परिपथ में विद्युत धारा के अस्तित्व की स्थिति क्या है? प्रत्यक्ष विद्युत धारा के अस्तित्व के लिए शर्तें। निर्वात और गैस में

सर्किट सेक्शन के लिए ओम का नियमबताता है कि धारा वोल्टेज के सीधे आनुपातिक और प्रतिरोध के व्युत्क्रमानुपाती होती है।

यदि किसी विद्युत परिपथ में कार्यरत वोल्टेज को कई गुना बढ़ा दिया जाए, तो इस परिपथ में धारा भी उतनी ही बढ़ जाएगी। और यदि आप सर्किट का प्रतिरोध कई गुना बढ़ा देते हैं, तो करंट उसी मात्रा में कम हो जाएगा। इसी तरह, एक पाइप में पानी का प्रवाह जितना अधिक होगा, दबाव उतना ही अधिक होगा और पाइप पानी की गति के लिए उतना ही कम प्रतिरोध करेगा।

विद्युतीय प्रतिरोध- एक भौतिक मात्रा जो मार्ग को रोकने के लिए कंडक्टर के गुणों की विशेषता बताती है विद्युत प्रवाहऔर कंडक्टर के सिरों पर वोल्टेज और इसके माध्यम से बहने वाली धारा की ताकत के अनुपात के बराबर।

कोई भी वस्तु जिसके माध्यम से विद्युत धारा प्रवाहित होती है, उसका एक निश्चित प्रतिरोध होता है।

इलेक्ट्रॉनिक सिद्धांत धातु कंडक्टरों के विद्युत प्रतिरोध का सार इस प्रकार समझाता है। एक चालक के साथ चलते समय, मुक्त इलेक्ट्रॉन अपने रास्ते में अनगिनत बार परमाणुओं और अन्य इलेक्ट्रॉनों का सामना करते हैं और, उनके साथ बातचीत करते हुए, अनिवार्य रूप से अपनी ऊर्जा का कुछ हिस्सा खो देते हैं। इलेक्ट्रॉन अपनी गति के प्रति प्रतिरोध का अनुभव करते हैं। अलग-अलग परमाणु संरचना वाले विभिन्न धातु कंडक्टरों में विद्युत प्रवाह के लिए अलग-अलग प्रतिरोध होता है।

कंडक्टर का प्रतिरोध सर्किट और वोल्टेज में वर्तमान ताकत पर निर्भर नहीं करता है, बल्कि केवल कंडक्टर के आकार, आकार और सामग्री से निर्धारित होता है।

कंडक्टर का प्रतिरोध जितना अधिक होगा, वह उतना ही खराब विद्युत प्रवाह का संचालन करेगा, और, इसके विपरीत, कंडक्टर का प्रतिरोध जितना कम होगा, विद्युत प्रवाह के लिए इस कंडक्टर से गुजरना उतना ही आसान होगा।

2 प्रश्न. आकाशीय पिंडों की दृश्यमान हलचलें। ग्रहों की गति के नियम.

