विद्युत धारा से क्या तात्पर्य है। विद्युत प्रवाह की घटना के लिए शर्तें

गति में चार्ज। यह बिजली गिरने जैसी स्थैतिक बिजली के अचानक निकलने का रूप ले सकता है। या यह जनरेटर, बैटरी, सौर या ईंधन कोशिकाओं में एक नियंत्रित प्रक्रिया हो सकती है। आज हम "विद्युत प्रवाह" की अवधारणा और विद्युत प्रवाह के अस्तित्व के लिए शर्तों पर विचार करेंगे।

विद्युत ऊर्जा

हमारे द्वारा उपयोग की जाने वाली अधिकांश बिजली विद्युत ग्रिड से प्रत्यावर्ती धारा के रूप में आती है। यह जनरेटर द्वारा बनाया गया है जो फैराडे के प्रेरण के नियम के अनुसार काम करता है, जिसके कारण एक बदलते चुंबकीय क्षेत्र एक कंडक्टर में विद्युत प्रवाह को प्रेरित कर सकता है।

जेनरेटर में तार के कताई कॉइल होते हैं जो चुंबकीय क्षेत्र से गुजरते हैं जैसे वे घूमते हैं। जैसे ही कॉइल घूमते हैं, वे चुंबकीय क्षेत्र के सापेक्ष खुलते और बंद होते हैं और एक विद्युत प्रवाह बनाते हैं जो प्रत्येक मोड़ के साथ दिशा बदलता है। करंट एक पूर्ण चक्र के माध्यम से प्रति सेकंड 60 बार आगे और पीछे जाता है।

जेनरेटर को कोयले, प्राकृतिक गैस, तेल या परमाणु रिएक्टर द्वारा गर्म किए गए भाप टर्बाइनों द्वारा संचालित किया जा सकता है। जनरेटर से, करंट ट्रांसफार्मर की एक श्रृंखला से होकर गुजरता है, जहाँ इसका वोल्टेज बढ़ता है। तारों का व्यास वर्तमान की मात्रा और ताकत को निर्धारित करता है जो वे बिना ज़्यादा गरम और बर्बाद किए बिजली ले जा सकते हैं, और वोल्टेज केवल इस बात से सीमित होता है कि लाइनें जमीन से कितनी अच्छी तरह से अछूता रहती हैं।

यह ध्यान रखना दिलचस्प है कि करंट केवल एक तार से चलता है, दो नहीं। इसके दो पक्षों को सकारात्मक और नकारात्मक के रूप में नामित किया गया है। हालाँकि, चूंकि प्रत्यावर्ती धारा की ध्रुवता प्रति सेकंड 60 बार बदलती है, इसलिए उनके अन्य नाम हैं - गर्म (मुख्य बिजली लाइनें) और ग्राउंडेड (सर्किट को पूरा करने के लिए भूमिगत गुजरना)।

बिजली की आवश्यकता क्यों है?

बिजली के कई उपयोग हैं: यह आपके घर को रोशन कर सकता है, आपके कपड़े धो सकता है और सुखा सकता है, आपके गैरेज का दरवाजा उठा सकता है, केतली में पानी उबाल सकता है, और अन्य घरेलू सामानों को बिजली दे सकता है जो हमारे जीवन को इतना आसान बनाते हैं। हालांकि, सूचना प्रसारित करने के लिए वर्तमान की क्षमता तेजी से महत्वपूर्ण होती जा रही है।

इंटरनेट से कनेक्ट होने पर, कंप्यूटर विद्युत प्रवाह के एक छोटे से हिस्से का ही उपयोग करता है, लेकिन यह एक ऐसी चीज है जिसके बिना एक आधुनिक व्यक्ति अपने जीवन की कल्पना नहीं कर सकता है।

विद्युत प्रवाह की अवधारणा

नदी की धारा की तरह, पानी के अणुओं की एक धारा, एक विद्युत प्रवाह आवेशित कणों की एक धारा है। वह क्या है जो इसका कारण बनता है, और यह हमेशा एक ही दिशा में क्यों नहीं जाता है? जब आप प्रवाह शब्द सुनते हैं, तो आप क्या सोचते हैं? शायद यह एक नदी होगी। यह एक अच्छा जुड़ाव है, क्योंकि यही कारण है कि विद्युत प्रवाह को इसका नाम मिला। यह पानी के प्रवाह के समान ही है, केवल चैनल के साथ चलने वाले पानी के अणुओं के बजाय, आवेशित कण कंडक्टर के साथ चलते हैं।

विद्युत प्रवाह के अस्तित्व के लिए आवश्यक शर्तों में, एक वस्तु है जो इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति प्रदान करती है। एक प्रवाहकीय सामग्री के परमाणुओं में इनमें से कई मुक्त आवेशित कण होते हैं जो परमाणुओं के बीच और चारों ओर तैरते हैं। उनकी गति यादृच्छिक होती है, इसलिए किसी भी दिशा में कोई प्रवाह नहीं होता है। विद्युत धारा के अस्तित्व में आने में क्या लगता है?

विद्युत प्रवाह के अस्तित्व की शर्तों में वोल्टेज की उपस्थिति शामिल है। जब इसे एक कंडक्टर पर लगाया जाता है, तो सभी मुक्त इलेक्ट्रॉन एक ही दिशा में आगे बढ़ेंगे, जिससे करंट पैदा होगा।

विद्युत प्रवाह के बारे में उत्सुक

दिलचस्प बात यह है कि जब प्रकाश की गति से एक कंडक्टर के माध्यम से विद्युत ऊर्जा का संचार होता है, तो इलेक्ट्रॉन स्वयं बहुत धीमी गति से चलते हैं। वास्तव में, यदि आप एक प्रवाहकीय तार के पास इत्मीनान से चलते हैं, तो आपकी गति इलेक्ट्रॉनों की तुलना में 100 गुना तेज होगी। यह इस तथ्य के कारण है कि उन्हें एक दूसरे को ऊर्जा स्थानांतरित करने के लिए बड़ी दूरी की यात्रा करने की आवश्यकता नहीं है।

प्रत्यक्ष और प्रत्यावर्ती धारा

आज, दो अलग-अलग प्रकार के करंट का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है - प्रत्यक्ष और वैकल्पिक। पहले में, इलेक्ट्रॉन एक दिशा में "नकारात्मक" पक्ष से "सकारात्मक" पक्ष की ओर बढ़ते हैं। प्रत्यावर्ती धारा इलेक्ट्रॉनों को आगे और पीछे धकेलती है, प्रवाह की दिशा प्रति सेकंड कई बार बदलती है।

बिजली उत्पादन के लिए बिजली संयंत्रों में उपयोग किए जाने वाले जनरेटर को प्रत्यावर्ती धारा उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। आपने शायद कभी इस बात पर ध्यान नहीं दिया होगा कि आपके घर की रोशनी वास्तव में टिमटिमा रही है क्योंकि वर्तमान दिशा बदलती है, लेकिन यह इतनी तेजी से होता है कि आंखें पहचान नहीं पाती हैं।

प्रत्यक्ष विद्युत धारा के अस्तित्व के लिए क्या शर्तें हैं? हमें दोनों प्रकारों की आवश्यकता क्यों है और कौन सा बेहतर है? ये अच्छे प्रश्न हैं। तथ्य यह है कि हम अभी भी दोनों प्रकार के करंट का उपयोग करते हैं, यह बताता है कि वे दोनों विशिष्ट उद्देश्यों की पूर्ति करते हैं। जहां तक ​​19वीं शताब्दी की बात है, यह स्पष्ट था कि एक बिजली संयंत्र और एक घर के बीच लंबी दूरी पर बिजली का कुशल संचरण केवल बहुत अधिक वोल्टेज पर ही संभव था। लेकिन दिक्कत ये थी कि वाकई हाई वोल्टेज भेजना लोगों के लिए बेहद खतरनाक था.

