बिजली क्या है
एक व्यापक अर्थ में, बिजली विद्युत चुम्बकीय घटना का पूरा सेट है, जो विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की विभिन्न अभिव्यक्तियाँ हैं और पदार्थ के साथ इसकी बातचीत है; एक संकीर्ण अर्थ में इसका उपयोग "बिजली की मात्रा" अभिव्यक्ति में किया जाता है, जो बाद के परिमाणीकरण में "विद्युत आवेश" का पर्याय है।
"बिजली" या "बिजली" शब्द सुनते ही आपके दिमाग में क्या आता है? एक व्यक्ति विद्युत सॉकेट की कल्पना करेगा, दूसरा - एक बिजली लाइन, एक ट्रांसफार्मर या एक वेल्डिंग मशीन, एक मछुआरा बिजली के बारे में सोचेगा, एक गृहिणी अपनी उंगली से बैटरी या एक मोबाइल फोन चार्जर के बारे में सोचेगी, एक टर्नर एक के बारे में सोचेगा बिजली की मोटर, और कोई कल्पना भी करेगा निकोला टेस्लाअपनी प्रयोगशाला में बैठे हुए एक प्रतिध्वनित इंडक्शन कॉइल के पास बिजली चमक रही है।
एक तरह से या किसी अन्य, आधुनिक दुनिया में बिजली की कई अभिव्यक्तियाँ हैं। बिजली के बिना आज की पूरी सभ्यता की कल्पना करना असंभव है। लेकिन हम उसके बारे में क्या जानते हैं? आइए इस जानकारी को स्पष्ट करते हैं।
पावर प्लांट से लेकर बिजली के उपकरण तक
जब हम घर में सॉकेट में प्लग लगाते हैं, केतली चालू करते हैं या स्विच दबाते हैं, मूल रूप से बल्ब जलाना चाहते हैं, तो उस समय हम बीच के सर्किट को बंद कर देते हैं स्रोत और बिजली का रिसीवरइलेक्ट्रिक चार्ज को यात्रा करने के लिए एक रास्ता प्रदान करने के लिए, उदाहरण के लिए केतली के सर्पिल के माध्यम से।
हमारे घर में बिजली का स्रोत आमतौर पर एक आउटलेट है। एक तार के माध्यम से चलने वाला एक विद्युत आवेश (जो हमारे उदाहरण में केतली पर एक निक्रोम कॉइल है) है बिजली... तार सॉकेट को उपयोगकर्ता से दो तारों से जोड़ता है: एक तार के साथ चार्ज सॉकेट से उपयोगकर्ता तक जाता है, उसी समय दूसरे तार के साथ - उपयोगकर्ता से - सॉकेट तक। यदि धारा प्रत्यावर्ती है, तो तार प्रति सेकंड 50 बार अपनी भूमिका बदलते हैं।
शहर के नेटवर्क में विद्युत आवेशों (या, अधिक सरलता से, बिजली का स्रोत) के संचलन के लिए ऊर्जा का स्रोत मुख्य रूप से एक बिजली संयंत्र है। एक बिजली संयंत्र में, एक शक्तिशाली द्वारा बिजली उत्पन्न की जाती है जनक, जिसका रोटर एक परमाणु स्थापना या किसी अन्य प्रकार के बिजली संयंत्र (उदाहरण के लिए, एक हाइड्रो टरबाइन) द्वारा रोटेशन में चलाया जाता है।
जनरेटर के अंदर, चुंबकीय रोटर स्टेटर तारों को पार करता है, जिससे उत्पन्न होता है इलेक्ट्रोमोटिव बल (EMF)जनरेटर के टर्मिनलों के बीच वोल्टेज पैदा करना। और यह हमेशा होता है 50 हर्ट्ज की आवृत्ति के साथ वैकल्पिक वोल्टेज, क्योंकि जनरेटर के रोटर में 2 चुंबकीय ध्रुव होते हैं और 3000 आरपीएम की आवृत्ति पर घूमते हैं, या 4 ध्रुव होते हैं और 1500 आरपीएम की गति होती है।
यह हमारे संपर्क में तनाव है कि हम हर दिन बिना सोचे समझे उपयोग करते हैं। बिजली कितनी लंबी यात्रा करती है पावर स्टेशन से हमारे आउटलेट तक प्रकाश की गति से (299,792,458 मीटर प्रति सेकंड - तारों के साथ एक विद्युत क्षेत्र के प्रसार की गति, जो उनके अंदर इलेक्ट्रॉनों को धकेलती है, एक करंट पैदा करती है)।
आउटपुट पर एसी वोल्टेज 220 वोल्ट
आउटपुट के लिए उत्पन्न वोल्टेज परिवर्तनशील है क्योंकि: पहला, इसे आसानी से रूपांतरित किया जा सकता है (कमी या वृद्धि), और दूसरा, यह अधिक आसानी से उत्पन्न होता है और निरंतर वोल्टेज की तुलना में तारों में कम हानि के साथ प्रेषित होता है।
जिन तारों से यह जुड़ा हुआ है, उन्हें बिजली देकर ट्रांसफार्मर, वैकल्पिक वोल्टेज, हम प्राप्त करते हैं प्रत्यावर्ती धारा, जो प्रति सेकंड 50 बार अपनी दिशा बदलता है, ट्रांसफॉर्मर के चुंबकीय सर्किट में एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने में सक्षम होता है, जो बदले में, द्वितीयक घुमावों के तारों में एक विद्युत प्रवाह को उत्तेजित करने में सक्षम होता है जो हवा को घुमाता है चुंबकीय सर्किट...
