વિદ્યુત પ્રવાહ શું છે? ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ શું છે

આ અમુક ચાર્જ થયેલા કણોની ક્રમબદ્ધ હિલચાલ છે. વીજળીની સંપૂર્ણ સંભાવનાનો સક્ષમ રીતે ઉપયોગ કરવા માટે, ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહની રચના અને સંચાલનના તમામ સિદ્ધાંતોને સ્પષ્ટપણે સમજવું જરૂરી છે. તેથી, ચાલો આકૃતિ કરીએ કે કાર્ય અને વર્તમાન શક્તિ શું છે.

વિદ્યુત પ્રવાહ પણ ક્યાંથી આવે છે?

પ્રશ્નની દેખીતી સરળતા હોવા છતાં, થોડા લોકો તેનો બુદ્ધિગમ્ય જવાબ આપી શકે છે. અલબત્ત, આ દિવસોમાં, જ્યારે ટેકનોલોજી અકલ્પનીય ઝડપે વિકાસ કરી રહી છે, ત્યારે લોકો ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહના સંચાલનના સિદ્ધાંત જેવી મૂળભૂત બાબતો વિશે વધુ વિચારતા નથી. વીજળી ક્યાંથી આવે છે? ચોક્કસ ઘણા જવાબ આપશે, "સારું, સોકેટની બહાર, અલબત્ત," અથવા ફક્ત તેમના ખભાને ધ્રુજારી. દરમિયાન, વર્તમાન કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તે સમજવું ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. આ માત્ર વૈજ્ઞાનિકોને જ નહીં, પણ એવા લોકોને પણ જાણવું જોઈએ કે જેઓ કોઈપણ રીતે વિજ્ઞાનની દુનિયા સાથે જોડાયેલા નથી, તેમના સર્વાંગી વૈવિધ્યસભર વિકાસ માટે. પરંતુ દરેક જણ વર્તમાનના સંચાલન સિદ્ધાંતનો નિપુણતાથી ઉપયોગ કરી શકતા નથી.

તેથી, પ્રથમ તમારે સમજવું જોઈએ કે વીજળી ક્યાંય બહાર દેખાતી નથી: તે વિશિષ્ટ જનરેટર દ્વારા બનાવવામાં આવે છે જે વિવિધ પાવર પ્લાન્ટ્સ પર સ્થિત છે. ટર્બાઇન બ્લેડના પરિભ્રમણને કારણે, કોલસા અથવા તેલ સાથે પાણીને ગરમ કરીને ઉત્પન્ન થતી વરાળ ઊર્જા ઉત્પન્ન કરે છે, જે પછીથી જનરેટરની મદદથી વીજળીમાં રૂપાંતરિત થાય છે. જનરેટરની ડિઝાઇન ખૂબ જ સરળ છે: ઉપકરણની મધ્યમાં એક વિશાળ અને ખૂબ જ મજબૂત ચુંબક છે, જે વિદ્યુત ચાર્જને તાંબાના વાયર સાથે ખસેડવા દબાણ કરે છે.

ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ આપણા ઘર સુધી કેવી રીતે પહોંચે છે?

ઉર્જા (થર્મલ અથવા ન્યુક્લિયર) નો ઉપયોગ કરીને ચોક્કસ માત્રામાં વિદ્યુત પ્રવાહ ઉત્પન્ન થયા પછી, તે લોકોને સપ્લાય કરી શકાય છે. વીજળીનો આ પુરવઠો નીચે પ્રમાણે કાર્ય કરે છે: વીજળી તમામ એપાર્ટમેન્ટ્સ અને વ્યવસાયો સુધી સફળતાપૂર્વક પહોંચે તે માટે, તેને "પુશ" કરવાની જરૂર છે. અને આ માટે તમારે બળ વધારવું પડશે જે આ કરશે. તેને વિદ્યુત પ્રવાહનું વોલ્ટેજ કહેવામાં આવે છે. ઓપરેશનનો સિદ્ધાંત નીચે મુજબ છે: વર્તમાન ટ્રાન્સફોર્મરમાંથી પસાર થાય છે, જે તેનું વોલ્ટેજ વધારે છે. આગળ, વિદ્યુત પ્રવાહ ઊંડા ભૂગર્ભ અથવા ઊંચાઈએ સ્થાપિત કેબલમાંથી વહે છે (કારણ કે વોલ્ટેજ ક્યારેક 10,000 વોલ્ટ સુધી પહોંચે છે, જે મનુષ્ય માટે ઘાતક છે). જ્યારે વર્તમાન તેના ગંતવ્ય પર પહોંચે છે, ત્યારે તે ફરીથી ટ્રાન્સફોર્મરમાંથી પસાર થવું જોઈએ, જે હવે તેનું વોલ્ટેજ ઘટાડશે. તે પછી એપાર્ટમેન્ટ બિલ્ડીંગ અથવા અન્ય ઈમારતોમાં સ્થાપિત સ્વીચબોર્ડ સુધી વાયર સાથે પ્રવાસ કરે છે.

વાયર દ્વારા વહન કરવામાં આવતી વીજળીનો ઉપયોગ સોકેટ્સની સિસ્ટમને આભારી છે, જે ઘરગથ્થુ ઉપકરણોને જોડે છે. દિવાલોમાં વધારાના વાયર છે જેના દ્વારા વિદ્યુત પ્રવાહ વહે છે, અને તે આનો આભાર છે કે લાઇટિંગ અને ઘરના તમામ સાધનો કામ કરે છે.

વર્તમાન કાર્ય શું છે?

વિદ્યુત પ્રવાહ દ્વારા વહન કરવામાં આવતી ઉર્જા સમય જતાં પ્રકાશ અથવા ગરમીમાં રૂપાંતરિત થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે આપણે દીવો ચાલુ કરીએ છીએ, ત્યારે ઊર્જાનું વિદ્યુત સ્વરૂપ પ્રકાશમાં ફેરવાય છે.

સરળ ભાષામાં કહીએ તો, વર્તમાનનું કાર્ય એ ક્રિયા છે જે વીજળી પોતે ઉત્પન્ન કરે છે. વધુમાં, તે ખૂબ જ સરળતાથી સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને ગણતરી કરી શકાય છે. ઊર્જાના સંરક્ષણના કાયદાના આધારે, આપણે તારણ કાઢી શકીએ છીએ કે વિદ્યુત ઉર્જા ખોવાઈ ગઈ નથી, તે સંપૂર્ણપણે અથવા આંશિક રીતે અન્ય સ્વરૂપમાં સ્થાનાંતરિત થઈ ગઈ છે, ચોક્કસ માત્રામાં ગરમી આપે છે. આ ગરમી એ વર્તમાન દ્વારા કરવામાં આવેલું કાર્ય છે જ્યારે તે વાહકમાંથી પસાર થાય છે અને તેને ગરમ કરે છે (ગરમીનું વિનિમય થાય છે). જૌલ-લેન્ઝ સૂત્ર આના જેવું દેખાય છે: A = Q = U*I*t (કામ એ ગરમીના જથ્થા અથવા વર્તમાન શક્તિના ઉત્પાદન અને તે સમય જે દરમિયાન તે વાહકમાંથી વહે છે તેટલું છે).

ડાયરેક્ટ કરંટનો અર્થ શું થાય છે?

વિદ્યુત પ્રવાહ બે પ્રકારના હોય છે: વૈકલ્પિક અને પ્રત્યક્ષ. તેઓ અલગ પડે છે કે બાદમાં તેની દિશા બદલી શકતી નથી, તેમાં બે ક્લેમ્પ્સ છે (સકારાત્મક “+” અને નકારાત્મક “-”) અને હંમેશા તેની હિલચાલ “+” થી શરૂ થાય છે. અને વૈકલ્પિક પ્રવાહમાં બે ટર્મિનલ હોય છે - તબક્કો અને શૂન્ય. વાહકના અંતમાં એક તબક્કાની હાજરીને કારણે તે ચોક્કસપણે છે કે તેને સિંગલ-ફેઝ પણ કહેવામાં આવે છે.

સિંગલ-ફેઝ વૈકલ્પિક અને ડાયરેક્ટ ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહની રચનાના સિદ્ધાંતો સંપૂર્ણપણે અલગ છે: સતત વિપરીત, વૈકલ્પિક પ્રવાહ તેની દિશા (તબક્કાથી શૂન્ય તરફ અને શૂન્યથી તબક્કા તરફ બંને પ્રવાહ બનાવે છે) અને તેની તીવ્રતા બંનેને બદલે છે. ઉદાહરણ તરીકે, વૈકલ્પિક વર્તમાન સમયાંતરે તેના ચાર્જના મૂલ્યમાં ફેરફાર કરે છે. તે તારણ આપે છે કે 50 હર્ટ્ઝ (50 સ્પંદનો પ્રતિ સેકન્ડ) ની આવર્તન પર, ઇલેક્ટ્રોન તેમની હિલચાલની દિશા બરાબર 100 વખત બદલે છે.

ડીસી ક્યાં વપરાય છે?

ડાયરેક્ટ વિદ્યુત પ્રવાહની કેટલીક લાક્ષણિકતાઓ છે. તે એક દિશામાં સખત રીતે વહે છે તે હકીકતને કારણે, તેને રૂપાંતરિત કરવું વધુ મુશ્કેલ છે. નીચેના તત્વોને ડીસી સ્ત્રોત ગણી શકાય:

• બેટરી (આલ્કલાઇન અને એસિડ બંને);
• નાના ઉપકરણોમાં વપરાતી સામાન્ય બેટરી;
• તેમજ વિવિધ ઉપકરણો જેમ કે કન્વર્ટર.

ડીસી ઓપરેશન

તેની મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ શું છે? આ કાર્ય અને વર્તમાન શક્તિ છે, અને આ બંને ખ્યાલો એકબીજા સાથે ખૂબ નજીકથી સંબંધિત છે. પાવર સમયના એકમ દીઠ (1 સેકન્ડ દીઠ) કામની ગતિ સૂચવે છે. જુલ-લેન્ઝના કાયદા અનુસાર, અમે શોધીએ છીએ કે પ્રત્યક્ષ વિદ્યુત પ્રવાહ દ્વારા કરવામાં આવેલું કાર્ય વર્તમાનની શક્તિ, વોલ્ટેજ અને ચાર્જ ટ્રાન્સફર કરવા માટે ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડનું કામ જે સમય દરમિયાન કરવામાં આવ્યું હતું તેના ઉત્પાદન જેટલું છે. કંડક્ટર સાથે.

વાહકમાં પ્રતિકાર પરના ઓહ્મના કાયદાને ધ્યાનમાં લેતા, વર્તમાનનું કાર્ય શોધવાનું આ સૂત્ર છે: A = I 2 *R*t (કાર્ય એ વાહકના પ્રતિકારના મૂલ્ય દ્વારા ગુણાકાર કરંટના વર્ગની બરાબર છે અને જે દરમિયાન કામ કરવામાં આવ્યું હતું તે સમય દ્વારા ફરીથી ગુણાકાર).

વીજળી

સૌ પ્રથમ, ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ શું છે તે શોધવાનું મૂલ્યવાન છે. વિદ્યુત પ્રવાહ એ કંડક્ટરમાં ચાર્જ કરેલા કણોની ક્રમબદ્ધ હિલચાલ છે. તે ઉદભવવા માટે, પ્રથમ ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર બનાવવું આવશ્યક છે, જેના પ્રભાવ હેઠળ ઉપરોક્ત ચાર્જ કરેલા કણો ખસેડવાનું શરૂ કરશે.