इस समस्या का समाधान घर के बाहर के तनाव को अंदर भेजने से पहले कम करना था। आज तक, डीसी विद्युत प्रवाह का उपयोग लंबी दूरी के संचरण के लिए किया जाता है, इसका मुख्य कारण इसकी आसानी से अन्य वोल्टेज में परिवर्तित होने की क्षमता है।

विद्युत धारा कैसे काम करती है

विद्युत प्रवाह के अस्तित्व की शर्तों में आवेशित कणों, एक कंडक्टर और वोल्टेज की उपस्थिति शामिल है। कई वैज्ञानिकों ने बिजली का अध्ययन किया और पाया कि यह दो प्रकार की होती है: स्थैतिक और करंट।

यह दूसरा है जो किसी भी व्यक्ति के दैनिक जीवन में एक बड़ी भूमिका निभाता है, क्योंकि यह एक विद्युत प्रवाह है जो सर्किट से होकर गुजरता है। हम अपने घरों और अन्य चीजों को बिजली देने के लिए इसका दैनिक उपयोग करते हैं।

विद्युत धारा क्या है?

जब विद्युत आवेश एक परिपथ में एक स्थान से दूसरे स्थान पर परिचालित होते हैं, तो विद्युत धारा उत्पन्न होती है। विद्युत प्रवाह के अस्तित्व की शर्तों में आवेशित कणों के अलावा, एक कंडक्टर की उपस्थिति भी शामिल है। सबसे अधिक बार यह एक तार है। इसका परिपथ एक बंद परिपथ है जिसमें एक शक्ति स्रोत से धारा प्रवाहित होती है। जब सर्किट खुला होता है, तो वह यात्रा पूरी नहीं कर सकता। उदाहरण के लिए, जब आपके कमरे में प्रकाश बंद होता है, तो सर्किट खुला होता है, लेकिन जब सर्किट बंद होता है, तो प्रकाश चालू होता है।

वर्तमान शक्ति

एक कंडक्टर में विद्युत प्रवाह के अस्तित्व की स्थितियां बिजली जैसी वोल्टेज विशेषता से बहुत प्रभावित होती हैं। यह एक माप है कि किसी निश्चित अवधि में कितनी ऊर्जा का उपयोग किया जा रहा है।

कई अलग-अलग इकाइयाँ हैं जिनका उपयोग इस विशेषता को व्यक्त करने के लिए किया जा सकता है। हालाँकि, विद्युत शक्ति को लगभग वाट में मापा जाता है। एक वाट एक जूल प्रति सेकेंड के बराबर होता है।

गति में विद्युत आवेश

विद्युत धारा के अस्तित्व के लिए क्या शर्तें हैं? यह स्थैतिक बिजली के अचानक निर्वहन का रूप ले सकता है, जैसे बिजली या ऊनी कपड़े से घर्षण से चिंगारी। अधिक बार, हालांकि, जब हम विद्युत प्रवाह के बारे में बात करते हैं, तो हमारा मतलब बिजली के अधिक नियंत्रित रूप से होता है जो रोशनी और उपकरणों को काम करता है। अधिकांश विद्युत आवेश परमाणु के भीतर ऋणात्मक इलेक्ट्रॉनों और धनात्मक प्रोटॉनों द्वारा वहन किया जाता है। हालांकि, बाद वाले ज्यादातर परमाणु नाभिक के अंदर स्थिर होते हैं, इसलिए चार्ज को एक स्थान से दूसरे स्थान पर स्थानांतरित करने का कार्य इलेक्ट्रॉनों द्वारा किया जाता है।

एक प्रवाहकीय सामग्री जैसे धातु में इलेक्ट्रॉन अपने चालन बैंड के साथ एक परमाणु से दूसरे में जाने के लिए काफी हद तक स्वतंत्र होते हैं, जो कि उच्च इलेक्ट्रॉन कक्षाएं हैं। एक पर्याप्त इलेक्ट्रोमोटिव बल या वोल्टेज एक चार्ज असंतुलन पैदा करता है जिससे इलेक्ट्रॉनों को विद्युत प्रवाह के रूप में कंडक्टर के माध्यम से स्थानांतरित किया जा सकता है।

यदि हम पानी के साथ एक सादृश्य बनाते हैं, तो उदाहरण के लिए, एक पाइप लें। जब हम पानी को पाइप में प्रवेश करने के लिए एक छोर पर एक वाल्व खोलते हैं, तो हमें उस पानी के लिए पाइप के अंत तक सभी तरह से काम करने की प्रतीक्षा नहीं करनी पड़ती है। हमें दूसरे छोर पर लगभग तुरंत ही पानी मिल जाता है क्योंकि आने वाला पानी उस पानी को धक्का देता है जो पहले से ही पाइप में है। एक तार में विद्युत धारा के मामले में ऐसा ही होता है।

विद्युत प्रवाह: विद्युत प्रवाह के अस्तित्व के लिए शर्तें

विद्युत प्रवाह को आमतौर पर इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह के रूप में देखा जाता है। जब बैटरी के दोनों सिरों को धातु के तार से आपस में जोड़ा जाता है, तो यह आवेशित द्रव्यमान बैटरी के एक सिरे (इलेक्ट्रोड या पोल) से विपरीत दिशा में प्रवाहित होता है। तो, आइए विद्युत प्रवाह के अस्तित्व के लिए शर्तों को कहते हैं:

1. आवेशित कण।
2. कंडक्टर।
3. वोल्टेज स्रोत।

हालांकि, सब इतना आसान नहीं है। विद्युत धारा के अस्तित्व के लिए कौन सी शर्तें आवश्यक हैं? निम्नलिखित विशेषताओं पर विचार करके इस प्रश्न का अधिक विस्तार से उत्तर दिया जा सकता है:

• संभावित अंतर (वोल्टेज)।यह पूर्वापेक्षाओं में से एक है। दो बिंदुओं के बीच एक संभावित अंतर होना चाहिए, जिसका अर्थ है कि एक स्थान पर आवेशित कणों द्वारा निर्मित प्रतिकारक बल दूसरे बिंदु पर उनके बल से अधिक होना चाहिए। वोल्टेज स्रोत, एक नियम के रूप में, प्रकृति में नहीं होते हैं, और इलेक्ट्रॉनों को पर्यावरण में समान रूप से समान रूप से वितरित किया जाता है। फिर भी, वैज्ञानिकों ने कुछ प्रकार के उपकरणों का आविष्कार करने में कामयाबी हासिल की, जहां ये आवेशित कण जमा हो सकते हैं, जिससे बहुत आवश्यक वोल्टेज (उदाहरण के लिए, बैटरी में) का निर्माण होता है।
• विद्युत प्रतिरोध (कंडक्टर)।यह दूसरी महत्वपूर्ण शर्त है जो विद्युत प्रवाह के अस्तित्व के लिए आवश्यक है। यह वह पथ है जिसके साथ आवेशित कण यात्रा करते हैं। केवल वे पदार्थ जो इलेक्ट्रॉनों को स्वतंत्र रूप से गति करने की अनुमति देते हैं, कंडक्टर के रूप में कार्य करते हैं। जिनके पास यह क्षमता नहीं है उन्हें इंसुलेटर कहा जाता है। उदाहरण के लिए, एक धातु का तार एक उत्कृष्ट कंडक्टर होगा, जबकि इसका रबर म्यान एक उत्कृष्ट इन्सुलेटर होगा।

विद्युत प्रवाह के उद्भव और अस्तित्व की स्थितियों का ध्यानपूर्वक अध्ययन करने के बाद, लोग इस शक्तिशाली और खतरनाक तत्व को वश में करने और इसे मानव जाति के लाभ के लिए निर्देशित करने में सक्षम थे।

आज बिजली जैसी घटना के बिना जीवन की कल्पना करना मुश्किल है, और आखिरकार, मानव जाति ने इसे अपने उद्देश्यों के लिए उपयोग करना बहुत पहले नहीं सीखा है। इस विशेष प्रकार के पदार्थ के सार और विशेषताओं के अध्ययन में कई शताब्दियां लगीं, लेकिन अब भी निश्चित रूप से यह कहना असंभव है कि हम इसके बारे में पूरी तरह से सब कुछ जानते हैं।

