विद्युत प्रवाह के स्रोत
विद्युत धारा—इसे कैसे बनाया और बनाए रखा जाए
आवेशित कणों की क्रमबद्ध गति को विद्युत धारा कहते हैं। किसी तार में विद्युत धारा प्राप्त करने के लिए, आपको उसमें एक विद्युत क्षेत्र बनाने की आवश्यकता होती है। यदि एक आवेशित पिंड को एक तार द्वारा जमीन से जोड़ा जाता है, तो तार में एक अल्पकालिक विद्युत प्रवाह होता है। एक तार में विद्युत क्षेत्र प्राप्त करने और बनाए रखने के लिए विद्युत प्रवाह के स्रोतों का उपयोग करें।
किसी भी धारा स्रोत में धनावेशित तथा ऋणावेशित कणों को पृथक करने का कार्य किया जाता है। अलग हुए कण स्रोत के ध्रुवों पर जमा हो जाते हैं। ध्रुवों के बीच एक विद्युत क्षेत्र उत्पन्न होता है। यदि आप उन्हें एक तार से जोड़ते हैं, तो तार में क्षेत्र उत्पन्न होता है।
एक विद्युत मशीन में आवेशों का पृथक्करण यांत्रिक ऊर्जा की सहायता से किया जाता है। साथ ही यह इलेक्ट्रिक हो जाता है। एक थर्मोकपल में, आंतरिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। परमाणु बैटरी परमाणु ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित करती हैं।
फोटोसेल प्रकाश ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है। सौर सेल फोटोसेल से बने होते हैं।उनका उपयोग वहां किया जाता है जहां प्रकाश ऊर्जा सबसे आसानी से उपलब्ध होती है।
बिजली संयंत्रों में नदियों, कोयले, तेल और परमाणुओं की ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। विद्युत प्रवाह के सबसे आम स्रोत गैल्वेनिक सेल और बैटरी हैं।
गैल्वेनिक कोशिकाएं
एक गैल्वेनिक सेल एक वर्तमान स्रोत है जिसमें रासायनिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है।
इस प्रकार सबसे सरल गैल्वेनिक सेल काम करता है।
पहला इलेक्ट्रोकेमिकल सेल 1799 में वोल्ट द्वारा आविष्कार किया गया था। अलग-अलग तत्वों से उन्होंने एक बैटरी का निर्माण किया जिसे उन्होंने "वोल्ट पोल" कहा। एक गैल्वेनिक सेल में, इलेक्ट्रोड को आवश्यक रूप से समाधान के साथ अलग-अलग तरीकों से बातचीत करनी चाहिए, यही कारण है कि इलेक्ट्रोड विभिन्न सामग्रियों से बने होते हैं।
वोल्टा सेल में जिंक प्लेट ऋणात्मक रूप से चार्ज होती है और कॉपर प्लेट सकारात्मक रूप से चार्ज होती है।
और इसी तरह एक शुष्क गैल्वेनिक सेल काम करता है। तरल के बजाय, यह एक गाढ़े पेस्ट का उपयोग करता है:
एक बैटरी में कई तत्व शामिल हो सकते हैं:
बिजली के लैंप में प्रकाश बल्ब, साथ ही साथ कई अन्य पोर्टेबल बिजली के उपकरण और बच्चों के खिलौने, गैल्वेनिक कोशिकाओं द्वारा संचालित होते हैं। जब गैल्वेनिक सेल में इलेक्ट्रोड का उपयोग किया जाता है, तो सेल को एक नए से बदल दिया जाता है।
बैटरियों
बैटरी विद्युत प्रवाह के रासायनिक स्रोत हैं जिनमें इलेक्ट्रोड की खपत नहीं होती है। सबसे सरल बैटरी में सल्फ्यूरिक एसिड के घोल में डूबी हुई दो लीड प्लेटें होती हैं।
ऐसी बैटरी अभी भी करंट की आपूर्ति नहीं करती है। इसे उपयोग करने से पहले चार्ज किया जाना चाहिए। ऐसा करने के लिए, बैटरी के ध्रुवों को प्रत्येक वर्तमान स्रोत के समान ध्रुवों से जोड़ दें।
चार्ज करने के दौरान बैटरी से बहने वाली धारा इसकी प्लेटों की रासायनिक संरचना को बदल देती है। बैटरी की रासायनिक ऊर्जा बढ़ जाती है।
जब एक बैटरी डिस्चार्ज होती है, तो यह रासायनिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती है। एक डिस्चार्ज की गई बैटरी को रिचार्ज किया जा सकता है।
बैटरियों को अलग-अलग बैटरियों से एकत्र किया जाता है।
एसिड (लेड) बैटरी के अलावा, क्षारीय (लौह-निकल) बैटरी का उपयोग किया जाता है।
निकल आयरन बैटरी:
निकेल-कैडमियम और निकल-मेटल हाइड्राइड बैटरी भी आज व्यापक रूप से उपयोग की जाती हैं। सिल्वर-जिंक बैटरी का उपयोग विमानन और अंतरिक्ष में किया जाता है। नए प्रकार की बैटरी: लिथियम-आयन, लिथियम-पॉलिमर का उपयोग मोबाइल फोन, टैबलेट और अन्य आधुनिक पोर्टेबल उपकरणों में किया जाता है।
बैटरी का उपयोग उन मामलों में किया जाता है जहां विद्युत प्रवाह का स्रोत एक नए के साथ बदलने की तुलना में रिचार्ज करने के लिए अधिक लाभदायक होता है। एक कार में, इंजन को चालू करने और विभिन्न उपकरणों को संचालित करने के लिए बैटरी का उपयोग किया जाता है। अंतरिक्ष में, बैटरी को सौर पैनलों द्वारा चार्ज किया जाता है। डिस्चार्ज होने पर, यह रेडियो ट्रांसमीटर और उपकरण को शक्ति प्रदान करता है।
यह सभी देखें: बैटरी। गणना के उदाहरण