વીજળીનું પ્રથમ જ્ઞાન, ઘણી સદીઓ પહેલા, ઘર્ષણ દ્વારા ઉત્પન્ન થતા વિદ્યુત "ચાર્જ" થી સંબંધિત. પહેલેથી જ પ્રાચીન સમયમાં, લોકો જાણતા હતા કે એમ્બર, ઊનથી ઘસવામાં આવે છે, પ્રકાશ પદાર્થોને આકર્ષવાની ક્ષમતા પ્રાપ્ત કરે છે. પરંતુ ફક્ત 16 મી સદીના અંતમાં, અંગ્રેજી ચિકિત્સક ગિલ્બર્ટે આ ઘટનાનો વિગતવાર અભ્યાસ કર્યો અને જાણવા મળ્યું કે અન્ય ઘણા પદાર્થોમાં બરાબર સમાન ગુણધર્મો છે. શરીર કે જે, એમ્બરની જેમ, ઘસ્યા પછી, પ્રકાશ પદાર્થોને આકર્ષિત કરી શકે છે, તેને તેમણે ઇલેક્ટ્રીફાઇડ કહે છે. આ શબ્દ ગ્રીક ઇલેક્ટ્રોન - "એમ્બર" પરથી આવ્યો છે. હાલમાં, અમે કહીએ છીએ કે આ રાજ્યમાં શરીર પર વિદ્યુત ચાર્જ હોય ​​છે, અને શરીરને પોતાને "ચાર્જ્ડ" કહેવામાં આવે છે.

જ્યારે વિવિધ પદાર્થો નજીકના સંપર્કમાં આવે છે ત્યારે ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ હંમેશા ઉદ્ભવે છે. જો શરીર નક્કર હોય, તો તેમના નજીકના સંપર્કને તેમની સપાટી પર હાજર માઇક્રોસ્કોપિક પ્રોટ્રુઝન અને અનિયમિતતા દ્વારા અટકાવવામાં આવે છે. આવા શરીરને સ્ક્વિઝ કરીને અને તેમને એકબીજા સામે ઘસવાથી, અમે તેમની સપાટીઓને એકસાથે લાવીએ છીએ, જે દબાણ વિના માત્ર થોડા બિંદુઓને સ્પર્શે છે. કેટલીક સંસ્થાઓમાં, વિદ્યુત ચાર્જ વિવિધ ભાગો વચ્ચે મુક્તપણે ખસેડી શકે છે, પરંતુ અન્યમાં આ અશક્ય છે. પ્રથમ કિસ્સામાં, શરીરને "વાહક" ​​કહેવામાં આવે છે, અને બીજામાં - "ડાઇલેક્ટ્રિક્સ અથવા ઇન્સ્યુલેટર". વાહક તમામ ધાતુઓ છે, ક્ષાર અને એસિડના જલીય દ્રાવણ, વગેરે. ઇન્સ્યુલેટરના ઉદાહરણો એમ્બર, ક્વાર્ટઝ, ઇબોનાઇટ અને સામાન્ય સ્થિતિમાં જોવા મળતા તમામ વાયુઓ છે.

તેમ છતાં, એ નોંધવું જોઇએ કે વાહક અને ડાઇલેક્ટ્રિક્સમાં શરીરનું વિભાજન ખૂબ જ મનસ્વી છે. બધા પદાર્થો વધુ કે ઓછા અંશે વીજળીનું સંચાલન કરે છે. ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ સકારાત્મક અને નકારાત્મક છે. આ પ્રકારનો પ્રવાહ લાંબો સમય ચાલશે નહીં, કારણ કે ઇલેક્ટ્રિફાઇડ બોડી ચાર્જ સમાપ્ત થઈ જશે. કંડક્ટરમાં ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહના સતત અસ્તિત્વ માટે, ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર જાળવવું જરૂરી છે. આ હેતુઓ માટે, ઇલેક્ટ્રિક વર્તમાન સ્ત્રોતોનો ઉપયોગ થાય છે. ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહની ઘટનાનો સૌથી સરળ કિસ્સો એ છે કે જ્યારે વાયરનો એક છેડો ઇલેક્ટ્રિફાઇડ બોડી સાથે અને બીજો જમીન સાથે જોડાયેલ હોય છે.

લાઇટ બલ્બ અને ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સને કરન્ટ સપ્લાય કરતા ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટ બેટરીની શોધ સુધી દેખાતા ન હતા, જે લગભગ 1800 ની આસપાસની છે. આ પછી, વીજળીના સિદ્ધાંતનો વિકાસ એટલો ઝડપથી થયો કે એક સદી કરતાં પણ ઓછા સમયમાં તે માત્ર ભૌતિકશાસ્ત્રનો એક ભાગ બન્યો નહીં, પરંતુ નવી વિદ્યુત સંસ્કૃતિનો આધાર બન્યો.

વિદ્યુત પ્રવાહની મૂળભૂત માત્રા

વીજળી અને વર્તમાનની માત્રા. ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહની અસરો મજબૂત અથવા નબળી હોઈ શકે છે. વિદ્યુત પ્રવાહની મજબૂતાઈ સમયના ચોક્કસ એકમમાં સર્કિટમાંથી વહેતા ચાર્જની માત્રા પર આધારિત છે. સ્ત્રોતના એક ધ્રુવમાંથી બીજા ધ્રુવમાં જેટલા વધુ ઈલેક્ટ્રોન ખસેડવામાં આવે છે, તેટલા ઈલેક્ટ્રોન દ્વારા કુલ ચાર્જ ટ્રાન્સફર થાય છે. આ નેટ ચાર્જને કંડક્ટરમાંથી પસાર થતી વીજળીની માત્રા કહેવામાં આવે છે.

ખાસ કરીને, વિદ્યુત પ્રવાહની રાસાયણિક અસર વીજળીના જથ્થા પર આધારિત છે, એટલે કે, ઇલેક્ટ્રોલાઇટ સોલ્યુશનમાંથી જેટલો વધારે ચાર્જ પસાર થશે, તેટલો વધુ પદાર્થ કેથોડ અને એનોડ પર જમા થશે. આ સંદર્ભે, ઇલેક્ટ્રોડ પર જમા થયેલા પદાર્થના દળનું વજન કરીને અને આ પદાર્થના એક આયનના દળ અને ચાર્જને જાણીને વીજળીની માત્રાની ગણતરી કરી શકાય છે.

વર્તમાન શક્તિ એ એક જથ્થો છે જે કંડક્ટરના ક્રોસ સેક્શનમાંથી પસાર થતા ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જના તેના પ્રવાહના સમયના ગુણોત્તરની બરાબર છે. ચાર્જનું એકમ કુલોમ્બ (C) છે, સમય સેકંડ (ઓ) માં માપવામાં આવે છે. આ કિસ્સામાં, વર્તમાનનું એકમ C/s માં દર્શાવવામાં આવે છે. આ એકમને એમ્પીયર (A) કહેવાય છે. સર્કિટમાં વર્તમાન માપવા માટે, વિદ્યુત માપન ઉપકરણનો ઉપયોગ થાય છે જેને એમીટર કહેવાય છે. સર્કિટમાં સમાવેશ કરવા માટે, એમીટર બે ટર્મિનલ્સથી સજ્જ છે. તે સર્કિટ સાથે શ્રેણીમાં જોડાયેલ છે.

વિદ્યુત વોલ્ટેજ. આપણે પહેલેથી જ જાણીએ છીએ કે વિદ્યુત પ્રવાહ એ ચાર્જ કરેલા કણો - ઇલેક્ટ્રોનની ક્રમબદ્ધ હિલચાલ છે. આ ચળવળ ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રનો ઉપયોગ કરીને બનાવવામાં આવે છે, જે ચોક્કસ પ્રમાણમાં કાર્ય કરે છે. આ ઘટનાને ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહનું કાર્ય કહેવામાં આવે છે. 1 સે.માં વિદ્યુત સર્કિટ દ્વારા વધુ ચાર્જને ખસેડવા માટે, વિદ્યુત ક્ષેત્રે વધુ કામ કરવું જોઈએ. તેના આધારે, તે તારણ આપે છે કે ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહનું કાર્ય વર્તમાનની શક્તિ પર આધારિત હોવું જોઈએ. પરંતુ ત્યાં એક વધુ મૂલ્ય છે જેના પર વર્તમાનનું કાર્ય નિર્ભર છે. આ જથ્થાને વોલ્ટેજ કહેવામાં આવે છે.

વોલ્ટેજ એ વિદ્યુત સર્કિટના ચોક્કસ વિભાગમાં વર્તમાન દ્વારા કરવામાં આવતા કાર્યનો ગુણોત્તર અને સર્કિટના સમાન વિભાગમાંથી વહેતા ચાર્જનો ગુણોત્તર છે. વર્તમાન કાર્યને જ્યુલ્સ (J), ચાર્જ - કુલમ્બ્સ (C) માં માપવામાં આવે છે. આ સંદર્ભે, વોલ્ટેજ માટે માપનનું એકમ 1 J/C બનશે. આ એકમને વોલ્ટ (V) કહેવામાં આવતું હતું.

વિદ્યુત સર્કિટમાં વોલ્ટેજ ઉદભવવા માટે, વર્તમાન સ્ત્રોતની જરૂર છે. જ્યારે સર્કિટ ખુલ્લું હોય છે, ત્યારે વોલ્ટેજ માત્ર વર્તમાન સ્ત્રોતના ટર્મિનલ્સ પર હાજર હોય છે. જો આ વર્તમાન સ્ત્રોત સર્કિટમાં શામેલ હોય, તો સર્કિટના વ્યક્તિગત વિભાગોમાં પણ વોલ્ટેજ ઉદભવશે. આ સંદર્ભે, સર્કિટમાં વર્તમાન દેખાશે. એટલે કે, આપણે સંક્ષિપ્તમાં નીચે મુજબ કહી શકીએ: જો સર્કિટમાં કોઈ વોલ્ટેજ નથી, તો ત્યાં કોઈ વર્તમાન નથી. વોલ્ટેજ માપવા માટે, વોલ્ટમીટર તરીકે ઓળખાતા વિદ્યુત માપન સાધનનો ઉપયોગ થાય છે. તેના દેખાવમાં, તે અગાઉ ઉલ્લેખિત એમ્મીટર જેવું લાગે છે, માત્ર એટલો જ તફાવત એ છે કે વોલ્ટમીટર સ્કેલ પર અક્ષર V લખાયેલ છે (એમીટર પર A ને બદલે). વોલ્ટમીટરમાં બે ટર્મિનલ હોય છે, જેની મદદથી તે વિદ્યુત સર્કિટની સમાંતર રીતે જોડાયેલ હોય છે.