विद्युत प्रवाह की अवधारणा और सार

विद्युत प्रवाह, जैसा कि स्कूल भौतिकी पाठ्यक्रम से जाना जाता है, किसी भी आवेशित कणों की एक क्रमबद्ध गति से अधिक कुछ नहीं है। ऋणात्मक रूप से आवेशित इलेक्ट्रॉन और आयन दोनों ही बाद वाले के रूप में कार्य कर सकते हैं। ऐसा माना जाता है कि इस प्रकार का पदार्थ केवल तथाकथित संवाहकों में ही उत्पन्न हो सकता है, लेकिन ऐसा होने से कोसों दूर है। बात यह है कि जब कोई पिंड संपर्क में आता है, तो एक निश्चित संख्या में विपरीत आवेशित कण हमेशा उठते हैं, जो हिलना शुरू कर सकते हैं। डाइलेक्ट्रिक्स में, समान इलेक्ट्रॉनों का मुक्त संचलन बहुत कठिन होता है और इसके लिए भारी बाहरी प्रयासों की आवश्यकता होती है, यही कारण है कि वे कहते हैं कि वे विद्युत प्रवाह का संचालन नहीं करते हैं।

परिपथ में धारा के अस्तित्व के लिए शर्तें

वैज्ञानिकों ने लंबे समय से देखा है कि यह भौतिक घटना उत्पन्न नहीं हो सकती है और लंबे समय तक अपने आप बनी रहती है। विद्युत प्रवाह के अस्तित्व की शर्तों में कई महत्वपूर्ण प्रावधान शामिल हैं। सबसे पहले, यह घटना मुक्त इलेक्ट्रॉनों और आयनों की उपस्थिति के बिना असंभव है, जो चार्ज ट्रांसमीटर की भूमिका निभाते हैं। दूसरे, इन प्राथमिक कणों को एक व्यवस्थित तरीके से चलना शुरू करने के लिए, एक क्षेत्र बनाना आवश्यक है, जिसकी मुख्य विशेषता एक इलेक्ट्रीशियन के किसी भी बिंदु के बीच संभावित अंतर है। अंत में, तीसरा, केवल कूलम्ब बलों के प्रभाव में एक विद्युत प्रवाह लंबे समय तक मौजूद नहीं रह सकता है, क्योंकि क्षमता धीरे-धीरे बराबर हो जाएगी। इसीलिए कुछ घटकों की आवश्यकता होती है, जो विभिन्न प्रकार की यांत्रिक और तापीय ऊर्जा के परिवर्तक होते हैं। उन्हें शक्ति स्रोत कहा जाता है।

वर्तमान स्रोतों के बारे में प्रश्न

विद्युत प्रवाह के स्रोत विशेष उपकरण हैं जो विद्युत क्षेत्र उत्पन्न करते हैं। उनमें से सबसे महत्वपूर्ण में गैल्वेनिक सेल, सौर पैनल, जनरेटर, बैटरी शामिल हैं। उनकी शक्ति, प्रदर्शन और काम की अवधि की विशेषता।

वर्तमान, वोल्टेज, प्रतिरोध

किसी भी अन्य भौतिक घटना की तरह, विद्युत प्रवाह में कई विशेषताएं होती हैं। इनमें से सबसे महत्वपूर्ण इसकी ताकत, सर्किट वोल्टेज और प्रतिरोध शामिल हैं। उनमें से पहला चार्ज की मात्रात्मक विशेषता है जो प्रति यूनिट समय में एक विशेष कंडक्टर के क्रॉस सेक्शन से गुजरता है। वोल्टेज (जिसे इलेक्ट्रोमोटिव बल भी कहा जाता है) संभावित अंतर के परिमाण से ज्यादा कुछ नहीं है, जिसके कारण पासिंग चार्ज एक निश्चित कार्य करता है। अंत में, प्रतिरोध एक कंडक्टर की आंतरिक विशेषता है, यह दर्शाता है कि एक चार्ज को इसके माध्यम से गुजरने के लिए कितना बल खर्च करना चाहिए।

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

अनास्तासिया नोविख "एज़ोसमोस" 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 के नियमों का पालन नहीं करता है। यांत्रिकी, बिल्कुल अप्रासंगिक . पहली नज़र में, जर्मन भौतिक विज्ञानी हाइजेनबर्ग और ऑस्ट्रियाई भौतिक विज्ञानी श्रोडिंगर के तर्क लोगों को आश्वस्त करते हैं, लेकिन अगर यह सब एक अलग दृष्टिकोण से माना जाता है, तो उनके निष्कर्ष केवल आंशिक रूप से सही हैं, लेकिन सामान्य तौर पर, दोनों पूरी तरह से गलत हैं। . तथ्य यह है कि पहले ने इलेक्ट्रॉन को एक कण के रूप में वर्णित किया, और दूसरे ने एक लहर के रूप में। वैसे, तरंग-कण द्वैत का सिद्धांत भी अप्रासंगिक है, क्योंकि यह एक कण के तरंग में संक्रमण को प्रकट नहीं करता है और इसके विपरीत। अर्थात् विद्वान सज्जनों से किसी प्रकार की अल्प प्राप्ति होती है। वास्तव में, सब कुछ बहुत सरल है। सामान्य तौर पर, मैं कहना चाहता हूं कि भविष्य की भौतिकी बहुत सरल और समझने योग्य है। मुख्य बात इस भविष्य तक जीना है। जहां तक ​​इलेक्ट्रॉन का प्रश्न है, वह केवल दो स्थितियों 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, जैसे कि उसी परमाणु के साथ। दूसरा प्री-ऑस्मिक अवस्था में होता 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 कामकाज का समर्थन करते हैं। यह ध्यान रखना दिलचस्प है कि एक कोशिका की क्रिया क्षमता (उत्तेजक कोशिका के एक छोटे से क्षेत्र में झिल्ली क्षमता में अल्पकालिक परिवर्तन के रूप में एक जीवित कोशिका की झिल्ली के साथ चलती उत्तेजना की एक लहर) है एक निश्चित सीमा में (चित्र 1)।

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 ऐक्शन पोटेंशिअल के अधिकतम और न्यूनतम मान का विश्लेषण करें, तो यह गोल प्रतिशत के बहुत करीब है अर्थ सुनहरा अनुभाग , अर्थात। 62% और 38% के संबंध में अंतराल का विभाजन:

\(\Delta = 75mV+40mV = 115mV\)

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

x 1 = 65.2%, x 2 = 34.8%

आधुनिक विज्ञान के लिए ज्ञात सभी पदार्थ और सामग्री एक डिग्री या किसी अन्य तक बिजली का संचालन करते हैं, क्योंकि उनमें 13 प्रेत पो कणों से युक्त इलेक्ट्रॉन होते हैं, जो बदले में, सेप्टन क्लंप होते हैं ("PRIMORDIAL ALLATRA PHYSICS", पृष्ठ 61)। प्रश्न केवल विद्युत धारा के वोल्टेज का है, जो विद्युत प्रतिरोध को दूर करने के लिए आवश्यक है।

चूंकि विद्युत घटनाएँ इलेक्ट्रॉन से निकटता से संबंधित हैं, रिपोर्ट "PRIMORDIAL ALLATRA PHYSICS" इस महत्वपूर्ण प्राथमिक कण के बारे में निम्नलिखित जानकारी प्रदान करती है: "इलेक्ट्रॉन परमाणु का एक अभिन्न अंग है, 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 परिघटनाओं में शामिल हैं जिनसे वैज्ञानिक अब अवगत हैं। लेकिन वास्तव में बिजली क्या है, आधिकारिक विज्ञान अभी भी सामान्य वाक्यांशों तक सीमित नहीं समझा सकता है, उदाहरण के लिए, "आवेशित निकायों या विद्युत चार्ज वाहक के कणों के अस्तित्व, आंदोलन और बातचीत के कारण घटनाओं का एक सेट।" यह ज्ञात है कि बिजली एक सतत प्रवाह नहीं है, बल्कि स्थानांतरित हो जाती है भागों में - अलग से».

