संभावित अंतर, इलेक्ट्रोमोटिव बल और वोल्टेज पर

संभावित अंतर

यह ज्ञात है कि एक वस्तु को अधिक और दूसरे को कम गर्म किया जा सकता है। जिस डिग्री तक कोई पिंड गर्म होता है, उसे उसका तापमान कहा जाता है। इसी प्रकार, एक निकाय को दूसरे से अधिक विद्युतीकृत किया जा सकता है। शरीर के विद्युतीकरण की डिग्री एक मात्रा की विशेषता है जिसे विद्युत क्षमता या शरीर की क्षमता कहा जाता है।

शरीर को विद्युतीकृत करने का क्या अर्थ है? इसका मतलब यह है कि इसे एक इलेक्ट्रिक चार्ज के बारे में सूचित करना है, यानी अगर हम शरीर को नकारात्मक रूप से चार्ज करते हैं, तो उसमें एक निश्चित संख्या में इलेक्ट्रॉनों को जोड़ दें, या अगर हम शरीर को सकारात्मक रूप से चार्ज करते हैं तो उन्हें इससे दूर ले जाएं। दोनों ही मामलों में, शरीर में एक निश्चित डिग्री का विद्युतीकरण होगा, अर्थात, यह या वह क्षमता, इसके अलावा, सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए शरीर में सकारात्मक क्षमता होती है, और नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए शरीर में नकारात्मक क्षमता होती है।

दो पिंडों के बीच विद्युत आवेश के स्तरों में अंतर को आमतौर पर विद्युत क्षमता में अंतर या केवल एक संभावित अंतर कहा जाता है।

यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि यदि दो समान निकायों को समान आवेशों से आवेशित किया जाता है, लेकिन एक दूसरे से अधिक है, तो उनके बीच एक संभावित अंतर भी होगा।

इसके अलावा, दो ऐसे पिंडों के बीच एक संभावित अंतर मौजूद है, एक आवेशित और दूसरा अनावेशित। इसलिए, उदाहरण के लिए, यदि जमीन से अलग किए गए शरीर में एक निश्चित क्षमता है, तो इसके और जमीन के बीच का संभावित अंतर (जिसकी क्षमता शून्य मानी जाती है) संख्यात्मक रूप से इस शरीर की क्षमता के बराबर है।

इसलिए यदि दो निकायों को इस तरह चार्ज किया जाता है कि उनकी क्षमता समान नहीं है, तो अनिवार्य रूप से उनके बीच संभावित अंतर होता है।

हर कोई जानता है कि कंघी के विद्युतीकरण की घटना जब आप इसे बालों पर रगड़ते हैं तो कंघी और मानव बालों के बीच एक संभावित अंतर पैदा करने के अलावा और कुछ नहीं होता है।

वास्तव में, जब कंघी को बालों के खिलाफ रगड़ा जाता है, तो कुछ इलेक्ट्रॉन कंघी में स्थानांतरित हो जाते हैं, इसे नकारात्मक रूप से चार्ज करते हैं, जबकि बाल, जो कुछ इलेक्ट्रॉन खो चुके हैं, कंघी के समान ही चार्ज होते हैं, लेकिन सकारात्मक रूप से . कंघी से बालों को छूकर इस प्रकार निर्मित विभवान्तर को शून्य तक कम किया जा सकता है। यदि एक विद्युतीकृत कंघे को कान के पास लाया जाए तो इस रिवर्स इलेक्ट्रॉन संक्रमण का कान द्वारा आसानी से पता लगाया जा सकता है। एक विशिष्ट पॉपिंग ध्वनि निरंतर निर्वहन का संकेत देगी।

संभावित अंतर के बारे में ऊपर बोलते हुए, हमारा मतलब दो आवेशित पिंडों से है, एक ही पिंड के विभिन्न भागों (बिंदुओं) के बीच संभावित अंतर भी हो सकता है।

तो, उदाहरण के लिए, विचार करें कि क्या होता है तांबे के तार का एक टुकड़ाअगर, किसी बाहरी बल की कार्रवाई के तहत, हम तार में मुक्त इलेक्ट्रॉनों को एक छोर पर ले जाने में कामयाब होते हैं।जाहिर है कि तार के दूसरे छोर पर इलेक्ट्रॉनों की कमी होगी और फिर तार के सिरों के बीच एक संभावित अंतर उत्पन्न होगा।

जैसे ही हम बाहरी बल की कार्रवाई को रोकते हैं, इलेक्ट्रॉन तुरंत, विभिन्न आवेशों के आकर्षण के कारण, तार के अंत तक, सकारात्मक रूप से आवेशित हो जाते हैं, अर्थात उस स्थान पर जहां वे गायब हैं, और विद्युत तार में संतुलन बहाल हो जाएगा।

इलेक्ट्रोमोटिव बल और वोल्टेज

d किसी तार में विद्युत धारा बनाए रखने के लिए, उस तार के सिरों पर हर समय विभवान्तर बनाए रखने के लिए ऊर्जा के किसी बाहरी स्रोत की आवश्यकता होती है।

