग मिलीमीटर (A / mm)2) है।

एक बंद विद्युत परिपथ में, विद्युत ऊर्जा के एक स्रोत की क्रिया के तहत प्रत्यक्ष धारा उत्पन्न होती है जो वोल्ट (V) में मापा गया, इसके टर्मिनलों में एक संभावित अंतर बनाता है और बनाए रखता है।

विद्युत परिपथ के टर्मिनलों पर संभावित अंतर (वोल्टेज) के बीच संबंध, सर्किट में प्रतिरोध और धारा व्यक्त की जाती है ओम का नियम... इस कानून के अनुसार, एक सजातीय सर्किट के एक खंड के लिए, वर्तमान की ताकत लागू वोल्टेज के मूल्य के सीधे आनुपातिक है और प्रतिरोध I = U /R के व्युत्क्रमानुपाती है,

जहां मैं - एम्परेज। ए, यू - सर्किट बी, आर - प्रतिरोध, ओम के टर्मिनलों पर वोल्टेज

यह इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग का सबसे महत्वपूर्ण कानून है। अधिक जानकारी के लिए यहां देखें: एक सर्किट के एक खंड के लिए ओम का नियम

प्रति यूनिट समय (सेकेंड) में विद्युत प्रवाह द्वारा किए गए कार्य को शक्ति कहा जाता है और इसे अक्षर पी द्वारा निरूपित किया जाता है। यह मान वर्तमान द्वारा किए गए कार्य की तीव्रता को दर्शाता है।

पावर पी = डब्ल्यू / टी = यूआई

बिजली आपूर्ति इकाई - वाट (डब्ल्यू)।

ओम के नियम, वोल्टेज U उत्पाद IR के आधार पर, विद्युत प्रवाह की ताकत के लिए अभिव्यक्ति को बदलकर रूपांतरित किया जा सकता है। परिणामस्वरूप, हमें विद्युत धारा की प्रबलता के लिए तीन व्यंजक प्राप्त होते हैं P = UI = I2R = U2/ R

महान व्यावहारिक महत्व का तथ्य यह है कि विद्युत प्रवाह की समान शक्ति कम वोल्टेज और उच्च एम्परेज, या उच्च वोल्टेज और कम एम्परेज पर प्राप्त की जा सकती है। इस सिद्धांत का उपयोग दूरियों में विद्युत ऊर्जा के संचरण में किया जाता है।

तार के माध्यम से प्रवाहित होने वाली धारा ऊष्मा उत्पन्न करती है और उसे गर्म करती है। कंडक्टर में जारी ऊष्मा Q की मात्रा सूत्र Q = Az2Rt द्वारा निर्धारित की जाती है।

इस निर्भरता को जूल-लेनज़ नियम कहा जाता है।

यह सभी देखें: इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के बुनियादी नियम

ओम और जूल-लेनज़ के कानूनों के आधार पर, आप एक खतरनाक घटना का विश्लेषण कर सकते हैं जो अक्सर तब होती है जब तार एक दूसरे से सीधे जुड़े होते हैं, लोड (विद्युत रिसीवर) को विद्युत प्रवाह की आपूर्ति करते हैं। इस घटना को कहा जाता है शार्ट सर्किट, जैसे ही लोड को दरकिनार करते हुए करंट कम तरीके से बहना शुरू होता है। यह मोड इमरजेंसी है।

यह आंकड़ा ईएल गरमागरम दीपक को मुख्य से जोड़ने के लिए एक योजना दिखाता है। यदि लैंप R का प्रतिरोध 500 ओम है, और मेन वोल्टेज U = 220 V है, तो लैंप सर्किट में करंट A = 220/500 = 0.44 A होगा।

शॉर्ट सर्किट की घटना की व्याख्या करने वाला आरेख

उस मामले पर विचार करें जहां गरमागरम दीपक के तार बहुत कम प्रतिरोध (Rst - 0.01 ओम) के माध्यम से जुड़े हुए हैं, उदाहरण के लिए, एक मोटी धातु की छड़। इस मामले में, बिंदु A के पास आने वाला सर्किट करंट दो दिशाओं में शाखा करेगा: इसका अधिकांश भाग कम प्रतिरोध के मार्ग का अनुसरण करेगा - एक धातु की छड़ के साथ, और वर्तमान Azln का एक छोटा हिस्सा - उच्च प्रतिरोध के पथ के साथ - एक उज्ज्वल दीपक।

धातु की छड़ से बहने वाली धारा का निर्धारण करें: I = 220 / 0.01 = 22,000 A.

शॉर्ट सर्किट (शॉर्ट सर्किट) की स्थिति में, मेन वोल्टेज 220 वी से कम होगा, क्योंकि सर्किट में एक बड़ा करंट एक बड़ा वोल्टेज लॉस का कारण बनेगा, और मेटल रॉड से बहने वाला करंट थोड़ा छोटा होगा, लेकिन हालाँकि, यह पहले से खपत किए गए गरमागरम लैंप से अधिक होगा।

जैसा कि आप जानते हैं, जूल-लेनज़ कानून के अनुसार, तारों से गुजरने वाला करंट गर्मी देता है, और तार गर्म हो जाते हैं। हमारे उदाहरण में, तारों के क्रॉस-आंशिक क्षेत्र को 0.44 ए के एक छोटे से वर्तमान के लिए डिज़ाइन किया गया है।

जब तारों को एक छोटे तरीके से जोड़ा जाता है, तो भार को दरकिनार करते हुए, सर्किट के माध्यम से एक बहुत बड़ी धारा प्रवाहित होगी - 22000 ए। इन्सुलेशन, तार सामग्री को पिघलाना, बिजली के मीटरों को नुकसान, स्विच, चाकू तोड़ने वाले आदि के संपर्क से पिघलना।

ऐसे सर्किट की आपूर्ति करने वाली विद्युत ऊर्जा का स्रोत क्षतिग्रस्त हो सकता है। तारों के अधिक गर्म होने से आग लग सकती है। नतीजतन, विद्युत प्रतिष्ठानों की स्थापना और संचालन के दौरान, शॉर्ट सर्किट के अपूरणीय परिणामों को रोकने के लिए, निम्नलिखित शर्तों को देखा जाना चाहिए: तारों का इन्सुलेशन मुख्य वोल्टेज और परिचालन स्थितियों के अनुरूप होना चाहिए।

तारों का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र ऐसा होना चाहिए कि सामान्य भार के तहत उनका ताप खतरनाक मान तक न पहुंचे। कनेक्शन बिंदु और तार शाखाएं अच्छी गुणवत्ता वाली और अच्छी तरह से इन्सुलेटेड होनी चाहिए। आंतरिक तारों को इस तरह से बिछाया जाना चाहिए कि वे यांत्रिक और रासायनिक क्षति और नमी से सुरक्षित रहें।

शॉर्ट सर्किट के दौरान विद्युत परिपथ में करंट में अचानक, खतरनाक वृद्धि से बचने के लिए, इसे फ़्यूज़ या सर्किट ब्रेकर द्वारा संरक्षित किया जाता है।

प्रत्यक्ष धारा का एक महत्वपूर्ण नुकसान यह है कि इसका वोल्टेज बढ़ाना मुश्किल होता है। इससे लंबी दूरी पर निरंतर विद्युत ऊर्जा संचारित करना मुश्किल हो जाता है।

यह सभी देखें: प्रत्यावर्ती धारा क्या है और यह प्रत्यक्ष धारा से कैसे भिन्न है