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

आवेश (विद्युत की मात्रा) एक भौतिक अदिश राशि है (एक मात्रा, जिसका प्रत्येक मान एक वास्तविक संख्या द्वारा व्यक्त किया जा सकता है), जो विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों का स्रोत होने और विद्युत चुम्बकीय संपर्क में भाग लेने के लिए निकायों की क्षमता को 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 शुल्क को एक अच्छी तरह से परिभाषित संकेत दिया जाता है)। एक ही चिन्ह के आवेश से आवेशित पिंड प्रतिकर्षित होते हैं, और विपरीत आवेशित पिंड आकर्षित होते हैं। जब आवेशित पिंड गतिमान होते हैं (दोनों स्थूल पिंड और सूक्ष्म आवेशित कण जो कंडक्टरों में विद्युत प्रवाह करते 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 असतत (असतत) गुण होते हैं, जिसके वाहक क्षेत्र क्वांटा - फोटॉन 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 आसपास, जिसकी कक्षाओं में इलेक्ट्रॉन चलते हैं? तथ्य यह है कि " जिसे आज बिजली कहा जाता है वह वास्तव में सेप्टन 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 होता है। जैसा कि लेख कहता है: "ब्रह्मांड में भग्न पैटर्न को देखते हुए, साथ ही तथ्य यह है कि भौतिक दुनिया में 6 आयामों के भीतर सेप्टन क्षेत्र मौलिक, एकीकृत क्षेत्र है जिस पर आधुनिक विज्ञान के लिए जाने वाली सभी बातचीत आधारित हैं, यह तर्क दिया जा सकता है कि वे सभी भी टोरा का रूप है। और यह कथन आधुनिक शोधकर्ताओं के लिए विशेष रूप से वैज्ञानिक रुचि का हो सकता है।. इसलिए, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र हमेशा एक सेप्टन टोरस की तरह एक टोरस का रूप ले लेगा।

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

चावल। 2. आयताकार चुंबक की क्षेत्र रेखाएं

चावल। 3. धारा के साथ एक सर्पिल की क्षेत्र रेखाएं

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

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

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

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

पेट्र टोटोव

कीवर्ड:आदिम अल्ट्रा भौतिकी, विद्युत प्रवाह, बिजली, बिजली की प्रकृति, विद्युत आवेश, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र, क्वांटम यांत्रिकी, इलेक्ट्रॉन।

साहित्य:

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

ALLATRA इंटरनेशनल पब्लिक मूवमेंट, एड के वैज्ञानिकों के अंतर्राष्ट्रीय समूह के "प्राथमिक अल्लारा भौतिकी" की रिपोर्ट करें। अनास्तासिया नोविख, 2015;

बिजली के बिना आधुनिक व्यक्ति के जीवन की कल्पना करना असंभव है। वोल्ट, एम्प्स, वाट्स - ये शब्द बिजली से चलने वाले उपकरणों के बारे में बातचीत में सुनाई देते हैं। लेकिन यह विद्युत धारा क्या है और इसके अस्तित्व के लिए क्या शर्तें हैं? हम इसके बारे में आगे बात करेंगे, शुरुआती इलेक्ट्रीशियन के लिए एक संक्षिप्त विवरण प्रदान करते हुए।

परिभाषा

एक विद्युत प्रवाह आवेश वाहकों की एक निर्देशित गति है - यह एक भौतिकी पाठ्यपुस्तक से एक मानक सूत्रीकरण है। बदले में, पदार्थ के कुछ कणों को आवेश वाहक कहा जाता है। वे हो सकते हैं:

• इलेक्ट्रॉन ऋणात्मक आवेश वाहक होते हैं।
• आयन धनात्मक आवेश वाहक होते हैं।

लेकिन चार्ज कैरियर कहां से आते हैं? इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, आपको पदार्थ की संरचना के बारे में बुनियादी ज्ञान याद रखना होगा। हमारे चारों ओर जो कुछ भी है वह पदार्थ है, इसमें अणु होते हैं, इसके सबसे छोटे कण होते हैं। अणु परमाणुओं से बने होते हैं। एक परमाणु में एक नाभिक होता है जिसके चारों ओर इलेक्ट्रॉन दी गई कक्षाओं में घूमते हैं। अणु भी बेतरतीब ढंग से चलते हैं। इन कणों में से प्रत्येक की गति और संरचना स्वयं पदार्थ और उस पर पर्यावरण के प्रभाव पर निर्भर करती है, जैसे तापमान, तनाव, और इसी तरह।

आयन एक परमाणु है जिसमें इलेक्ट्रॉनों और प्रोटॉन का अनुपात बदल गया है। यदि परमाणु शुरू में तटस्थ है, तो आयन, बदले में, विभाजित होते हैं:

• आयन एक परमाणु का धनात्मक आयन है जिसने इलेक्ट्रॉनों को खो दिया है।
• धनायन एक परमाणु है जिसमें परमाणु से जुड़े "अतिरिक्त" इलेक्ट्रॉन होते हैं।

करंट की इकाई एम्पीयर है, इसके अनुसार सूत्र द्वारा गणना की जाती है:

जहां यू वोल्टेज [वी] है और आर प्रतिरोध [ओम] है।

या समय की प्रति यूनिट हस्तांतरित शुल्क की राशि के सीधे आनुपातिक:

जहां क्यू चार्ज है, [सी], टी समय है, [एस]।

विद्युत प्रवाह के अस्तित्व के लिए शर्तें

हमने पता लगाया कि विद्युत प्रवाह क्या है, अब बात करते हैं कि इसका प्रवाह कैसे सुनिश्चित किया जाए। विद्युत प्रवाह के प्रवाह के लिए, दो शर्तों को पूरा करना होगा:

1. मुक्त प्रभार वाहकों की उपस्थिति।
2. बिजली क्षेत्र।

बिजली के अस्तित्व और प्रवाह के लिए पहली शर्त उस पदार्थ पर निर्भर करती है जिसमें करंट प्रवाहित होता है (या नहीं बहता है), साथ ही उसकी स्थिति भी। दूसरी स्थिति भी व्यवहार्य है: एक विद्युत क्षेत्र के अस्तित्व के लिए, विभिन्न संभावितों की उपस्थिति आवश्यक है, जिसके बीच एक माध्यम है जिसमें चार्ज वाहक प्रवाहित होंगे।

स्मरण करो:वोल्टेज, ईएमएफ एक संभावित अंतर है। यह इस प्रकार है कि वर्तमान के अस्तित्व के लिए शर्तों को पूरा करने के लिए - एक विद्युत क्षेत्र और एक विद्युत प्रवाह की उपस्थिति, वोल्टेज की आवश्यकता होती है। ये एक चार्ज कैपेसिटर, एक गैल्वेनिक सेल, एक ईएमएफ की प्लेट हो सकती हैं जो एक चुंबकीय क्षेत्र (जनरेटर) के प्रभाव में उत्पन्न हुई हैं।

हमने पता लगाया कि यह कैसे उत्पन्न होता है, आइए बात करते हैं कि यह कहाँ निर्देशित है। करंट, अपने सामान्य उपयोग में, कंडक्टरों (एक अपार्टमेंट में तारों, गरमागरम बल्बों) या अर्धचालकों (एल ई डी, आपके स्मार्टफोन के प्रोसेसर और अन्य इलेक्ट्रॉनिक्स) में, गैसों (फ्लोरोसेंट लैंप) में कम बार चलता है।

तो, ज्यादातर मामलों में, मुख्य चार्ज वाहक इलेक्ट्रॉन होते हैं, वे माइनस (एक नकारात्मक क्षमता वाला बिंदु) से प्लस (एक सकारात्मक क्षमता वाला बिंदु, आप इसके बारे में नीचे जानेंगे) की ओर बढ़ते हैं।

लेकिन एक दिलचस्प तथ्य यह है कि वर्तमान गति की दिशा को धनात्मक आवेशों की गति के रूप में लिया गया - प्लस से माइनस तक। हालांकि वास्तव में इसके विपरीत हो रहा है। तथ्य यह है कि वर्तमान की दिशा पर निर्णय इसकी प्रकृति का अध्ययन करने से पहले किया गया था, और इससे पहले भी यह निर्धारित किया गया था कि वर्तमान प्रवाह और अस्तित्व में है।