વિદ્યુત પ્રતિકાર. વિદ્યુત સર્કિટ સાથે વિવિધ વાહક અને એમ્મીટરને જોડ્યા પછી, તમે નોંધ કરી શકો છો કે વિવિધ કંડક્ટરનો ઉપયોગ કરતી વખતે, એમ્મીટર વિવિધ રીડિંગ્સ આપે છે, એટલે કે, આ કિસ્સામાં, ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટમાં ઉપલબ્ધ વર્તમાન શક્તિ અલગ છે. આ ઘટના એ હકીકત દ્વારા સમજાવી શકાય છે કે વિવિધ વાહકમાં વિવિધ વિદ્યુત પ્રતિકાર હોય છે, જે ભૌતિક જથ્થો છે. તેને જર્મન ભૌતિકશાસ્ત્રીના માનમાં ઓહ્મ નામ આપવામાં આવ્યું હતું. નિયમ પ્રમાણે, ભૌતિકશાસ્ત્રમાં મોટા એકમોનો ઉપયોગ થાય છે: કિલો-ઓહ્મ, મેગા-ઓહ્મ, વગેરે. વાહકનો પ્રતિકાર સામાન્ય રીતે અક્ષર R દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે, વાહકની લંબાઈ L છે, અને ક્રોસ-વિભાગીય વિસ્તાર S છે. આ કિસ્સામાં, પ્રતિકાર સૂત્ર તરીકે લખી શકાય છે:

જ્યાં p ગુણાંકને પ્રતિકારકતા કહેવામાં આવે છે. આ ગુણાંક 1 m2 ની બરાબર ક્રોસ-વિભાગીય વિસ્તાર સાથે 1 મીટર લાંબા વાહકના પ્રતિકારને વ્યક્ત કરે છે. પ્રતિકારકતા ઓહ્મ x m માં દર્શાવવામાં આવે છે કારણ કે વાયર, એક નિયમ તરીકે, એકદમ નાના ક્રોસ-સેક્શન ધરાવે છે, તેમના વિસ્તારો સામાન્ય રીતે ચોરસ મિલીમીટરમાં દર્શાવવામાં આવે છે. આ કિસ્સામાં, પ્રતિકારકતાનું એકમ ઓહ્મ x mm2/m હશે. નીચેના કોષ્ટકમાં. 1 કેટલીક સામગ્રીની પ્રતિરોધકતા દર્શાવે છે.

કોષ્ટક 1. કેટલીક સામગ્રીની વિદ્યુત પ્રતિકારકતા
સામગ્રી	p, ઓહ્મ x m2/m	સામગ્રી	p, ઓહ્મ x m2/m
		પ્લેટિનમ-ઇરીડિયમ એલોય
મેટલ અથવા એલોય
		મેંગેનિન (એલોય)
એલ્યુમિનિયમ		કોન્સ્ટેન્ટન (એલોય)
ટંગસ્ટન
		નિક્રોમ (એલોય)
નિકલીન (એલોય)		ફેક્રલ (એલોય)
		ક્રોમલ (એલોય)

ટેબલ મુજબ. 1 તે સ્પષ્ટ થાય છે કે તાંબામાં સૌથી ઓછી વિદ્યુત પ્રતિકારકતા છે, અને મેટલ એલોય સૌથી વધુ છે. વધુમાં, ડાઇલેક્ટ્રિક્સ (ઇન્સ્યુલેટર) ઊંચી પ્રતિકારકતા ધરાવે છે.

વિદ્યુત ક્ષમતા. આપણે પહેલાથી જ જાણીએ છીએ કે એકબીજાથી અલગ બે વાહક વિદ્યુત શુલ્ક એકઠા કરી શકે છે. આ ઘટના ભૌતિક જથ્થા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે જેને ઇલેક્ટ્રિકલ કેપેસીટન્સ કહેવાય છે. બે વાહકની વિદ્યુત ક્ષમતા એ તેમાંના એકના ચાર્જના ગુણોત્તર અને આ વાહક અને પડોશી વચ્ચેના સંભવિત તફાવત કરતાં વધુ કંઈ નથી. જ્યારે કંડક્ટર ચાર્જ મેળવે છે ત્યારે વોલ્ટેજ જેટલું ઓછું હોય છે, તેમની ક્ષમતા વધારે હોય છે. વિદ્યુત ક્ષમતાનું એકમ ફેરાડ (F) છે. વ્યવહારમાં, આ એકમના અપૂર્ણાંકોનો ઉપયોગ થાય છે: માઇક્રોફારાડ (μF) અને પીકોફારાડ (pF).

Yandex.Directબધી જાહેરાતોદૈનિક ભાડા માટે એપાર્ટમેન્ટ્સ કાઝાન! 1000 ઘસવું થી એપાર્ટમેન્ટ્સ. દૈનિક. મીની-હોટલ. રિપોર્ટિંગ દસ્તાવેજો16.forguest.ru કાઝાનમાં દૈનિક ભાડા માટે એપાર્ટમેન્ટ્સકાઝાનના તમામ જિલ્લાઓમાં આરામદાયક એપાર્ટમેન્ટ્સ. ઝડપી દૈનિક એપાર્ટમેન્ટ rental.fatyr.ru નવું યાન્ડેક્સ.બ્રાઉઝર!અનુકૂળ બુકમાર્ક્સ અને વિશ્વસનીય રક્ષણ. ઇન્ટરનેટ પર સુખદ બ્રાઉઝિંગ માટેનું બ્રાઉઝર!browser.yandex.ru 0+

જો તમે બે કંડક્ટરને એકબીજાથી અલગ કરીને લો અને તેમને એક બીજાથી થોડા અંતરે મૂકો, તો તમને કેપેસિટર મળશે. કેપેસિટરની ક્ષમતા તેની પ્લેટોની જાડાઈ અને ડાઇલેક્ટ્રિકની જાડાઈ અને તેની અભેદ્યતા પર આધારિત છે. કેપેસિટરની પ્લેટો વચ્ચેના ડાઇલેક્ટ્રિકની જાડાઈને ઘટાડીને, બાદમાંની કેપેસીટન્સ નોંધપાત્ર રીતે વધારી શકાય છે. બધા કેપેસિટર્સ પર, તેમની ક્ષમતા ઉપરાંત, વોલ્ટેજ કે જેના માટે આ ઉપકરણો ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યા છે તે સૂચવવું આવશ્યક છે.

ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહનું કાર્ય અને શક્તિ. ઉપરથી તે સ્પષ્ટ છે કે ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ કેટલાક કામ કરે છે. ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સને કનેક્ટ કરતી વખતે, ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ તમામ પ્રકારના સાધનોને કામ કરે છે, ટ્રેનને રેલ સાથે ખસેડે છે, શેરીઓ પ્રકાશિત કરે છે, ઘરને ગરમ કરે છે, અને રાસાયણિક અસર પણ ઉત્પન્ન કરે છે, એટલે કે, વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણની મંજૂરી આપે છે, વગેરે. આપણે કહી શકીએ કે કામ પૂર્ણ થયું. સર્કિટના ચોક્કસ વિભાગ પર વર્તમાન દ્વારા ઉત્પાદન વર્તમાન, વોલ્ટેજ અને સમય જે દરમિયાન કાર્ય કરવામાં આવ્યું હતું તે સમાન છે. કામ જુલ્સમાં, વોલ્ટેજ વોલ્ટમાં, વર્તમાન એમ્પીયરમાં, સમય સેકન્ડમાં માપવામાં આવે છે. આ સંદર્ભે, 1 J = 1B x 1A x 1s. આમાંથી તે તારણ આપે છે કે વિદ્યુત પ્રવાહના કાર્યને માપવા માટે, એક જ સમયે ત્રણ સાધનોનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ: એમીટર, વોલ્ટમીટર અને ઘડિયાળ. પરંતુ આ બોજારૂપ અને બિનઅસરકારક છે. તેથી, સામાન્ય રીતે, ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહનું કાર્ય ઇલેક્ટ્રિક મીટરથી માપવામાં આવે છે. આ ઉપકરણમાં ઉપરોક્ત તમામ ઉપકરણો શામેલ છે.

વિદ્યુત પ્રવાહની શક્તિ એ વર્તમાનના કાર્યના ગુણોત્તર જે દરમિયાન તે કરવામાં આવી હતી તે સમયની બરાબર છે. પાવર અક્ષર "P" દ્વારા નિયુક્ત કરવામાં આવે છે અને વોટ્સ (W) માં વ્યક્ત થાય છે. વ્યવહારમાં, સર્કિટની શક્તિને માપવા માટે, કિલોવોટ, મેગાવોટ, હેક્ટોવોટ વગેરેનો ઉપયોગ થાય છે, તમારે વોટમીટર લેવાની જરૂર છે. વિદ્યુત ઇજનેરો વિદ્યુતપ્રવાહનું કામ કિલોવોટ-કલાક (kWh)માં વ્યક્ત કરે છે.

વિદ્યુત પ્રવાહના મૂળભૂત નિયમો

ઓહ્મનો કાયદો. વિદ્યુત સર્કિટની સૌથી ઉપયોગી લાક્ષણિકતાઓ વોલ્ટેજ અને વર્તમાન ગણવામાં આવે છે. વીજળીના ઉપયોગની મુખ્ય વિશેષતાઓમાંની એક એ છે કે એક જગ્યાએથી બીજી જગ્યાએ ઊર્જાનું ઝડપી પરિવહન અને જરૂરી સ્વરૂપમાં ગ્રાહકને તેનું ટ્રાન્સફર. સંભવિત તફાવત અને વર્તમાનનું ઉત્પાદન શક્તિ આપે છે, એટલે કે, એકમ સમય દીઠ સર્કિટમાં આપવામાં આવતી ઉર્જાનો જથ્થો. ઉપર જણાવ્યા મુજબ, વિદ્યુત સર્કિટમાં પાવર માપવા માટે, 3 ઉપકરણોની જરૂર પડશે. શું માત્ર એક સાથે પસાર થવું અને તેના રીડિંગ્સ અને સર્કિટની કેટલીક લાક્ષણિકતાઓ, જેમ કે તેના પ્રતિકારની શક્તિની ગણતરી કરવી શક્ય છે? ઘણા લોકોને આ વિચાર ગમ્યો અને તે ફળદાયી જણાયો.

તો સમગ્ર રીતે વાયર અથવા સર્કિટનો પ્રતિકાર શું છે? શું વાયર, જેમ કે પાણીની પાઈપો અથવા વેક્યૂમ સિસ્ટમ પાઈપો, કોઈ કાયમી મિલકત ધરાવે છે જેને પ્રતિકાર કહી શકાય? ઉદાહરણ તરીકે, પાઈપોમાં, પ્રવાહ દર દ્વારા વિભાજિત પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરતા દબાણ તફાવતનો ગુણોત્તર સામાન્ય રીતે પાઇપની સતત લાક્ષણિકતા છે. એ જ રીતે, વાયરમાં ગરમીનો પ્રવાહ તાપમાનના તફાવત, વાયરનો ક્રોસ-વિભાગીય વિસ્તાર અને તેની લંબાઈને સંડોવતા એક સરળ સંબંધ દ્વારા સંચાલિત થાય છે. ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટ માટે આવા સંબંધની શોધ સફળ શોધનું પરિણામ હતું.

1820 ના દાયકામાં, જર્મન શાળાના શિક્ષક જ્યોર્જ ઓહ્મ ઉપરોક્ત સંબંધની શોધ શરૂ કરનાર પ્રથમ વ્યક્તિ હતા. સૌ પ્રથમ, તેણે ખ્યાતિ અને ખ્યાતિ માટે પ્રયત્ન કર્યો, જે તેને યુનિવર્સિટીમાં ભણાવવાની મંજૂરી આપશે. તેથી જ તેણે સંશોધનનું એક ક્ષેત્ર પસંદ કર્યું જેમાં વિશેષ ફાયદાઓનું વચન આપવામાં આવ્યું હતું.