यदि कॉइल द्वारा कवर किए गए स्थान में चुंबकीय क्षेत्र स्थिर होता, तो कॉइल में करंट सीधे निर्देशित नहीं होता (cf. विद्युत चुम्बकीय प्रेरण का नियम).
करंट प्राप्त करने के लिए, अंतरिक्ष में चुंबकीय प्रवाह को बदलना आवश्यक है, जिसके बाद यह चारों ओर समाप्त हो जाएगा विद्युत क्षेत्र, यह एक विद्युत आवेश पर कार्य करेगा, जो उदाहरण के लिए एक बदलते चुंबकीय प्रवाह के साथ इस स्थान के चारों ओर स्थित एक तांबे के तार (मुक्त इलेक्ट्रॉनों) के अंदर स्थित हो सकता है।
जेनरेटर और ट्रांसफॉर्मर दोनों का संचालन इस सिद्धांत पर आधारित है, केवल अंतर के साथ कि एक ट्रांसफॉर्मर में काम करने वाले पुर्जे नहीं होते हैं: एक ट्रांसफॉर्मर में वैकल्पिक चुंबकीय प्रवाह का स्रोत प्राथमिक वाइंडिंग का प्रत्यावर्ती धारा है, और एक जनरेटर में स्थायी चुंबकीय क्षेत्र के साथ एक घूर्णन रोटर है।
और इधर-उधर, बदलते चुंबकीय क्षेत्र, विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के नियम के अनुसार, एक एड़ी विद्युत क्षेत्र उत्पन्न करते हैं, जो तारों के अंदर मुक्त इलेक्ट्रॉनों पर कार्य करता है, इन इलेक्ट्रॉनों को गति में स्थापित करता है। यदि सर्किट उपभोक्ता के लिए बंद है, तो उपभोक्ता के माध्यम से करंट प्रवाहित होगा।
बिजली भंडारण और प्रत्यक्ष वर्तमान
रोजमर्रा की जिंदगी में रासायनिक ऊर्जा के रूप में बिजली जमा करना सबसे सुविधाजनक है, अर्थात् बैटरी में… इलेक्ट्रोड के साथ रासायनिक प्रतिक्रिया एक करंट बनाने में सक्षम होती है जब बाहरी सर्किट उपयोगकर्ता के लिए बंद होता है, और बैटरी इलेक्ट्रोड का क्षेत्र जितना बड़ा होता है, उससे उतना ही अधिक करंट प्राप्त किया जा सकता है और सामग्री के आधार पर इलेक्ट्रोड और बैटरी में श्रृंखला में जुड़े कोशिकाओं की संख्या, बैटरी द्वारा उत्पन्न वोल्टेज भिन्न हो सकती है।
तो, लिथियम-आयन बैटरी के लिए, एकल सेल का मानक वोल्टेज 3.7 वोल्ट है और 4.2 वोल्ट तक जा सकता है। निर्वहन के दौरान, सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए लिथियम आयन एनोड (-) से तांबे और ग्रेफाइट पर आधारित इलेक्ट्रोलाइट में एल्युमिनियम पर आधारित कैथोड (+) पर चलते हैं, और कैथोड से एनोड तक चार्ज करने के दौरान, जहां ईएमएफ की कार्रवाई के तहत चार्जर में ग्रेफाइट-लिथियम यौगिक बनता है, जिसके परिणामस्वरूप रासायनिक यौगिक के रूप में ऊर्जा संचित होती है।
इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर एक समान तरीके से काम करते हैं, कम विद्युत क्षमता वाली बैटरी से भिन्न होते हैं, लेकिन बड़ी संख्या में चार्ज-डिस्चार्ज चक्र होते हैं।
लिथियम-आयन बैटरी के लिए, पूर्ण जीवन अधिकतम 1000 चार्ज-डिस्चार्ज चक्रों तक सीमित है, और विशिष्ट ऊर्जा सामग्री 250 Wh / किग्रा तक पहुंचती है। इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर के रूप में, उनके सही वर्तमान जीवन का अनुमान हजारों घंटे है, लेकिन ऊर्जा की खपत आमतौर पर 0.25 Wh / किग्रा से कम है।
स्थैतिक बिजली
यदि आप किसी ऊनी कम्बल के ऊपर रेशम की चादर बिछाकर उन्हें आपस में अच्छी तरह दबा दें और फिर उन्हें अलग-अलग फैलाने की कोशिश करें, तो वहाँ विद्युतीकरण... ऐसा इसलिए होगा क्योंकि विभिन्न ढांकता हुआ स्थिरांक वाले पिंडों के घर्षण की स्थिति में, उनकी सतहों पर आवेशों का पृथक्करण होता है: उच्च ढांकता हुआ स्थिरांक वाली सामग्री को सकारात्मक रूप से आवेशित किया जाएगा, और कम ढांकता हुआ स्थिरांक वाली सामग्री - नकारात्मक रूप से .