ये ऊर्जा स्रोत इलेक्ट्रिक टॉक्स के तथाकथित स्रोत हैं, एक निश्चित इलेक्ट्रोमोटिव बल जो लंबे समय तक कंडक्टर के सिरों पर एक संभावित अंतर बनाता है और बनाए रखता है।

इलेक्ट्रोमोटिव बल (संक्षिप्त EMF) अक्षर E द्वारा निरूपित किया जाता है... EMF को वोल्ट में मापा जाता है। हमारे देश में, वोल्ट को "बी" अक्षर से और अंतर्राष्ट्रीय पदनाम में - "वी" अक्षर से संक्षिप्त किया जाता है।

तो एक सतत प्रवाह प्राप्त करने के लिए बिजली, आपको इलेक्ट्रोमोटिव बल की आवश्यकता है, अर्थात, आपको विद्युत प्रवाह के स्रोत की आवश्यकता है।

करंट का पहला ऐसा स्रोत तथाकथित "वोल्टाइक पोल" था, जिसमें अम्लीय पानी में डूबी त्वचा के साथ तांबे और जस्ता के हलकों की एक श्रृंखला शामिल थी। इस प्रकार, इलेक्ट्रोमोटिव बल प्राप्त करने के तरीकों में से एक कुछ पदार्थों की रासायनिक बातचीत है, जिसके परिणामस्वरूप रासायनिक ऊर्जा विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। करंट के स्रोत, जिसमें एक इलेक्ट्रोमोटिव बल इस तरह से बनाया जाता है, करंट के रासायनिक स्रोत कहलाते हैं।

वर्तमान में, रासायनिक वर्तमान स्रोत - गैल्वेनिक सेल और बैटरी - इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग और ऊर्जा में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।

करंट का एक अन्य मुख्य स्रोत, जो इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग और पावर इंजीनियरिंग के सभी क्षेत्रों में व्यापक हो गया है, जनरेटर हैं।

जनरेटर बिजली संयंत्रों में स्थापित किए जाते हैं और औद्योगिक उद्यमों को बिजली की आपूर्ति करने के लिए वर्तमान के एकमात्र स्रोत के रूप में काम करते हैं, शहरों की बिजली की रोशनी, इलेक्ट्रिक रेलवे, ट्राम, सबवे, ट्रॉलीबस आदि।

विद्युत प्रवाह (कोशिकाओं और बैटरी) के रासायनिक स्रोतों के लिए, और जनरेटर के लिए, इलेक्ट्रोमोटिव बल की क्रिया बिल्कुल समान होती है। इसमें यह तथ्य शामिल है कि EMF वर्तमान स्रोत के टर्मिनलों पर एक संभावित अंतर बनाता है और इसे लंबे समय तक बनाए रखता है।

इन टर्मिनलों को धारा स्रोत का ध्रुव कहा जाता है। वर्तमान स्रोत का एक ध्रुव हमेशा इलेक्ट्रॉनों की कमी का अनुभव करता है और इसलिए इसका धनात्मक आवेश होता है, दूसरा ध्रुव इलेक्ट्रॉनों की अधिकता का अनुभव करता है और इसलिए इसका ऋणात्मक आवेश होता है।

तदनुसार, वर्तमान स्रोत के एक ध्रुव को धनात्मक (+) और दूसरे को ऋणात्मक (-) कहा जाता है।

विद्युत स्रोतों का उपयोग विभिन्न उपकरणों को विद्युत धारा की आपूर्ति के लिए किया जाता है — मौजूदा उपयोगकर्ता... तारों का उपयोग करने वाले वर्तमान उपभोक्ता एक बंद विद्युत परिपथ का निर्माण करते हुए, वर्तमान स्रोत के खंभे से जुड़े होते हैं। एक बंद विद्युत परिपथ के साथ वर्तमान स्रोत के ध्रुवों के बीच स्थापित संभावित अंतर को वोल्टेज कहा जाता है और इसे U अक्षर से निरूपित किया जाता है।

वोल्टेज मापने की इकाई, जैसे ईएमएफ, वोल्ट है।

यदि, उदाहरण के लिए, आपको यह लिखने की आवश्यकता है कि वर्तमान स्रोत का वोल्टेज 12 वोल्ट है, तो वे लिखते हैं: U — 12 V।

मापने के लिए ईएमएफ या वोल्टेज जिसे वोल्टमीटर डिवाइस कहा जाता है।

वर्तमान स्रोत के ईएमएफ या वोल्टेज को मापने के लिए, वोल्टमीटर को सीधे अपने टर्मिनलों से जोड़ा जाना चाहिए। इसके अलावा, अगर विद्युत सर्किट खुला है, तो वोल्टमीटर वर्तमान स्रोत का ईएमएफ दिखाएगा। यदि आप सर्किट को बंद करते हैं, तो वाल्टमीटर अब EMF नहीं, बल्कि वर्तमान स्रोत के टर्मिनलों पर वोल्टेज दिखाएगा।

वर्तमान स्रोत द्वारा विकसित EMF हमेशा इसके टर्मिनलों पर वोल्टेज से अधिक होता है।