विभिन्न वातावरणों में विद्युत प्रवाह

हम पहले ही उल्लेख कर चुके हैं कि विभिन्न माध्यमों में विद्युत धारा आवेश वाहकों के प्रकार में भिन्न हो सकती है। मीडिया को चालकता की प्रकृति (चालकता के अवरोही क्रम में) के अनुसार विभाजित किया जा सकता है:

1. कंडक्टर (धातु)।
2. सेमीकंडक्टर (सिलिकॉन, जर्मेनियम, गैलियम आर्सेनाइड, आदि)।
3. ढांकता हुआ (वैक्यूम, वायु, आसुत जल)।

धातुओं में

धातुओं में मुक्त आवेश वाहक होते हैं और इन्हें कभी-कभी "विद्युत गैस" कहा जाता है। फ्री चार्ज कैरियर कहां से आते हैं? तथ्य यह है कि धातु, किसी भी पदार्थ की तरह, परमाणुओं से बनी होती है। परमाणु किसी तरह गति करते हैं या दोलन करते हैं। धातु का तापमान जितना अधिक होगा, यह गति उतनी ही मजबूत होगी। साथ ही, परमाणु स्वयं आमतौर पर अपने स्थान पर रहते हैं, वास्तव में धातु की संरचना बनाते हैं।

एक परमाणु के इलेक्ट्रॉन कोश में आमतौर पर कई इलेक्ट्रॉन होते हैं जिनका नाभिक के साथ कमजोर बंधन होता है। तापमान, रासायनिक प्रतिक्रियाओं और अशुद्धियों की बातचीत के प्रभाव में, जो किसी भी मामले में धातु में होते हैं, इलेक्ट्रॉनों को उनके परमाणुओं से अलग कर दिया जाता है, सकारात्मक चार्ज आयन बनते हैं। अलग किए गए इलेक्ट्रॉनों को मुक्त कहा जाता है और बेतरतीब ढंग से चलते हैं।

यदि वे एक विद्युत क्षेत्र से प्रभावित होते हैं, उदाहरण के लिए, यदि आप बैटरी को धातु के टुकड़े से जोड़ते हैं, तो इलेक्ट्रॉनों की अराजक गति का आदेश दिया जाएगा। उस बिंदु से इलेक्ट्रॉन जहां एक नकारात्मक क्षमता जुड़ी हुई है (उदाहरण के लिए गैल्वेनिक सेल का कैथोड) एक सकारात्मक क्षमता वाले बिंदु की ओर बढ़ना शुरू कर देगा।

अर्धचालकों में

अर्धचालक वे पदार्थ होते हैं जिनमें सामान्य अवस्था में कोई मुक्त आवेश वाहक नहीं होते हैं। वे तथाकथित निषिद्ध क्षेत्र में हैं। लेकिन अगर बाहरी बल लागू होते हैं, जैसे कि विद्युत क्षेत्र, गर्मी, विभिन्न विकिरण (प्रकाश, विकिरण, आदि), तो वे बैंड गैप को पार करते हैं और फ्री बैंड या कंडक्शन बैंड में चले जाते हैं। इलेक्ट्रॉन अपने परमाणुओं से अलग हो जाते हैं और मुक्त हो जाते हैं, जिससे आयन बनते हैं - धनात्मक आवेश वाहक।

अर्धचालकों में धनात्मक वाहक छिद्र कहलाते हैं।

यदि आप केवल ऊर्जा को अर्धचालक में स्थानांतरित करते हैं, उदाहरण के लिए, इसे गर्म करें, तो आवेश वाहकों की एक अराजक गति शुरू हो जाएगी। लेकिन अगर हम अर्धचालक तत्वों के बारे में बात कर रहे हैं, जैसे कि डायोड या ट्रांजिस्टर, तो क्रिस्टल के विपरीत छोर पर (एक धातु की परत उन पर लगाई जाती है और लीड को मिलाया जाता है), एक ईएमएफ दिखाई देगा, लेकिन यह लागू नहीं होता है आज के लेख के विषय पर।

यदि आप एक अर्धचालक के लिए एक ईएमएफ स्रोत लागू करते हैं, तो चार्ज वाहक भी चालन बैंड में चले जाएंगे, और उनका निर्देशित आंदोलन भी शुरू हो जाएगा - छेद कम विद्युत क्षमता के साथ पक्ष में जाएंगे, और इलेक्ट्रॉन - पक्ष में एक के साथ बड़ा वाला।

निर्वात और गैस में

एक वैक्यूम एक ऐसा माध्यम है जिसमें गैसों की पूर्ण (आदर्श स्थिति) अनुपस्थिति या न्यूनतम (वास्तव में) इसकी मात्रा होती है। चूंकि निर्वात में कोई पदार्थ नहीं है, इसलिए आवेश वाहकों के लिए कोई स्रोत नहीं है। हालांकि, वैक्यूम में करंट के प्रवाह ने इलेक्ट्रॉनिक्स की शुरुआत और इलेक्ट्रॉनिक तत्वों के पूरे युग को चिह्नित किया - वैक्यूम ट्यूब। पिछली शताब्दी के पूर्वार्द्ध में उनका उपयोग किया गया था, और 50 के दशक में उन्होंने धीरे-धीरे ट्रांजिस्टर (इलेक्ट्रॉनिक्स के विशिष्ट क्षेत्र के आधार पर) को रास्ता देना शुरू कर दिया।

आइए मान लें कि हमारे पास एक बर्तन है जिसमें से सारी गैस पंप कर दी गई है, यानी। यह एक पूर्ण निर्वात है। बर्तन में दो इलेक्ट्रोड रखे गए हैं, चलो उन्हें एनोड और कैथोड कहते हैं। यदि हम ईएमएफ स्रोत की नकारात्मक क्षमता को कैथोड से जोड़ते हैं, और सकारात्मक को एनोड से जोड़ते हैं, तो कुछ भी नहीं होगा और कोई प्रवाह नहीं होगा। लेकिन अगर हम कैथोड को गर्म करना शुरू करते हैं, तो करंट प्रवाहित होने लगेगा। इस प्रक्रिया को थर्मोनिक उत्सर्जन कहा जाता है - एक इलेक्ट्रॉन की गर्म सतह से इलेक्ट्रॉनों का उत्सर्जन।

चित्र एक निर्वात लैम्प में धारा प्रवाह की प्रक्रिया को दर्शाता है। निर्वात ट्यूबों में, कैथोड को चित्र (एच) में पास के फिलामेंट द्वारा गर्म किया जाता है, जैसे कि एक प्रकाश लैंप में पाया जाता है।

उसी समय, यदि आप आपूर्ति की ध्रुवीयता को बदलते हैं - एनोड पर माइनस लागू करें, और कैथोड पर प्लस लागू करें - करंट प्रवाहित नहीं होगा। इससे यह सिद्ध होगा कि कैथोड से एनोड की ओर इलेक्ट्रॉनों की गति के कारण निर्वात में धारा प्रवाहित होती है।

किसी भी पदार्थ की तरह एक गैस में अणु और परमाणु होते हैं, जिसका अर्थ है कि यदि गैस एक विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में है, तो एक निश्चित शक्ति (आयनीकरण वोल्टेज) पर, इलेक्ट्रॉन परमाणु से निकल जाएंगे, फिर दोनों स्थितियों के लिए विद्युत प्रवाह के प्रवाह को पूरा किया जाएगा - क्षेत्र और मुक्त मीडिया।

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, इस प्रक्रिया को आयनीकरण कहा जाता है। यह न केवल लागू वोल्टेज से हो सकता है, बल्कि पराबैंगनी और अन्य चीजों के प्रभाव में गैस, एक्स-रे के गर्म होने पर भी हो सकता है।

इलेक्ट्रोड के बीच एक बर्नर स्थापित होने पर भी, हवा के माध्यम से करंट प्रवाहित होगा।