ઓમ એક મિકેનિકનો પુત્ર હતો, તેથી તે જાણતો હતો કે વિવિધ જાડાઈના મેટલ વાયર કેવી રીતે દોરવા, જેની તેને પ્રયોગો માટે જરૂર હતી. તે દિવસોમાં યોગ્ય વાયર ખરીદવો અશક્ય હોવાથી ઓમે તે જાતે બનાવ્યો. તેમના પ્રયોગો દરમિયાન, તેમણે વિવિધ લંબાઈ, વિવિધ જાડાઈ, વિવિધ ધાતુઓ અને વિવિધ તાપમાન પણ અજમાવ્યા. તેણે આ તમામ પરિબળોને એક પછી એક બદલ્યા. ઓહ્મના સમયમાં, બેટરી હજુ પણ નબળી હતી અને અસંગત પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરતી હતી. આ સંદર્ભમાં, સંશોધકે જનરેટર તરીકે થર્મોકોલનો ઉપયોગ કર્યો હતો, જેનું ગરમ ​​જંકશન જ્યોતમાં મૂકવામાં આવ્યું હતું. વધુમાં, તેણે ક્રૂડ મેગ્નેટિક એમીટરનો ઉપયોગ કર્યો અને તાપમાન અથવા થર્મલ જંકશનની સંખ્યામાં ફેરફાર કરીને સંભવિત તફાવતો (ઓહ્મ તેમને "વોલ્ટેજ" કહે છે) માપ્યા.

વિદ્યુત સર્કિટનો અભ્યાસ હમણાં જ વિકસિત થવા લાગ્યો છે. 1800 ની આસપાસ બેટરીની શોધ થયા પછી, તે ખૂબ ઝડપથી વિકસિત થવા લાગી. વિવિધ ઉપકરણો ડિઝાઇન અને ઉત્પાદિત કરવામાં આવ્યા હતા (ઘણી વાર હાથ દ્વારા), નવા કાયદાઓ શોધાયા હતા, વિભાવનાઓ અને શરતો દેખાયા હતા, વગેરે. આ બધું વિદ્યુત ઘટનાઓ અને પરિબળોની ઊંડી સમજણ તરફ દોરી ગયું.

વીજળી વિશેના જ્ઞાનને અપડેટ કરવું, એક તરફ, ભૌતિકશાસ્ત્રના નવા ક્ષેત્રના ઉદભવનું કારણ બન્યું, બીજી તરફ, તે ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગના ઝડપી વિકાસ માટેનો આધાર હતો, એટલે કે બેટરી, જનરેટર, લાઇટિંગ માટે પાવર સપ્લાય સિસ્ટમ્સ. અને ઇલેક્ટ્રિક ડ્રાઇવ, ઇલેક્ટ્રિક ભઠ્ઠીઓ, ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ, વગેરેની શોધ કરવામાં આવી હતી, અન્ય.

વીજળીના અભ્યાસના વિકાસ અને લાગુ વિદ્યુત ઇજનેરીના વિકાસ બંને માટે ઓહ્મની શોધો ખૂબ મહત્વની હતી. તેઓએ સીધા પ્રવાહ માટે અને ત્યારબાદ વૈકલ્પિક પ્રવાહ માટે વિદ્યુત સર્કિટના ગુણધર્મોની સરળતાથી આગાહી કરવાનું શક્ય બનાવ્યું. 1826 માં, ઓહ્મે એક પુસ્તક પ્રકાશિત કર્યું જેમાં તેણે સૈદ્ધાંતિક તારણો અને પ્રાયોગિક પરિણામોની રૂપરેખા આપી. પરંતુ તેની આશા વાજબી ન હતી, પુસ્તકને ઉપહાસ સાથે આવકારવામાં આવ્યો. આવું એટલા માટે થયું કારણ કે ઘણા લોકો ફિલસૂફીમાં રસ ધરાવતા હતા તેવા યુગમાં ક્રૂડ પ્રયોગની પદ્ધતિ અપ્રાકૃતિક લાગતી હતી.

તેમની પાસે શિક્ષણની જગ્યા છોડવા સિવાય કોઈ વિકલ્પ નહોતો. તે જ કારણસર તેણે યુનિવર્સિટીમાં નિમણૂક પ્રાપ્ત કરી ન હતી. 6 વર્ષ સુધી, વૈજ્ઞાનિક ગરીબીમાં જીવ્યા, ભવિષ્યમાં વિશ્વાસ વિના, કડવી નિરાશાની લાગણી અનુભવી.

પરંતુ ધીમે ધીમે તેની કૃતિઓએ જર્મનીની બહાર પ્રથમ ખ્યાતિ મેળવી. ઓમનું વિદેશમાં સન્માન થયું અને તેના સંશોધનનો લાભ મળ્યો. આ સંદર્ભે, તેમના દેશબંધુઓએ તેમને તેમના વતનમાં ઓળખવાની ફરજ પડી હતી. 1849 માં તેમણે મ્યુનિક યુનિવર્સિટીમાં પ્રોફેસરશીપ પ્રાપ્ત કરી.

ઓહ્મે વાયરના ટુકડા (સર્કિટના ભાગ માટે, સમગ્ર સર્કિટ માટે) માટે વર્તમાન અને વોલ્ટેજ વચ્ચેનો સંબંધ સ્થાપિત કરતો એક સરળ કાયદો શોધ્યો. આ ઉપરાંત, તેણે નિયમોનું સંકલન કર્યું જે તમને તે નિર્ધારિત કરવાની મંજૂરી આપે છે કે જો તમે કોઈ અલગ કદનો વાયર લો તો શું બદલાશે. ઓહ્મનો નિયમ નીચે પ્રમાણે ઘડવામાં આવ્યો છે: સર્કિટના એક વિભાગમાં વર્તમાન તાકાત આ વિભાગના વોલ્ટેજના સીધા પ્રમાણસર છે અને વિભાગના પ્રતિકારના વિપરિત પ્રમાણસર છે.

જૌલ-લેન્ઝ કાયદો. સર્કિટના કોઈપણ ભાગમાં ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ થોડું કામ કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ચાલો સર્કિટનો કોઈપણ વિભાગ લઈએ જેના છેડા વચ્ચે વોલ્ટેજ (U) હોય. વિદ્યુત વોલ્ટેજની વ્યાખ્યા મુજબ, બે બિંદુઓ વચ્ચે ચાર્જના એકમને ખસેડતી વખતે કરવામાં આવેલ કાર્ય U ની બરાબર છે. જો સર્કિટના આપેલ વિભાગમાં વર્તમાન તાકાત i ની બરાબર હોય, તો સમય જતાં તે ચાર્જ પસાર થશે, અને તેથી આ વિભાગમાં ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહનું કાર્ય આ હશે:

આ અભિવ્યક્તિ કોઈપણ સંજોગોમાં પ્રત્યક્ષ પ્રવાહ માટે માન્ય છે, સર્કિટના કોઈપણ વિભાગ માટે, જેમાં કંડક્ટર, ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ વગેરે હોઈ શકે છે. વર્તમાન શક્તિ, એટલે કે એકમ સમય દીઠ કાર્ય, આના બરાબર છે:

આ સૂત્રનો ઉપયોગ SI સિસ્ટમમાં વોલ્ટેજનું એકમ નક્કી કરવા માટે થાય છે.

ચાલો ધારીએ કે સર્કિટનો વિભાગ સ્થિર વાહક છે. આ કિસ્સામાં, તમામ કાર્ય ગરમીમાં ફેરવાશે, જે આ વાહકમાં છોડવામાં આવશે. જો વાહક સજાતીય હોય અને ઓહ્મના કાયદાનું પાલન કરે (આમાં તમામ ધાતુઓ અને ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સનો સમાવેશ થાય છે), તો પછી:

જ્યાં r એ વાહક પ્રતિકાર છે. આ બાબતે:

આ કાયદો સૌપ્રથમ પ્રાયોગિક ધોરણે ઇ. લેન્ઝ દ્વારા અને, તેમનાથી સ્વતંત્ર રીતે, જુલે દ્વારા લેવામાં આવ્યો હતો.

એ નોંધવું જોઇએ કે હીટિંગ કંડક્ટરમાં ટેકનોલોજીમાં અસંખ્ય એપ્લિકેશનો છે. તેમાંથી સૌથી સામાન્ય અને મહત્વપૂર્ણ અગ્નિથી પ્રકાશિત દીવા છે.

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનનો કાયદો. 19મી સદીના પૂર્વાર્ધમાં, અંગ્રેજી ભૌતિકશાસ્ત્રી એમ. ફેરાડેએ ચુંબકીય ઇન્ડક્શનની ઘટનાની શોધ કરી. આ હકીકત, ઘણા સંશોધકોની મિલકત બનીને, ઇલેક્ટ્રિકલ અને રેડિયો એન્જિનિયરિંગના વિકાસને એક શક્તિશાળી પ્રોત્સાહન આપ્યું.

પ્રયોગો દરમિયાન, ફેરાડેએ શોધી કાઢ્યું કે જ્યારે બંધ લૂપ દ્વારા બંધાયેલ સપાટીને ઘૂસી રહેલી ચુંબકીય ઇન્ડક્શન રેખાઓની સંખ્યા બદલાય છે, ત્યારે તેમાં વિદ્યુત પ્રવાહ ઉત્પન્ન થાય છે. આ ભૌતિકશાસ્ત્રના કદાચ સૌથી મહત્વપૂર્ણ કાયદાનો આધાર છે - ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનનો કાયદો. સર્કિટમાં જે પ્રવાહ આવે છે તેને ઇન્ડક્શન કહેવામાં આવે છે. એ હકીકતને કારણે કે સર્કિટમાં ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ ત્યારે જ ઉદ્ભવે છે જ્યારે મુક્ત ચાર્જ બાહ્ય દળોના સંપર્કમાં આવે છે, પછી બંધ સર્કિટની સપાટી સાથે પસાર થતા બદલાતા ચુંબકીય પ્રવાહ સાથે, આ જ બાહ્ય દળો તેમાં દેખાય છે. ભૌતિકશાસ્ત્રમાં બાહ્ય દળોની ક્રિયાને ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ અથવા પ્રેરિત ઇએમએફ કહેવામાં આવે છે.

ખુલ્લા વાહકમાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શન પણ દેખાય છે. જ્યારે વાહક બળની ચુંબકીય રેખાઓ પાર કરે છે, ત્યારે તેના છેડે વોલ્ટેજ દેખાય છે. આવા વોલ્ટેજના દેખાવનું કારણ પ્રેરિત ઇએમએફ છે. જો બંધ લૂપમાંથી પસાર થતો ચુંબકીય પ્રવાહ બદલાતો નથી, તો કોઈ પ્રેરિત પ્રવાહ દેખાતો નથી.

"ઇન્ડક્શન ઇએમએફ" ની વિભાવનાનો ઉપયોગ કરીને, આપણે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનના કાયદા વિશે વાત કરી શકીએ છીએ, એટલે કે, બંધ લૂપમાં ઇન્ડક્શન ઇએમએફ લૂપ દ્વારા બંધાયેલ સપાટી દ્વારા ચુંબકીય પ્રવાહના ફેરફારના દરની તીવ્રતામાં સમાન છે.