इन मापदंडों में जितना अधिक अंतर होता है, विद्युतीकरण उतना ही मजबूत होता है। जब आप अपने पैरों को ऊनी कालीन से रगड़ते हैं, तो आप नकारात्मक चार्ज करते हैं, और कालीन सकारात्मक। संभावित स्तर यहां हजारों वोल्ट तक पहुंच सकते हैं, और छूने से, उदाहरण के लिए, किसी जमीन से जुड़ा पानी का नल आपको बिजली का झटका देगा। लेकिन चूंकि बिजली की क्षमता कम है, इसलिए यह अप्रिय घटना आपके जीवन के लिए बहुत बड़ा खतरा नहीं होगी।
एक और चीज एक इलेक्ट्रोफोरेटिक मशीन है, जिसमें एक संधारित्र में घर्षण द्वारा उत्पन्न एक स्थिर आवेश जमा होता है। लीडेन बैंक में जमा हुआ चार्ज पहले से ही जानलेवा है।
सबसे महत्वपूर्ण नियम और परिभाषाएँ
विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र क्या है
विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र एक विशेष प्रकार का पदार्थ है जो अंतरिक्ष (विद्युत चुम्बकीय तरंगों) में निरंतर वितरण और संरचना (फोटॉन) की असततता को प्रकट करता है, जो एक निर्वात में फैलने की क्षमता (मजबूत गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रों की अनुपस्थिति में) की विशेषता है। आवेशित कणों पर उनकी गति के आधार पर बल प्रभाव डालना।
विद्युत आवेश क्या है
इलेक्ट्रिक चार्ज पदार्थ या निकायों के कणों की एक संपत्ति है जो उनके अपने विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के साथ संबंध और बाहरी विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के साथ उनकी बातचीत की विशेषता है। इसके दो प्रकार होते हैं जिन्हें धनात्मक आवेश (प्रोटोन, पॉज़िट्रॉन, आदि का आवेश) और ऋणात्मक आवेश (इलेक्ट्रॉन, आदि का आवेश) के रूप में जाना जाता है। एक मात्रा के रूप में, यह एक आवेशित पिंड के दूसरे आवेशित पिंड के साथ मजबूत अंतःक्रिया द्वारा परिमाणित होता है।
आवेशित कण क्या है
एक आवेशित कण पदार्थ का एक कण होता है जिसमें विद्युत आवेश होता है।
विद्युत क्षेत्र क्या है
विद्युत क्षेत्र विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के दो पक्षों में से एक है, जो विद्युत आवेशों और चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन के कारण होता है, जो आवेशित कणों और पिंडों पर बल प्रभाव डालता है और स्थिर आवेशित पिंडों और कणों पर बल प्रभाव से प्रकट होता है।
चुंबकीय क्षेत्र क्या है
चुंबकीय क्षेत्र विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के दो पक्षों में से एक है जो आवेशित कणों और पिंडों पर विद्युत आवेशों के कारण होता है और विद्युत क्षेत्र में परिवर्तन के कारण होता है जो गतिमान आवेशित कणों पर एक बल लगाता है और आम तौर पर निर्देशित बल क्रिया द्वारा प्रकट होता है इन कणों की गति की दिशा के सापेक्ष और उनकी गति के समानुपाती।
विद्युत धारा क्या है
विद्युत प्रवाह आवेशित कणों की गति की एक घटना है और एक चुंबकीय क्षेत्र के साथ समय के साथ विद्युत क्षेत्र में परिवर्तन की घटना है।
विद्युत क्षेत्र की ऊर्जा क्या है
विद्युत क्षेत्र ऊर्जा - विद्युत क्षेत्र से जुड़ी ऊर्जा और विद्युत क्षेत्र में परिवर्तन होने पर ऊर्जा के अन्य रूपों में परिवर्तित हो जाती है।
चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा क्या है
चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा - एक चुंबकीय क्षेत्र से जुड़ी ऊर्जा और चुंबकीय क्षेत्र में तीन परिवर्तनों द्वारा ऊर्जा के अन्य रूपों में परिवर्तित।
विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा (विद्युत ऊर्जा) क्या है
विद्युत ऊर्जा - विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की ऊर्जा, जिसमें विद्युत क्षेत्र की ऊर्जा और चुंबकीय क्षेत्र की ऊर्जा शामिल होती है।
यह सभी देखें:
विद्युत प्रवाह के अस्तित्व के लिए शर्तें