अक्रिय गैसों में करंट का प्रवाह गैस ल्यूमिनेसिसेंस के साथ होता है, इस घटना का सक्रिय रूप से फ्लोरोसेंट लैंप में उपयोग किया जाता है। गैसीय माध्यम में विद्युत धारा के प्रवाह को गैस डिस्चार्ज कहा जाता है।

तरल में

मान लीजिए कि हमारे पास पानी के साथ एक बर्तन है जिसमें दो इलेक्ट्रोड रखे गए हैं, जिससे एक शक्ति स्रोत जुड़ा हुआ है। अगर पानी डिस्टिल्ड है, यानी शुद्ध है और इसमें अशुद्धियां नहीं हैं, तो यह डाइइलेक्ट्रिक है। लेकिन अगर हम पानी में थोड़ा सा नमक, सल्फ्यूरिक एसिड या कोई अन्य पदार्थ मिला दें, तो एक इलेक्ट्रोलाइट बनता है और उसमें से करंट प्रवाहित होने लगता है।

इलेक्ट्रोलाइट एक ऐसा पदार्थ है जो आयनों में अलग होकर बिजली का संचालन करता है।

यदि पानी में कॉपर सल्फेट मिलाया जाता है, तो तांबे की एक परत इलेक्ट्रोड (कैथोड) में से एक पर बस जाएगी - इसे इलेक्ट्रोलिसिस कहा जाता है, जो यह साबित करता है कि आयनों की गति के कारण तरल में विद्युत प्रवाह होता है - सकारात्मक और नकारात्मक चार्ज वाहक।

इलेक्ट्रोलिसिस एक भौतिक और रासायनिक प्रक्रिया है, जिसमें इलेक्ट्रोड पर इलेक्ट्रोलाइट बनाने वाले घटकों को अलग करना शामिल है।

इस प्रकार, अन्य धातुओं के साथ तांबा चढ़ाना, गिल्डिंग और कोटिंग होती है।

निष्कर्ष

संक्षेप में, विद्युत प्रवाह के प्रवाह के लिए, मुक्त आवेश वाहकों की आवश्यकता होती है:

• कंडक्टर (धातु) और वैक्यूम में इलेक्ट्रॉन;
• अर्धचालकों में इलेक्ट्रॉन और छिद्र;
• तरल पदार्थ और गैसों में आयन (आयन और धनायन)।

इन वाहकों की गति को व्यवस्थित करने के लिए, एक विद्युत क्षेत्र की आवश्यकता होती है। सरल शब्दों में, शरीर के सिरों पर वोल्टेज लागू करें या ऐसे वातावरण में दो इलेक्ट्रोड स्थापित करें जहां विद्युत प्रवाह प्रवाहित होने की उम्मीद है।

यह भी ध्यान देने योग्य है कि एक निश्चित तरीके से वर्तमान पदार्थ को प्रभावित करता है, तीन प्रकार के जोखिम होते हैं:

• थर्मल;
• रासायनिक;
• शारीरिक।

उपयोगी

वर्तमान शक्ति किसे कहते हैं? विभिन्न मुद्दों पर चर्चा की प्रक्रिया में यह प्रश्न एक या दो बार से अधिक बार उठा। इसलिए, हमने इससे अधिक विस्तार से निपटने का फैसला किया, और हम इसे बड़ी संख्या में सूत्रों और समझ से बाहर की शर्तों के बिना सबसे सुलभ भाषा बनाने की कोशिश करेंगे।

तो विद्युत धारा किसे कहते हैं? यह आवेशित कणों की एक निर्देशित धारा है। लेकिन ये कण क्या हैं, ये अचानक क्यों घूम रहे हैं और कहां जा रहे हैं? यह बहुत स्पष्ट नहीं है। तो आइए इस मुद्दे को और अधिक विस्तार से देखें।

• आइए आवेशित कणों के बारे में प्रश्न से शुरू करें, जो वास्तव में विद्युत प्रवाह के वाहक हैं. वे विभिन्न पदार्थों में भिन्न होते हैं। उदाहरण के लिए, धातुओं में विद्युत धारा क्या है? ये इलेक्ट्रॉन हैं। गैसों, इलेक्ट्रॉनों और आयनों में; अर्धचालकों में - छेद; और इलेक्ट्रोलाइट्स में, ये धनायन और आयन हैं।

• इन कणों का एक निश्चित आवेश होता है।यह सकारात्मक या नकारात्मक हो सकता है। धनात्मक और ऋणात्मक आवेश की परिभाषा सशर्त दी गई है। समान आवेश वाले कण एक दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं, जबकि विपरीत आवेश वाले कण आकर्षित होते हैं।

• इसके आधार पर, यह तर्कसंगत हो जाता है कि आंदोलन सकारात्मक ध्रुव से नकारात्मक तक होगा। और जितने अधिक आवेशित कण एक आवेशित ध्रुव पर होंगे, उतने ही अधिक एक अलग चिन्ह के साथ ध्रुव पर चले जाएंगे।
• लेकिन यह सब डीप थ्योरी है, तो चलिए एक ठोस उदाहरण लेते हैं।मान लीजिए कि हमारे पास एक आउटलेट है जिससे कोई डिवाइस कनेक्ट नहीं है। क्या वहां करंट है?
• इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, हमें यह जानना होगा कि वोल्टेज और करंट क्या हैं।इसे स्पष्ट करने के लिए, आइए पानी के साथ एक पाइप के उदाहरण का उपयोग करके इसे देखें। सीधे शब्दों में कहें तो पाइप हमारा तार है। इस पाइप का क्रॉस सेक्शन विद्युत नेटवर्क का वोल्टेज है, और प्रवाह दर हमारा विद्युत प्रवाह है।
• हम अपने आउटलेट पर लौटते हैं।यदि हम एक पाइप के साथ एक सादृश्य बनाते हैं, तो इससे जुड़े विद्युत उपकरणों के बिना एक आउटलेट एक वाल्व द्वारा बंद पाइप है। यानी बिजली नहीं है।

• लेकिन वहां तनाव है।और अगर पाइप में, प्रवाह के प्रकट होने के लिए, वाल्व खोलना आवश्यक है, तो कंडक्टर में विद्युत प्रवाह बनाने के लिए, लोड को कनेक्ट करना आवश्यक है। यह प्लग को आउटलेट में प्लग करके किया जा सकता है।
• बेशक, यह प्रश्न की एक बहुत ही सरल प्रस्तुति है, और कुछ पेशेवर मेरे साथ गलती पाएंगे और अशुद्धियों को इंगित करेंगे। लेकिन इससे यह अंदाजा हो जाता है कि विद्युत धारा क्या कहलाती है।

प्रत्यक्ष और प्रत्यावर्ती धारा

अगला प्रश्न जिसे हम समझने का प्रस्ताव करते हैं वह है: प्रत्यावर्ती धारा और प्रत्यक्ष धारा क्या है। आखिरकार, कई लोग इन अवधारणाओं को ठीक से नहीं समझते हैं।

एक स्थिर धारा एक धारा है जो समय के साथ अपने परिमाण और दिशा को नहीं बदलती है। अक्सर, एक स्पंदनशील धारा को एक स्थिरांक के रूप में भी जाना जाता है, लेकिन आइए सब कुछ क्रम में बात करते हैं।

• प्रत्यक्ष धारा को इस तथ्य की विशेषता है कि समान संख्या में विद्युत आवेश लगातार एक ही दिशा में एक दूसरे को प्रतिस्थापित करते हैं।दिशा एक ध्रुव से दूसरे ध्रुव की ओर होती है।
• यह पता चला है कि कंडक्टर के पास हमेशा सकारात्मक या नकारात्मक चार्ज होता है।और समय के साथ यह अपरिवर्तित रहता है।

ध्यान दें! डीसी करंट की दिशा निर्धारित करते समय विसंगतियां हो सकती हैं। यदि धन आवेशित कणों की गति से करंट बनता है, तो इसकी दिशा कणों की गति से मेल खाती है। यदि ऋणावेशित कणों की गति से धारा का निर्माण होता है, तो इसकी दिशा कणों की गति के विपरीत मानी जाती है।