લેન્ઝનો નિયમ. આપણે પહેલેથી જ જાણીએ છીએ તેમ, વાહકમાં પ્રેરિત પ્રવાહ ઉદભવે છે. તેના દેખાવની પરિસ્થિતિઓ પર આધાર રાખીને, તેની એક અલગ દિશા છે. આ પ્રસંગે, રશિયન ભૌતિકશાસ્ત્રી લેન્ઝે નીચેનો નિયમ ઘડ્યો: બંધ સર્કિટમાં ઉદ્ભવતા પ્રેરિત પ્રવાહની હંમેશા એવી દિશા હોય છે કે તે બનાવે છે તે ચુંબકીય ક્ષેત્ર ચુંબકીય પ્રવાહને બદલવાની મંજૂરી આપતું નથી. આ બધા ઇન્ડક્શન કરંટની ઘટનાનું કારણ બને છે.

ઇન્ડક્શન વર્તમાન, અન્ય કોઈપણની જેમ, ઊર્જા ધરાવે છે. આનો અર્થ એ છે કે ઇન્ડક્શન વર્તમાનની ઘટનામાં, વિદ્યુત ઊર્જા દેખાય છે. ઉર્જાના સંરક્ષણ અને રૂપાંતરણના નિયમ મુજબ, ઉપરોક્ત ઉર્જા અન્ય પ્રકારની ઊર્જાના જથ્થાને કારણે જ ઉદ્ભવી શકે છે. આમ, લેન્ઝનો નિયમ ઊર્જાના સંરક્ષણ અને પરિવર્તનના કાયદાને સંપૂર્ણપણે અનુરૂપ છે.

ઇન્ડક્શન ઉપરાંત, કહેવાતા સ્વ-ઇન્ડક્શન કોઇલમાં દેખાઈ શકે છે. તેનો સાર નીચે મુજબ છે. જો કોઇલમાં પ્રવાહ ઊભો થાય છે અથવા તેની તાકાત બદલાય છે, તો બદલાતા ચુંબકીય ક્ષેત્ર દેખાય છે. અને જો કોઇલમાંથી પસાર થતો ચુંબકીય પ્રવાહ બદલાય છે, તો તેમાં ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ દેખાય છે, જેને સેલ્ફ-ઇન્ડક્શન ઇએમએફ કહેવામાં આવે છે.

લેન્ઝના નિયમ અનુસાર, સર્કિટ બંધ કરતી વખતે સેલ્ફ-ઇન્ડક્ટિવ ઇએમએફ વર્તમાન તાકાતમાં દખલ કરે છે અને તેને વધતા અટકાવે છે. જ્યારે સર્કિટ બંધ થાય છે, ત્યારે સ્વ-ઇન્ડક્ટિવ ઇએમએફ વર્તમાન તાકાત ઘટાડે છે. એવા કિસ્સામાં જ્યારે કોઇલમાં વર્તમાન તાકાત ચોક્કસ મૂલ્ય સુધી પહોંચે છે, ત્યારે ચુંબકીય ક્ષેત્ર બદલાતું અટકે છે અને સ્વ-ઇન્ડક્શન ઇએમએફ શૂન્ય બની જાય છે.

વિદ્યુત પ્રવાહ એ ચાર્જ કરેલા કણો છે જે કોઈપણ વાહકમાં વ્યવસ્થિત રીતે આગળ વધી શકે છે. આ ચળવળ ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રના પ્રભાવ હેઠળ થાય છે. ઇલેક્ટ્રિકલ ચાર્જનો દેખાવ લગભગ સતત થાય છે. આ ખાસ કરીને ઉચ્ચારવામાં આવે છે જ્યારે વિવિધ પદાર્થો એકબીજાના સંપર્કમાં આવે છે.

જો એકબીજાને સંબંધિત ચાર્જની સંપૂર્ણ મુક્ત હિલચાલ શક્ય છે, તો આ પદાર્થો વાહક છે. જ્યારે આવી હિલચાલ શક્ય નથી, ત્યારે પદાર્થોની આ શ્રેણીને ઇન્સ્યુલેટર ગણવામાં આવે છે. વાહકમાં વાહકતાની વિવિધ ડિગ્રી સાથેની તમામ ધાતુઓ તેમજ મીઠું અને એસિડ સોલ્યુશનનો સમાવેશ થાય છે. ઇન્સ્યુલેટર એબોનાઇટ, એમ્બર, વિવિધ વાયુઓ અને ક્વાર્ટઝના સ્વરૂપમાં કુદરતી પદાર્થો હોઈ શકે છે. તેઓ કૃત્રિમ મૂળના હોઈ શકે છે, ઉદાહરણ તરીકે, પીવીસી, પોલિઇથિલિન અને અન્ય.

ઇલેક્ટ્રિક વર્તમાન મૂલ્યો

ભૌતિક જથ્થા તરીકે, વર્તમાન તેના મૂળભૂત પરિમાણો અનુસાર માપી શકાય છે. માપનના પરિણામોના આધારે, ચોક્કસ વિસ્તારમાં વીજળીનો ઉપયોગ કરવાની શક્યતા નક્કી કરવામાં આવે છે.

ત્યાં બે પ્રકારના વિદ્યુત પ્રવાહ છે - પ્રત્યક્ષ અને વૈકલ્પિક. પ્રથમ હંમેશા સમય અને દિશામાં અપરિવર્તિત રહે છે, અને બીજા કિસ્સામાં, ચોક્કસ સમયગાળા દરમિયાન આ પરિમાણોમાં ફેરફારો થાય છે.

ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ શું છે

ના પ્રભાવ હેઠળ ઇલેક્ટ્રિકલી ચાર્જ થયેલા કણોની દિશા નિર્દેશિત હિલચાલ. આવા કણો હોઈ શકે છે: વાહકમાં - ઇલેક્ટ્રોન, ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સમાં - આયનો (કેશન્સ અને આયન), સેમિકન્ડક્ટર્સમાં - ઇલેક્ટ્રોન અને કહેવાતા "છિદ્રો" ("ઇલેક્ટ્રોન-હોલ વાહકતા"). ત્યાં "બાયસ કરંટ" પણ છે, જેનો પ્રવાહ કેપેસીટન્સ ચાર્જ કરવાની પ્રક્રિયાને કારણે છે, એટલે કે. પ્લેટો વચ્ચે સંભવિત તફાવત બદલવો. પ્લેટો વચ્ચે કણોની કોઈ હિલચાલ નથી, પરંતુ વર્તમાન કેપેસિટરમાંથી વહે છે.

વિદ્યુત સર્કિટના સિદ્ધાંતમાં, વિદ્યુત ક્ષેત્રના પ્રભાવ હેઠળ વાહક માધ્યમમાં વર્તમાનને ચાર્જ કેરિયર્સની દિશાત્મક હિલચાલ માનવામાં આવે છે.

વિદ્યુત સર્કિટના સિદ્ધાંતમાં વહન પ્રવાહ (સરળ પ્રવાહ) એ કંડક્ટરના ક્રોસ સેક્શન દ્વારા એકમ સમય દીઠ વહેતી વીજળીની માત્રા છે: i=q/t, જ્યાં i વર્તમાન છે. એ; q = 1.6·10 9 - ઇલેક્ટ્રોન ચાર્જ, C; t - સમય, એસ.

આ અભિવ્યક્તિ ડીસી સર્કિટ માટે માન્ય છે. વૈકલ્પિક વર્તમાન સર્કિટ માટે, કહેવાતા તાત્કાલિક વર્તમાન મૂલ્યનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જે સમય જતાં ચાર્જના ફેરફારના દરની બરાબર છે: i(t)= dq/dt.

વિદ્યુત પ્રવાહ ત્યારે થાય છે જ્યારે વિદ્યુત ક્ષેત્ર અથવા સંભવિત તફાવત, વાહકના બે બિંદુઓ વચ્ચે વિદ્યુત સર્કિટના વિભાગમાં દેખાય છે. બે બિંદુઓ વચ્ચેના સંભવિત તફાવતને વોલ્ટેજ અથવા કહેવામાં આવે છે સર્કિટના આ વિભાગમાં વોલ્ટેજ ડ્રોપ.

"વર્તમાન" ("વર્તમાન તીવ્રતા") શબ્દને બદલે, "વર્તમાન તાકાત" શબ્દનો વારંવાર ઉપયોગ થાય છે. જો કે, બાદમાંને સફળ કહી શકાય નહીં, કારણ કે વર્તમાન તાકાત શબ્દના શાબ્દિક અર્થમાં કોઈ બળ નથી, પરંતુ માત્ર કંડક્ટરમાં વિદ્યુત ચાર્જની હિલચાલની તીવ્રતા, ક્રોસ દ્વારા એકમ સમય દીઠ પસાર થતી વીજળીની માત્રા. - કંડક્ટરનો વિભાગીય વિસ્તાર.
વર્તમાન દ્વારા વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે, જે SI સિસ્ટમમાં એમ્પીયર (A) માં માપવામાં આવે છે, અને વર્તમાન ઘનતા દ્વારા, જે SI સિસ્ટમમાં પ્રતિ ચોરસ મીટર એમ્પીયરમાં માપવામાં આવે છે.
એક એમ્પીયર એક સેકન્ડ (ઓ) માટે કંડક્ટરના ક્રોસ-સેક્શન દ્વારા એક કુલમ્બ (C) જેટલી વીજળીના ચાર્જની હિલચાલને અનુરૂપ છે:

1A = 1C/s.

સામાન્ય કિસ્સામાં, i અક્ષર દ્વારા વર્તમાન અને q દ્વારા ચાર્જ સૂચવવાથી, આપણે મેળવીએ છીએ:

i = dq / dt.

પ્રવાહના એકમને એમ્પીયર (A) કહે છે. જો 1 કૂલમ્બ જેટલો ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ 1 સેકન્ડમાં કંડક્ટરના ક્રોસ-સેક્શનમાંથી પસાર થાય તો કંડક્ટરમાં વર્તમાન 1 A છે.

જો વાહક સાથે વોલ્ટેજ લાગુ કરવામાં આવે છે, તો વાહકની અંદર ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર ઉદભવે છે. ક્ષેત્ર શક્તિ E પર, ચાર્જ e સાથેના ઇલેક્ટ્રોન પર f = Ee બળ દ્વારા કાર્ય કરવામાં આવે છે. જથ્થાઓ f અને E વેક્ટર છે. મુક્ત માર્ગ સમય દરમિયાન, ઇલેક્ટ્રોન અસ્તવ્યસ્ત ગતિ સાથે દિશાત્મક ગતિ પ્રાપ્ત કરે છે. દરેક ઈલેક્ટ્રોન નેગેટિવ ચાર્જ હોય ​​છે અને વેક્ટર E (ફિગ. 1) ની વિરુદ્ધ નિર્દેશિત વેગ ઘટક મેળવે છે. ક્રમાંકિત ગતિ, ચોક્કસ સરેરાશ ઇલેક્ટ્રોન ઝડપ vcp દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ, ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહના પ્રવાહને નિર્ધારિત કરે છે.