• लेकिन क्या प्रत्यक्ष धारा की अवधारणा के तहत अक्सर तथाकथित स्पंदनशील धारा के रूप में जाना जाता है।यह केवल स्थिरांक से भिन्न होता है कि इसका मूल्य समय के साथ बदलता है, लेकिन साथ ही यह अपना चिन्ह नहीं बदलता है।
• मान लीजिए कि हमारे पास 5A का करंट है।प्रत्यक्ष धारा के लिए, यह मान पूरे समयावधि में अपरिवर्तित रहेगा। एक स्पंदनशील धारा के लिए, एक समय में यह 5, दूसरे में 4 और तीसरे में 4.5 होगा। लेकिन साथ ही, यह किसी भी स्थिति में शून्य से नीचे नहीं जाता है, और अपना चिन्ह नहीं बदलता है।

• एसी को डीसी में परिवर्तित करते समय यह तरंग धारा बहुत आम है।यह स्पंदनशील धारा है जो इलेक्ट्रॉनिक्स में आपका इन्वर्टर या डायोड ब्रिज पैदा करता है।
• डायरेक्ट करंट का एक मुख्य लाभ यह है कि इसे स्टोर किया जा सकता है।आप इसे बैटरी या कैपेसिटर का उपयोग करके अपने हाथों से कर सकते हैं।

प्रत्यावर्ती धारा

यह समझने के लिए कि एक प्रत्यावर्ती धारा क्या है, हमें एक साइनसॉइड की कल्पना करने की आवश्यकता है। यह सपाट वक्र है जो प्रत्यक्ष धारा में परिवर्तन की सबसे अच्छी विशेषता है, और यह मानक है।

ध्यान दें! एक साधारण प्रकाश बल्ब के उदाहरण से आप स्पष्ट रूप से देख सकते हैं कि प्रत्यावर्ती और प्रत्यक्ष धारा क्या है। यह निम्न-गुणवत्ता वाले डायोड लैंप पर विशेष रूप से स्पष्ट है, लेकिन यदि आप बारीकी से देखते हैं, तो आप इसे एक साधारण गरमागरम लैंप पर भी देख सकते हैं। प्रत्यक्ष धारा पर काम करते समय, वे एक स्थिर प्रकाश से जलते हैं, और जब प्रत्यावर्ती धारा पर काम करते हैं, तो वे थोड़ा झिलमिलाते हैं।

शक्ति और वर्तमान घनत्व क्या है?

खैर, हमने पाया कि प्रत्यक्ष धारा क्या है और प्रत्यावर्ती धारा क्या है। लेकिन शायद आपके पास अभी भी बहुत सारे प्रश्न हैं। हम अपने लेख के इस भाग में उन पर विचार करने का प्रयास करेंगे।

इस वीडियो से आप और अधिक जान सकते हैं कि शक्ति क्या है।

• और इनमें से पहला प्रश्न होगा: विद्युत धारा का वोल्टेज क्या है? वोल्टेज दो बिंदुओं के बीच संभावित अंतर है।

• सवाल तुरंत उठता है, क्षमता क्या है? अब पेशेवर फिर से मेरे साथ गलती पाएंगे, लेकिन इसे इस तरह से रखें: यह आवेशित कणों की अधिकता है। यानी एक बिंदु है जिस पर आवेशित कणों की अधिकता होती है - और दूसरा बिंदु होता है जहां ये आवेशित कण कम या ज्यादा होते हैं। इस अंतर को वोल्टेज कहा जाता है। इसे वोल्ट (V) में मापा जाता है।

• आइए एक उदाहरण के रूप में एक साधारण सॉकेट लें। आप सभी शायद जानते ही होंगे कि इसका वोल्टेज 220V होता है. हमारे पास सॉकेट में दो तार हैं, और 220V के वोल्टेज का मतलब है कि एक तार की क्षमता दूसरे तार की क्षमता से अधिक है, केवल इन 220V के लिए।
• विद्युत धारा की शक्ति क्या है, यह समझने के लिए हमें वोल्टेज की अवधारणा को समझने की आवश्यकता है। हालांकि पेशेवर दृष्टिकोण से यह कथन पूरी तरह सत्य नहीं है। विद्युत धारा में शक्ति नहीं होती है, लेकिन यह इसका व्युत्पन्न है।

• इस बिंदु को समझने के लिए, आइए अपने पानी के पाइप सादृश्य पर वापस जाएं। जैसा कि आपको याद है, इस पाइप का क्रॉस सेक्शन वोल्टेज है, और पाइप में प्रवाह दर करंट है। तो: बिजली इस पाइप से बहने वाले पानी की मात्रा है।
• यह मान लेना तर्कसंगत है कि समान क्रॉस सेक्शन के साथ, यानी वोल्टेज, प्रवाह जितना मजबूत होगा, यानी विद्युत प्रवाह, पाइप के माध्यम से पानी का प्रवाह उतना ही अधिक होगा। तदनुसार, अधिक बिजली उपभोक्ता को हस्तांतरित की जाएगी।
• लेकिन अगर, पानी के अनुरूप, हम एक निश्चित खंड के पाइप के माध्यम से पानी की एक कड़ाई से परिभाषित मात्रा को स्थानांतरित कर सकते हैं, क्योंकि पानी संपीड़ित नहीं होता है, तो विद्युत प्रवाह के साथ सब कुछ ऐसा नहीं है। किसी भी कंडक्टर के माध्यम से, हम सैद्धांतिक रूप से किसी भी करंट को ट्रांसमिट कर सकते हैं। लेकिन व्यवहार में, उच्च धारा घनत्व पर एक छोटे क्रॉस सेक्शन का कंडक्टर बस जल जाएगा।

• इस संबंध में, हमें यह समझने की आवश्यकता है कि वर्तमान घनत्व क्या है। मोटे तौर पर, यह इलेक्ट्रॉनों की संख्या है जो प्रति इकाई समय में कंडक्टर के एक निश्चित खंड से होकर गुजरती है।
• यह संख्या इष्टतम होनी चाहिए। आखिरकार, यदि हम बड़े क्रॉस सेक्शन का कंडक्टर लेते हैं, और हम इसके माध्यम से एक छोटा करंट संचारित करते हैं, तो ऐसे विद्युत अधिष्ठापन की कीमत अधिक होगी। उसी समय, यदि हम एक छोटे से क्रॉस सेक्शन का कंडक्टर लेते हैं, तो उच्च वर्तमान घनत्व के कारण यह ज़्यादा गरम हो जाएगा और जल्दी से जल जाएगा।
• इस संबंध में, PUE का एक संबंधित खंड है जो आपको आर्थिक वर्तमान घनत्व के आधार पर कंडक्टरों का चयन करने की अनुमति देता है।

• लेकिन वर्तमान शक्ति क्या है की अवधारणा पर वापस? जैसा कि हम अपने सादृश्य से समझते हैं, एक ही पाइप अनुभाग के साथ, संचरित शक्ति केवल वर्तमान ताकत पर निर्भर करती है। लेकिन अगर हमारे पाइप के क्रॉस सेक्शन को बढ़ा दिया जाता है, यानी वोल्टेज बढ़ा दिया जाता है, तो इस मामले में, प्रवाह वेग के समान मूल्यों पर, पानी की पूरी तरह से अलग मात्रा प्रसारित की जाएगी। इलेक्ट्रिकल में भी यही सच है।

• वोल्टेज जितना अधिक होगा, उसी शक्ति को स्थानांतरित करने के लिए उतनी ही कम धारा की आवश्यकता होगी। इसीलिए लंबी दूरी पर उच्च शक्ति संचारित करने के लिए उच्च-वोल्टेज विद्युत लाइनों का उपयोग किया जाता है।

आखिरकार, 330 केवी के वोल्टेज के लिए 120 मिमी 2 के तार क्रॉस सेक्शन वाली एक लाइन एक ही क्रॉस सेक्शन की एक लाइन की तुलना में कई गुना अधिक शक्ति संचारित करने में सक्षम है, लेकिन 35 केवी के वोल्टेज के साथ। हालांकि जिसे वर्तमान ताकत कहा जाता है, वह वही होगा।

विद्युत प्रवाह संचारित करने के तरीके

करंट और वोल्टेज क्या है हमने पता लगाया। यह पता लगाने का समय है कि विद्युत प्रवाह को कैसे वितरित किया जाए। यह आपको भविष्य में बिजली के उपकरणों से निपटने में अधिक आत्मविश्वास महसूस करने की अनुमति देगा।

जैसा कि हम पहले ही कह चुके हैं, धारा परिवर्तनशील और स्थिर हो सकती है। उद्योग में, और आपके सॉकेट में, प्रत्यावर्ती धारा का उपयोग किया जाता है। यह अधिक सामान्य है क्योंकि इसे तार करना आसान है। तथ्य यह है कि डीसी वोल्टेज को बदलना काफी कठिन और महंगा है, और आप साधारण ट्रांसफार्मर का उपयोग करके एसी वोल्टेज को बदल सकते हैं।

ध्यान दें! डीसी पर कोई एसी ट्रांसफार्मर नहीं चलेगा। चूंकि इसके द्वारा उपयोग किए जाने वाले गुण केवल प्रत्यावर्ती धारा में निहित हैं।

• लेकिन इसका यह मतलब कतई नहीं है कि डायरेक्ट करंट का कहीं भी इस्तेमाल नहीं होता है। इसकी एक और उपयोगी संपत्ति है जो एक चर में निहित नहीं है। इसे संचित और संग्रहीत किया जा सकता है।
• इस संबंध में, सभी पोर्टेबल बिजली के उपकरणों में, रेलवे परिवहन में, साथ ही कुछ औद्योगिक सुविधाओं में प्रत्यक्ष वर्तमान का उपयोग किया जाता है जहां पूर्ण बिजली आउटेज के बाद भी संचालन बनाए रखना आवश्यक है।

• बैटरी विद्युत ऊर्जा को स्टोर करने का सबसे आम तरीका है। उनके पास विशेष रासायनिक गुण हैं जो उन्हें जमा करने की अनुमति देते हैं और फिर, यदि आवश्यक हो, तो प्रत्यक्ष प्रवाह देते हैं।
• प्रत्येक बैटरी में संग्रहित ऊर्जा की कड़ाई से सीमित मात्रा होती है। इसे बैटरी की क्षमता कहा जाता है, और आंशिक रूप से यह बैटरी के शुरुआती प्रवाह से निर्धारित होता है।
• बैटरी की शुरुआती धारा क्या है? यह ऊर्जा की मात्रा है जो बैटरी लोड को जोड़ने के शुरुआती क्षण में देने में सक्षम है। तथ्य यह है कि, भौतिक और रासायनिक गुणों के आधार पर, बैटरी संचित ऊर्जा को छोड़ने के तरीके में भिन्न होती है।

• कुछ तुरंत और बहुत कुछ दे सकते हैं। इस वजह से, उन्हें, निश्चित रूप से, जल्दी से छुट्टी दे दी जाती है। और दूसरा लंबा समय देता है, लेकिन थोड़ा सा। इसके अलावा, बैटरी का एक महत्वपूर्ण पहलू वोल्टेज बनाए रखने की क्षमता है।
• तथ्य यह है कि, जैसा कि निर्देश कहते हैं, कुछ बैटरियों के लिए, जैसे ही क्षमता वापस आती है, उनका वोल्टेज भी धीरे-धीरे कम हो जाता है। और अन्य बैटरियां एक ही वोल्टेज के साथ लगभग पूरी क्षमता देने में सक्षम हैं। इन्हीं मूलभूत गुणों के आधार पर इन भण्डारण सुविधाओं का चयन विद्युत के लिए किया जाता है।
• डायरेक्ट करंट ट्रांसमिशन के लिए, सभी मामलों में, दो तारों का उपयोग किया जाता है। यह एक सकारात्मक और नकारात्मक तार है। लाल और नीला।

प्रत्यावर्ती धारा

लेकिन प्रत्यावर्ती धारा के साथ, सब कुछ बहुत अधिक जटिल है। इसे एक, दो, तीन या चार तारों पर प्रेषित किया जा सकता है। इसे समझाने के लिए, हमें इस प्रश्न से निपटने की आवश्यकता है: तीन-चरण धारा क्या है?

• प्रत्यावर्ती धारा एक जनरेटर द्वारा उत्पन्न की जाती है। आमतौर पर उनमें से लगभग सभी में तीन चरण की संरचना होती है। इसका मतलब है कि जनरेटर में तीन आउटपुट होते हैं, और इनमें से प्रत्येक आउटपुट एक विद्युत प्रवाह उत्पन्न करता है जो पिछले वाले से 120⁰ के कोण से भिन्न होता है।

• इसे समझने के लिए, आइए अपने साइनसॉइड को याद करें, जो कि प्रत्यावर्ती धारा का वर्णन करने के लिए एक मॉडल है, और जिसके नियमों के अनुसार यह बदलता है। आइए तीन चरण लें - "ए", "बी" और "सी", और समय में एक निश्चित बिंदु लें। इस बिंदु पर, "ए" चरण साइन लहर शून्य बिंदु पर है, "बी" चरण साइन लहर चरम सकारात्मक बिंदु पर है, और "सी" चरण साइन लहर अत्यधिक नकारात्मक बिंदु पर है।
• समय की प्रत्येक बाद की इकाई, इन चरणों में प्रत्यावर्ती धारा बदल जाएगी, लेकिन समकालिक रूप से। अर्थात्, एक निश्चित समय के बाद, चरण "ए" में एक नकारात्मक अधिकतम होगा। चरण "बी" में शून्य होगा, और चरण "सी" में - एक सकारात्मक अधिकतम। और कुछ समय बाद वे फिर से बदल जाएंगे।

• नतीजतन, यह पता चला है कि इनमें से प्रत्येक चरण की अपनी क्षमता है, जो पड़ोसी चरण की क्षमता से अलग है। इसलिए, उनके बीच कुछ ऐसा होना चाहिए जो बिजली का संचालन नहीं करता है।
• दो चरणों के बीच इस संभावित अंतर को लाइन वोल्टेज कहा जाता है। इसके अलावा, उनके पास जमीन के सापेक्ष एक संभावित अंतर है - इस वोल्टेज को चरण कहा जाता है।
• और इसलिए, यदि इन चरणों के बीच लाइन वोल्टेज 380V है, तो चरण वोल्टेज 220V है। यह 3 के मान से भिन्न होता है। यह नियम किसी भी वोल्टेज के लिए हमेशा मान्य होता है।

• इसके आधार पर, यदि हमें 220V के वोल्टेज की आवश्यकता है, तो हम एक चरण तार ले सकते हैं, और एक तार जमीन से मजबूती से जुड़ा हुआ है। और हमें सिंगल-फेज 220V नेटवर्क मिलता है। यदि हमें 380V नेटवर्क की आवश्यकता है, तो हम केवल 2 चरण ही ले सकते हैं और किसी प्रकार के हीटिंग डिवाइस को वीडियो में जोड़ सकते हैं।

लेकिन ज्यादातर मामलों में, तीनों चरणों का उपयोग किया जाता है। सभी शक्तिशाली उपभोक्ता तीन-चरण नेटवर्क से जुड़े हैं।

निष्कर्ष

इंडक्शन करंट, कैपेसिटिव करंट, स्टार्टिंग करंट, नो-लोड करंट, नेगेटिव सीक्वेंस करंट, आवारा धाराएं और बहुत कुछ क्या है, हम बस एक लेख में विचार नहीं कर सकते।

आखिरकार, विद्युत प्रवाह का मुद्दा काफी बड़ा है, और इस पर विचार करने के लिए इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग का एक संपूर्ण विज्ञान बनाया गया है। लेकिन हम वास्तव में आशा करते हैं कि हम इस मुद्दे के मुख्य पहलुओं को एक सुलभ भाषा में समझाने में सक्षम थे, और अब विद्युत प्रवाह आपके लिए कुछ भयानक और समझ से बाहर नहीं होगा।