ઇલેક્ટ્રોન દુર્લભ વાયુઓમાં દિશા નિર્દેશિત કરી શકે છે. ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સ અને આયનાઇઝ્ડ વાયુઓમાં, પ્રવાહનો પ્રવાહ મુખ્યત્વે આયનોની હિલચાલને કારણે છે. હકીકત એ છે કે ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સમાં સકારાત્મક ચાર્જ આયનો સકારાત્મક ધ્રુવમાંથી નકારાત્મક તરફ જાય છે, ઐતિહાસિક રીતે વર્તમાનની દિશા ઇલેક્ટ્રોનની હિલચાલની દિશાની વિરુદ્ધ હોવાનું માનવામાં આવે છે.

વિદ્યુતપ્રવાહની દિશા એ દિશા તરીકે લેવામાં આવે છે જેમાં સકારાત્મક ચાર્જ કણો આગળ વધે છે, એટલે કે. ઇલેક્ટ્રોનની હિલચાલની વિરુદ્ધ દિશા.
વિદ્યુત સર્કિટના સિદ્ધાંતમાં, નિષ્ક્રિય સર્કિટ (ઊર્જા સ્ત્રોતોની બહાર)માં પ્રવાહની દિશાને ઉચ્ચ સંભવિતથી નીચલા એક તરફ સકારાત્મક ચાર્જ થયેલા કણોની હિલચાલની દિશા તરીકે લેવામાં આવે છે. આ દિશા વિદ્યુત ઈજનેરીના વિકાસની શરૂઆતમાં જ અપનાવવામાં આવી હતી અને ચાર્જ કેરિયર્સની હિલચાલની સાચી દિશાનો વિરોધાભાસ કરે છે - ઈલેક્ટ્રોન્સ મીડિયાને માઈનસથી પ્લસ સુધી લઈ જતા.

ક્રોસ-વિભાગીય વિસ્તાર S અને વર્તમાનના ગુણોત્તર સમાન મૂલ્યને વર્તમાન ઘનતા કહેવામાં આવે છે (δ દ્વારા સૂચિત): δ= I/S

એવું માનવામાં આવે છે કે વર્તમાન કંડક્ટરના ક્રોસ-સેક્શન પર સમાનરૂપે વિતરિત કરવામાં આવે છે. વાયરમાં વર્તમાન ઘનતા સામાન્ય રીતે A/mm2 માં માપવામાં આવે છે.

ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ કેરિયર્સના પ્રકાર અને તેમની હિલચાલના માધ્યમ અનુસાર, તેઓ અલગ પડે છે વહન પ્રવાહોઅને વિસ્થાપન પ્રવાહો. વાહકતાને ઇલેક્ટ્રોનિક અને આયનીયમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. સ્થિર સ્થિતિ માટે, બે પ્રકારના પ્રવાહોને અલગ પાડવામાં આવે છે: પ્રત્યક્ષ અને વૈકલ્પિક.

ઇલેક્ટ્રિક વર્તમાન ટ્રાન્સફરચાર્જ્ડ કણો અથવા શરીર ખાલી જગ્યામાં ફરતા દ્વારા ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જના સ્થાનાંતરણની ઘટનાને કૉલ કરો. ઇલેક્ટ્રિક ટ્રાન્સફર કરંટનો મુખ્ય પ્રકાર એ ચાર્જ (ઇલેક્ટ્રોન ટ્યુબમાં મુક્ત ઇલેક્ટ્રોનની હિલચાલ), ગેસ-ડિસ્ચાર્જ ઉપકરણોમાં મુક્ત આયનોની હિલચાલ સાથેના પ્રાથમિક કણોની રદબાતલમાં હિલચાલ છે.

વિદ્યુત વિસ્થાપન વર્તમાન (ધ્રુવીકરણ વર્તમાન)ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જના બંધાયેલા વાહકોની આદેશિત હિલચાલ કહેવાય છે. આ પ્રકારનો પ્રવાહ ડાઇલેક્ટ્રિક્સમાં જોઇ શકાય છે.
કુલ વિદ્યુત પ્રવાહ- વિચારણા હેઠળની સપાટી દ્વારા ઇલેક્ટ્રિક વહન પ્રવાહ, ઇલેક્ટ્રિક ટ્રાન્સફર કરંટ અને ઇલેક્ટ્રિક ડિસ્પ્લેસમેન્ટ પ્રવાહના સરવાળા સમાન સ્કેલર જથ્થો.

કોન્સ્ટન્ટ એ એક પ્રવાહ છે જે તીવ્રતામાં બદલાઈ શકે છે, પરંતુ મનસ્વી રીતે લાંબા સમય સુધી તેનું ચિહ્ન બદલતું નથી. આ વિશે અહીં વધુ વાંચો:

વૈકલ્પિક પ્રવાહ એ પ્રવાહ છે જે સમયાંતરે તીવ્રતા અને ચિહ્ન બંનેમાં બદલાય છે.વૈકલ્પિક પ્રવાહનું લક્ષણ દર્શાવતું પ્રમાણ એ આવર્તન છે (SI સિસ્ટમમાં હર્ટ્ઝમાં માપવામાં આવે છે), જ્યારે તેની તાકાત સમયાંતરે બદલાતી રહે છે. ઉચ્ચ આવર્તન વૈકલ્પિક પ્રવાહકંડક્ટરની સપાટી પર દબાણ કરવામાં આવે છે. ઉચ્ચ આવર્તન પ્રવાહોનો ઉપયોગ મિકેનિકલ એન્જિનિયરિંગમાં ભાગો અને વેલ્ડીંગની સપાટીની ગરમીની સારવાર માટે અને ધાતુઓ ગલન કરવા માટે ધાતુશાસ્ત્રમાં થાય છે.વૈકલ્પિક પ્રવાહોને sinusoidal અને વિભાજિત કરવામાં આવે છે બિન-સાઇનસાઇડલ. હાર્મોનિક કાયદા અનુસાર બદલાતા પ્રવાહને સિનુસોઇડલ કહેવામાં આવે છે:

i = હું પાપ કરું છુંωt,

વૈકલ્પિક પ્રવાહના પરિવર્તનનો દર તેના દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, જે એકમ સમય દીઠ સંપૂર્ણ પુનરાવર્તિત ઓસિલેશનની સંખ્યા તરીકે વ્યાખ્યાયિત થયેલ છે. આવર્તન એફ અક્ષર દ્વારા નિયુક્ત કરવામાં આવે છે અને હર્ટ્ઝ (હર્ટ્ઝ) માં માપવામાં આવે છે. આમ, 50 હર્ટ્ઝના નેટવર્કમાં વર્તમાન આવર્તન સેકન્ડ દીઠ 50 સંપૂર્ણ ઓસિલેશનને અનુરૂપ છે. કોણીય આવર્તન ω એ પ્રતિ સેકન્ડમાં રેડિયનમાં વર્તમાનના ફેરફારનો દર છે અને તે એક સરળ સંબંધ દ્વારા આવર્તન સાથે સંબંધિત છે:

ω = 2πf

સીધા અને વૈકલ્પિક પ્રવાહોના સ્થિર-સ્થિતિ (નિશ્ચિત) મૂલ્યોમૂડી અક્ષર I અસ્થિર (ત્વરિત) મૂલ્યો દ્વારા સૂચવો - અક્ષર i. પરંપરાગત રીતે, વિદ્યુતપ્રવાહની સકારાત્મક દિશાને હકારાત્મક શુલ્કની ગતિની દિશા માનવામાં આવે છે.

આ એક પ્રવાહ છે જે સમય જતાં સાઈન લો અનુસાર બદલાય છે.

વૈકલ્પિક પ્રવાહ એ પરંપરાગત સિંગલ- અને થ્રી-ફેઝ નેટવર્કમાં વર્તમાનનો પણ ઉલ્લેખ કરે છે. આ કિસ્સામાં, વૈકલ્પિક વર્તમાન પરિમાણો હાર્મોનિક કાયદા અનુસાર બદલાય છે.

વૈકલ્પિક પ્રવાહ સમય સાથે બદલાતો હોવાથી, ડાયરેક્ટ કરંટ સર્કિટ માટે યોગ્ય સમસ્યા હલ કરવાની સરળ પદ્ધતિઓ અહીં સીધી લાગુ પડતી નથી. ખૂબ ઊંચી ફ્રીક્વન્સીઝ પર, ચાર્જ ઓસીલેટરી ગતિમાંથી પસાર થઈ શકે છે - સર્કિટમાં એક જગ્યાએથી બીજી જગ્યાએ અને પાછળનો પ્રવાહ. આ કિસ્સામાં, સીધા વર્તમાન સર્કિટથી વિપરીત, શ્રેણી-જોડાયેલા વાહકમાં પ્રવાહો સમાન ન હોઈ શકે. AC સર્કિટમાં હાજર કેપેસિટીન્સ આ અસરને વધારે છે. વધુમાં, જ્યારે વર્તમાનમાં ફેરફાર થાય છે, ત્યારે સ્વ-ઇન્ડક્શન અસરો જોવા મળે છે, જે ઓછી આવર્તન પર પણ નોંધપાત્ર બને છે જો ઉચ્ચ ઇન્ડક્ટન્સ સાથે કોઇલનો ઉપયોગ કરવામાં આવે. પ્રમાણમાં ઓછી ફ્રીક્વન્સીઝ પર, AC સર્કિટની હજુ પણ ઉપયોગ કરીને ગણતરી કરી શકાય છે, જે, જો કે, તે મુજબ સંશોધિત થવી જોઈએ.

એક સર્કિટ કે જેમાં વિવિધ રેઝિસ્ટર, ઇન્ડક્ટર અને કેપેસિટર્સનો સમાવેશ થાય છે તેને એવી રીતે ગણી શકાય કે તેમાં સામાન્યકૃત રેઝિસ્ટર, કેપેસિટર અને ઇન્ડક્ટર શ્રેણીમાં જોડાયેલા હોય.

ચાલો સિનુસોઇડલ વૈકલ્પિક વર્તમાન જનરેટર સાથે જોડાયેલા આવા સર્કિટના ગુણધર્મોને ધ્યાનમાં લઈએ. AC સર્કિટની ગણતરી માટે નિયમો ઘડવા માટે, તમારે આવા સર્કિટના દરેક ઘટકો માટે વોલ્ટેજ ડ્રોપ અને વર્તમાન વચ્ચેનો સંબંધ શોધવાની જરૂર છે.

એસી અને ડીસી સર્કિટમાં સંપૂર્ણપણે અલગ ભૂમિકા ભજવે છે. જો, ઉદાહરણ તરીકે, એક ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ તત્વ સર્કિટ સાથે જોડાયેલ હોય, તો કેપેસિટર ચાર્જ થવાનું શરૂ કરશે જ્યાં સુધી તેની આજુબાજુનો વોલ્ટેજ તત્વના emf જેટલો ન થાય. પછી ચાર્જિંગ બંધ થઈ જશે અને વર્તમાન શૂન્ય થઈ જશે. જો સર્કિટ વૈકલ્પિક વર્તમાન જનરેટર સાથે જોડાયેલ હોય, તો પછી એક અર્ધ-ચક્રમાં ઇલેક્ટ્રોન કેપેસિટરની ડાબી પ્લેટમાંથી બહાર નીકળશે અને જમણી બાજુએ એકઠા થશે, અને બીજામાં - ઊલટું. આ ફરતા ઇલેક્ટ્રોન વૈકલ્પિક પ્રવાહનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, જેની મજબૂતાઈ કેપેસિટરની બંને બાજુઓ પર સમાન હોય છે. જ્યાં સુધી વૈકલ્પિક પ્રવાહની આવર્તન ખૂબ ઊંચી ન હોય ત્યાં સુધી, રેઝિસ્ટર અને ઇન્ડક્ટર દ્વારા પ્રવાહ પણ સમાન છે.

AC વપરાશ કરતા ઉપકરણોમાં, AC કરંટને ઘણીવાર રેક્ટિફાયર દ્વારા DC કરંટ ઉત્પન્ન કરવા માટે સુધારેલ છે.

વિદ્યુત પ્રવાહના વાહક

જે સામગ્રીમાં પ્રવાહ વહે છે તેને કહેવામાં આવે છે. નીચા તાપમાને કેટલીક સામગ્રી સુપરકન્ડક્ટીંગ બની જાય છે. આ સ્થિતિમાં, તેઓ વર્તમાન માટે લગભગ કોઈ પ્રતિકાર પ્રદાન કરતા નથી; અન્ય તમામ કિસ્સાઓમાં, વાહક પ્રવાહના પ્રવાહનો પ્રતિકાર કરે છે અને પરિણામે, વિદ્યુત કણોની ઊર્જાનો ભાગ ગરમીમાં રૂપાંતરિત થાય છે. વર્તમાન તાકાતની ગણતરી સર્કિટ વિભાગ અને સંપૂર્ણ સર્કિટ માટે ઓહ્મના કાયદાનો ઉપયોગ કરીને કરી શકાય છે.

કંડક્ટરમાં કણોની હિલચાલની ગતિ વાહકની સામગ્રી, કણના દળ અને ચાર્જ, આસપાસના તાપમાન, લાગુ સંભવિત તફાવત અને પ્રકાશની ગતિ કરતાં ઘણી ઓછી છે તેના પર આધાર રાખે છે. આ હોવા છતાં, વિદ્યુત પ્રવાહના પ્રસારની ગતિ આપેલ માધ્યમમાં પ્રકાશની ગતિ જેટલી છે, એટલે કે, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગના આગળના પ્રસારની ગતિ.

વર્તમાન માનવ શરીરને કેવી રીતે અસર કરે છે?

વ્યક્તિ અથવા પ્રાણીના શરીરમાંથી પસાર થતો પ્રવાહ ઇલેક્ટ્રિકલ બર્ન, ફાઇબરિલેશન અથવા મૃત્યુનું કારણ બની શકે છે. બીજી બાજુ, માનસિક બીમારી, ખાસ કરીને ડિપ્રેશનની સારવાર માટે સઘન સંભાળમાં ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહનો ઉપયોગ થાય છે, મગજના અમુક વિસ્તારોની વિદ્યુત ઉત્તેજનાનો ઉપયોગ પાર્કિન્સન રોગ અને એપીલેપ્સી જેવા રોગોની સારવાર માટે થાય છે, પેસમેકર જે હૃદયના સ્નાયુઓને ધબકારા સાથે ઉત્તેજિત કરે છે. વર્તમાનનો ઉપયોગ બ્રેડીકાર્ડિયા માટે થાય છે. મનુષ્યો અને પ્રાણીઓમાં, વર્તમાનનો ઉપયોગ ચેતા આવેગને પ્રસારિત કરવા માટે થાય છે.

સલામતીના નિયમો અનુસાર, વ્યક્તિ માટે લઘુત્તમ પ્રવાહ 1 mA છે. આશરે 0.01 A ના બળથી શરૂ થતો પ્રવાહ માનવ જીવન માટે ખતરનાક બને છે. આશરે 0.1 A ના બળથી શરૂ થતો પ્રવાહ વ્યક્તિ માટે ઘાતક બની જાય છે. 42 V કરતા ઓછા વોલ્ટેજને સલામત ગણવામાં આવે છે.

ગતિમાં ચાર્જ. તે સ્થિર વીજળીના અચાનક સ્રાવનું સ્વરૂપ લઈ શકે છે, જેમ કે વીજળી. અથવા તે જનરેટર, બેટરી, સૌર અથવા બળતણ કોષોમાં નિયંત્રિત પ્રક્રિયા હોઈ શકે છે. આજે આપણે "ઇલેક્ટ્રિક કરંટ" ની ખૂબ જ ખ્યાલ અને વિદ્યુત પ્રવાહના અસ્તિત્વ માટેની શરતો જોઈશું.

ઇલેક્ટ્રિક એનર્જી

આપણે જે વીજળીનો ઉપયોગ કરીએ છીએ તે મોટાભાગની વિદ્યુત ગ્રીડમાંથી વૈકલ્પિક પ્રવાહના સ્વરૂપમાં આવે છે. તે જનરેટર દ્વારા બનાવવામાં આવે છે જે ફેરાડેના ઇન્ડક્શનના કાયદા અનુસાર કાર્ય કરે છે, જેના કારણે બદલાતા ચુંબકીય ક્ષેત્ર કંડક્ટરમાં ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહને પ્રેરિત કરી શકે છે.

જનરેટરમાં વાયરની ફરતી કોઇલ હોય છે જે ફરતી વખતે ચુંબકીય ક્ષેત્રોમાંથી પસાર થાય છે. જેમ જેમ કોઇલ ફરે છે, તેમ તેમ તે ચુંબકીય ક્ષેત્રની સાપેક્ષમાં ખુલે છે અને નજીક આવે છે અને વિદ્યુત પ્રવાહ બનાવે છે જે દરેક વળાંક સાથે દિશા બદલે છે. વર્તમાન એક સંપૂર્ણ ચક્રમાંથી આગળ પાછળ સેકન્ડ દીઠ 60 વખત પસાર થાય છે.

જનરેટરને કોલસો, કુદરતી ગેસ, તેલ અથવા પરમાણુ રિએક્ટર દ્વારા ગરમ કરવામાં આવતી સ્ટીમ ટર્બાઇન દ્વારા સંચાલિત કરી શકાય છે. જનરેટરમાંથી, વર્તમાન ટ્રાન્સફોર્મર્સની શ્રેણીમાંથી પસાર થાય છે, જ્યાં તેનું વોલ્ટેજ વધે છે. વાયરનો વ્યાસ વધુ ગરમ કર્યા વિના અને ઊર્જા ગુમાવ્યા વિના તેઓ વહન કરી શકે તેવા પ્રવાહની માત્રા અને તીવ્રતા નક્કી કરે છે, અને વોલ્ટેજ ફક્ત જમીન પરથી કેટલી સારી રીતે અવાહક છે તેના આધારે મર્યાદિત છે.

તે નોંધવું રસપ્રદ છે કે વર્તમાન માત્ર એક વાયર દ્વારા વહન કરવામાં આવે છે અને બે નહીં. તેની બે બાજુઓ હકારાત્મક અને નકારાત્મક તરીકે નિયુક્ત કરવામાં આવી છે. જો કે, વૈકલ્પિક પ્રવાહની ધ્રુવીયતા પ્રતિ સેકન્ડમાં 60 વખત બદલાતી હોવાથી, તેના અન્ય નામો છે - ગરમ (મુખ્ય પાવર લાઇન્સ) અને ગ્રાઉન્ડ (સર્કિટ પૂર્ણ કરવા માટે ભૂગર્ભમાં ચાલી રહેલ).

શા માટે ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહની જરૂર છે?

વિદ્યુત પ્રવાહના ઘણા ઉપયોગો છે: તે તમારા ઘરને પ્રકાશિત કરી શકે છે, તમારા કપડાં ધોઈ શકે છે અને સૂકવી શકે છે, તમારા ગેરેજનો દરવાજો ઉઠાવી શકે છે, કીટલીમાં પાણી ઉકાળી શકે છે અને ઘરની અન્ય વસ્તુઓને સક્ષમ કરી શકે છે જે આપણું જીવન ખૂબ સરળ બનાવે છે. જો કે, માહિતી પ્રસારિત કરવા માટે વર્તમાનની ક્ષમતા વધુને વધુ મહત્વપૂર્ણ બની રહી છે.

ઇન્ટરનેટથી કનેક્ટ કરતી વખતે, કમ્પ્યુટર વિદ્યુત પ્રવાહના માત્ર એક નાના ભાગનો ઉપયોગ કરે છે, પરંતુ આ એવી વસ્તુ છે જેના વિના આધુનિક લોકો તેમના જીવનની કલ્પના કરી શકતા નથી.

વિદ્યુત પ્રવાહનો ખ્યાલ

નદીના પ્રવાહની જેમ, પાણીના પરમાણુઓનો પ્રવાહ, વિદ્યુત પ્રવાહ એ ચાર્જ થયેલા કણોનો પ્રવાહ છે. તે શું છે જે તેનું કારણ બને છે અને શા માટે તે હંમેશા એક જ દિશામાં જતું નથી? જ્યારે તમે "વહેતા" શબ્દ સાંભળો છો, ત્યારે તમે શું વિચારો છો? કદાચ તે નદી હશે. આ એક સારો જોડાણ છે કારણ કે તે આ કારણોસર છે કે ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ તેનું નામ મેળવે છે. તે પાણીના પ્રવાહ જેવું જ છે, પરંતુ પાણીના અણુઓ ચેનલ સાથે ફરતા હોવાને બદલે, ચાર્જ કરેલા કણો કંડક્ટર સાથે આગળ વધે છે.

વિદ્યુત પ્રવાહના અસ્તિત્વ માટે જરૂરી પરિસ્થિતિઓમાં, ત્યાં એક બિંદુ છે જેને ઇલેક્ટ્રોનની હાજરીની જરૂર છે. વાહક પદાર્થના અણુઓમાં આમાંથી ઘણા મુક્ત ચાર્જ કણો અણુઓની આસપાસ અને તેની વચ્ચે તરતા હોય છે. તેમની હિલચાલ રેન્ડમ છે, તેથી કોઈ પણ દિશામાં કોઈ પ્રવાહ નથી. વિદ્યુત પ્રવાહના અસ્તિત્વ માટે શું જરૂરી છે?

વિદ્યુત પ્રવાહના અસ્તિત્વ માટેની શરતોમાં વોલ્ટેજની હાજરીનો સમાવેશ થાય છે. જ્યારે તે વાહક પર લાગુ થાય છે, ત્યારે તમામ મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન એક જ દિશામાં આગળ વધશે, વર્તમાન બનાવશે.

વિદ્યુત પ્રવાહ વિશે ઉત્સુક

રસપ્રદ વાત એ છે કે જ્યારે વિદ્યુત ઉર્જા પ્રકાશની ઝડપે વાહક દ્વારા સ્થાનાંતરિત થાય છે, ત્યારે ઇલેક્ટ્રોન પોતે ખૂબ ધીમી ગતિ કરે છે. વાસ્તવમાં, જો તમે વાહક વાયરની બાજુમાં ધીમેથી ચાલશો, તો તમારી ઝડપ ઇલેક્ટ્રોન કરતાં 100 ગણી ઝડપી હશે. આ એ હકીકતને કારણે છે કે તેમને એકબીજામાં ઊર્જા સ્થાનાંતરિત કરવા માટે વિશાળ અંતરની મુસાફરી કરવાની જરૂર નથી.

સીધો અને વૈકલ્પિક પ્રવાહ

આજે, બે અલગ અલગ પ્રકારના વર્તમાનનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે - પ્રત્યક્ષ અને વૈકલ્પિક. પ્રથમ, ઇલેક્ટ્રોન "નકારાત્મક" બાજુથી "સકારાત્મક" બાજુ તરફ એક દિશામાં આગળ વધે છે. વૈકલ્પિક પ્રવાહ ઇલેક્ટ્રોનને આગળ અને પાછળ ધકેલે છે, પ્રવાહની દિશા પ્રતિ સેકન્ડમાં ઘણી વખત બદલાય છે.

વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે પાવર પ્લાન્ટ્સમાં વપરાતા જનરેટર વૈકલ્પિક પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરવા માટે રચાયેલ છે. તમે કદાચ ક્યારેય નોંધ્યું નથી કે તમારા ઘરની લાઇટ વાસ્તવમાં ઝગમગતી હોય છે કારણ કે વર્તમાન દિશા બદલાય છે, પરંતુ તે તમારી આંખોને શોધી શકવા માટે ખૂબ જ ઝડપથી થાય છે.

સીધા વિદ્યુત પ્રવાહના અસ્તિત્વ માટેની શરતો શું છે? શા માટે આપણને બંને પ્રકારોની જરૂર છે અને કયો વધુ સારો છે? આ સારા પ્રશ્નો છે. હકીકત એ છે કે આપણે હજી પણ બંને પ્રકારના વર્તમાનનો ઉપયોગ કરીએ છીએ તે સૂચવે છે કે તે બંને ચોક્કસ હેતુઓ પૂરા કરે છે. 19મી સદીમાં, તે સ્પષ્ટ હતું કે પાવર પ્લાન્ટ અને ઘર વચ્ચેના લાંબા અંતર પર પાવરનું કાર્યક્ષમ ટ્રાન્સમિશન માત્ર ખૂબ ઊંચા વોલ્ટેજ પર જ શક્ય હતું. પરંતુ સમસ્યા એ હતી કે ખરેખર ઉચ્ચ વોલ્ટેજ મોકલવું લોકો માટે અત્યંત જોખમી હતું.

આ સમસ્યાનો ઉકેલ એ હતો કે તેને અંદર મોકલતા પહેલા ઘરની બહારનું ટેન્શન ઓછું કરવું. આજની તારીખે, સીધા વિદ્યુત પ્રવાહનો ઉપયોગ લાંબા અંતરના પ્રસારણ માટે થાય છે, મુખ્યત્વે અન્ય વોલ્ટેજમાં સરળતાથી રૂપાંતરિત થવાની ક્ષમતાને કારણે.

ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે?

ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહના અસ્તિત્વ માટેની શરતોમાં ચાર્જ થયેલા કણો, વાહક અને વોલ્ટેજની હાજરીનો સમાવેશ થાય છે. ઘણા વૈજ્ઞાનિકોએ વીજળીનો અભ્યાસ કર્યો છે અને શોધ્યું છે કે વીજળીના બે પ્રકાર છે: સ્થિર અને વર્તમાન.

તે બીજું છે જે કોઈપણ વ્યક્તિના રોજિંદા જીવનમાં એક વિશાળ ભૂમિકા ભજવે છે, કારણ કે તે સર્કિટમાંથી પસાર થતા ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. અમે દરરોજ તેનો ઉપયોગ અમારા ઘરોને પાવર આપવા માટે કરીએ છીએ અને ઘણું બધું.

વિદ્યુત પ્રવાહ શું છે?

જ્યારે વિદ્યુત ચાર્જ સર્કિટમાં એક જગ્યાએથી બીજી જગ્યાએ ફરે છે, ત્યારે વિદ્યુત પ્રવાહ બનાવવામાં આવે છે. વિદ્યુત પ્રવાહના અસ્તિત્વ માટેની શરતોમાં ચાર્જ થયેલા કણો ઉપરાંત, વાહકની હાજરીનો સમાવેશ થાય છે. મોટેભાગે આ એક વાયર છે. તેનું સર્કિટ એક બંધ સર્કિટ છે જેમાં પાવર સ્ત્રોતમાંથી વર્તમાન પસાર થાય છે. જ્યારે સર્કિટ ખુલ્લી હોય છે, ત્યારે તે પ્રવાસ પૂર્ણ કરી શકતો નથી. ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે તમારા રૂમની લાઇટ બંધ હોય, ત્યારે સર્કિટ ખુલ્લી હોય છે, પરંતુ જ્યારે સર્કિટ બંધ હોય, ત્યારે લાઇટ ચાલુ હોય છે.

વર્તમાન શક્તિ

વાહકમાં વિદ્યુત પ્રવાહના અસ્તિત્વ માટેની શરતો પાવર જેવી વોલ્ટેજ લાક્ષણિકતાઓ દ્વારા ખૂબ પ્રભાવિત થાય છે. આ ચોક્કસ સમયગાળા દરમિયાન કેટલી ઉર્જાનો ઉપયોગ થાય છે તેનું માપ છે.

આ લાક્ષણિકતાને વ્યક્ત કરવા માટે ઘણાં વિવિધ એકમોનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. જો કે, વિદ્યુત શક્તિ લગભગ વોટમાં માપવામાં આવે છે. એક વોટ એક જૌલ પ્રતિ સેકન્ડ બરાબર છે.

ગતિમાં ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ

વિદ્યુત પ્રવાહના અસ્તિત્વ માટેની શરતો શું છે? તે સ્થિર વીજળીના અચાનક સ્રાવનું સ્વરૂપ લઈ શકે છે, જેમ કે વીજળી અથવા ઊની કાપડ સાથેના ઘર્ષણમાંથી સ્પાર્ક. ઘણી વાર, જો કે, જ્યારે આપણે ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ વિશે વાત કરીએ છીએ, ત્યારે અમે વીજળીના વધુ નિયંત્રિત સ્વરૂપ વિશે વાત કરી રહ્યા છીએ જે લાઇટ બળે છે અને ઉપકરણો કામ કરે છે. મોટા ભાગનો વિદ્યુત ચાર્જ અણુની અંદર નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોન અને હકારાત્મક પ્રોટોન દ્વારા વહન કરવામાં આવે છે. જો કે, બાદમાં મુખ્યત્વે અણુ ન્યુક્લીની અંદર સ્થિર હોય છે, તેથી ચાર્જને એક જગ્યાએથી બીજી જગ્યાએ ટ્રાન્સફર કરવાનું કામ ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા કરવામાં આવે છે.

ધાતુ જેવી વાહક સામગ્રીમાં ઇલેક્ટ્રોન મોટાભાગે તેમના વહન બેન્ડ સાથે એક અણુથી બીજા પર જવા માટે મુક્ત હોય છે, જે ઉચ્ચતમ ઇલેક્ટ્રોન ભ્રમણકક્ષા છે. પર્યાપ્ત ઇલેક્ટ્રોમોટિવ ફોર્સ અથવા વોલ્ટેજ ચાર્જ અસંતુલન બનાવે છે જે ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહના રૂપમાં વાહકમાંથી ઇલેક્ટ્રોન વહેવા માટેનું કારણ બની શકે છે.

જો આપણે પાણી સાથે સામ્યતા દોરીએ, તો ઉદાહરણ તરીકે, પાઇપ લો. જ્યારે આપણે પાઇપમાં પાણીના પ્રવાહને મંજૂરી આપવા માટે એક છેડે વાલ્વ ખોલીએ છીએ, ત્યારે આપણે તે પાણી તેના અંત સુધી પહોંચવા માટે રાહ જોવી પડતી નથી. આપણને બીજા છેડે લગભગ તરત જ પાણી મળે છે કારણ કે આવનારું પાણી પહેલાથી જ પાઈપમાં રહેલા પાણીને દબાણ કરે છે. જ્યારે વાયરમાં વિદ્યુત પ્રવાહ હોય ત્યારે આવું થાય છે.

વિદ્યુત પ્રવાહ: વિદ્યુત પ્રવાહના અસ્તિત્વ માટેની શરતો

વિદ્યુત પ્રવાહને સામાન્ય રીતે ઇલેક્ટ્રોનનો પ્રવાહ માનવામાં આવે છે. જ્યારે બેટરીના બે છેડા ધાતુના વાયરનો ઉપયોગ કરીને એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે, ત્યારે આ ચાર્જ થયેલ સમૂહ બેટરીના એક છેડા (ઇલેક્ટ્રોડ અથવા ધ્રુવ) થી વિરુદ્ધ વાયરમાંથી પસાર થાય છે. તેથી, ચાલો ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહના અસ્તિત્વ માટે શરતોને નામ આપીએ:

1. ચાર્જ કણો.
2. કંડક્ટર.
3. વોલ્ટેજ સ્ત્રોત.

જો કે, બધું એટલું સરળ નથી. વિદ્યુત પ્રવાહના અસ્તિત્વ માટે કઈ પરિસ્થિતિઓ જરૂરી છે? નીચેની લાક્ષણિકતાઓને ધ્યાનમાં લઈને આ પ્રશ્નનો વધુ વિગતવાર જવાબ આપી શકાય છે:

• સંભવિત તફાવત (વોલ્ટેજ).આ ફરજિયાત શરતોમાંની એક છે. 2 બિંદુઓ વચ્ચે સંભવિત તફાવત હોવો જોઈએ, એટલે કે એક સ્થાન પર ચાર્જ થયેલા કણો દ્વારા બનાવેલ પ્રતિકૂળ બળ બીજા બિંદુ પરના તેમના બળ કરતા વધારે હોવું જોઈએ. વોલ્ટેજ સ્ત્રોતો, એક નિયમ તરીકે, પ્રકૃતિમાં થતા નથી, અને ઇલેક્ટ્રોન પર્યાવરણમાં એકદમ સમાનરૂપે વિતરિત થાય છે. તેમ છતાં, વૈજ્ઞાનિકો ચોક્કસ પ્રકારના ઉપકરણોની શોધ કરવામાં વ્યવસ્થાપિત હતા જ્યાં આ ચાર્જ થયેલા કણો એકઠા થઈ શકે છે, ત્યાં ખૂબ જ જરૂરી વોલ્ટેજ (ઉદાહરણ તરીકે, બેટરીમાં) બનાવે છે.
• વિદ્યુત પ્રતિકાર (વાહક).આ બીજી મહત્વપૂર્ણ સ્થિતિ છે જે ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહના અસ્તિત્વ માટે જરૂરી છે. આ તે રસ્તો છે જેના પર ચાર્જ કણો મુસાફરી કરે છે. ફક્ત તે સામગ્રી જે ઇલેક્ટ્રોનને મુક્તપણે ખસેડવા દે છે તે વાહક તરીકે કાર્ય કરે છે. જેમની પાસે આ ક્ષમતા નથી તેમને ઇન્સ્યુલેટર કહેવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, મેટલ વાયર એક ઉત્તમ વાહક હશે, જ્યારે તેનું રબર આવરણ ઉત્તમ ઇન્સ્યુલેટર હશે.

ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહના ઉદભવ અને અસ્તિત્વ માટેની પરિસ્થિતિઓનો કાળજીપૂર્વક અભ્યાસ કર્યા પછી, લોકો આ શક્તિશાળી અને ખતરનાક તત્વને કાબૂમાં રાખવામાં અને માનવતાના ફાયદા માટે તેને દિશામાન કરવામાં સક્ષમ હતા.