ए)एक अंधेरी रात में, हम आकाश में लगभग 2500 तारे (अदृश्य गोलार्ध 5000 को ध्यान में रखते हुए) देख सकते हैं, जो चमक और रंग में भिन्न होते हैं। ऐसा लगता है कि वे आकाशीय गोले से जुड़े हुए हैं और उसके साथ मिलकर पृथ्वी की परिक्रमा करते हैं। इनके बीच भ्रमण के लिए आकाश को 88 नक्षत्रों में विभाजित किया गया था। नक्षत्रों के बीच एक विशेष स्थान पर 12 राशि चक्र नक्षत्रों का कब्जा था, जिनके माध्यम से सूर्य का वार्षिक पथ गुजरता है - क्रांतिवृत्त। खगोलशास्त्री तारों के बीच नेविगेट करने के लिए आकाशीय निर्देशांक की विभिन्न प्रणालियों का उपयोग करते हैं। उनमें से एक भूमध्यरेखीय समन्वय प्रणाली है (चित्र 15.1)। यह आकाशीय भूमध्य रेखा पर आधारित है - आकाशीय गोले पर पृथ्वी के भूमध्य रेखा का प्रक्षेपण। क्रांतिवृत्त और भूमध्य रेखा दो बिंदुओं पर प्रतिच्छेद करते हैं: वसंत और शरद ऋतु विषुव। किसी भी तारे के दो निर्देशांक होते हैं: α - दायां आरोहण (घंटों में मापा जाता है), बी - विचलन (डिग्री में मापा जाता है)। स्टार अल्टेयर के निम्नलिखित निर्देशांक हैं: α = 19 घंटे 48 मीटर 18 सेकंड; बी = +8° 44'. तारों के मापे गए निर्देशांक कैटलॉग में संग्रहीत किए जाते हैं, उनका उपयोग तारा मानचित्र बनाने के लिए किया जाता है जिनका उपयोग खगोलविद सही तारों की खोज करते समय करते हैं। आकाश में तारों की पारस्परिक व्यवस्था नहीं बदलती, वे आकाशीय गोले के साथ-साथ दैनिक चक्कर लगाते हैं। ग्रह, दैनिक घूर्णन के साथ, तारों के बीच धीरे-धीरे चलते हैं, और उन्हें भटकता तारा कहा जाता है।

ग्रहों और सूर्य की स्पष्ट गति का वर्णन निकोलस कोपरनिकस द्वारा दुनिया की भूकेन्द्रित प्रणाली का उपयोग करके किया गया था।

बी)सूर्य के चारों ओर ग्रहों और अन्य खगोलीय पिंडों की गति केप्लर के तीन नियमों के अनुसार होती है:

केप्लर का प्रथम नियम- आकर्षण बल के प्रभाव में, एक खगोलीय पिंड दूसरे खगोलीय पिंड के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में एक शंकु खंड के साथ चलता है - एक वृत्त, एक दीर्घवृत्त, एक परवलय या एक अतिपरवलय।

केप्लर का दूसरा नियम- प्रत्येक ग्रह इस प्रकार गति करता है कि ग्रह का त्रिज्या सदिश समान समय अंतराल में समान क्षेत्रों को कवर करता है।

केप्लर का तीसरा नियम- पिंड की कक्षा के अर्ध-प्रमुख अक्ष का घन, उसकी परिक्रमण अवधि के वर्ग और पिंडों के द्रव्यमान के योग से विभाजित, एक स्थिर मान है।

और 3 / [टी 2 * (एम 1+ एम 2)] = जी / 4पी 2 जी गुरुत्वाकर्षण स्थिरांक है।

चंद्रमाआसपास घूमना धरतीएक अण्डाकार कक्षा में. चंद्र चरणों का परिवर्तन चंद्रमा के किनारे की रोशनी के प्रकार में परिवर्तन से निर्धारित होता है। पृथ्वी के चारों ओर चंद्रमा की गति को चंद्र और सूर्य ग्रहण द्वारा समझाया गया है। उतार-चढ़ाव की घटनाएं चंद्रमा के आकर्षण और पृथ्वी के बड़े आकार के कारण होती हैं।

बिजली. ओम कानून

यदि एक इंसुलेटेड कंडक्टर को विद्युत क्षेत्र में रखा जाता है, तो मुक्त चार्ज पर क्यूकंडक्टर में एक बल कार्य करेगा। परिणामस्वरूप, कंडक्टर में मुक्त आवेशों का एक अल्पकालिक संचलन होता है। यह प्रक्रिया तब समाप्त होगी जब कंडक्टर की सतह पर उत्पन्न होने वाले आवेशों का अपना विद्युत क्षेत्र बाहरी क्षेत्र की पूरी तरह से भरपाई कर देगा। कंडक्टर के अंदर परिणामी इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र शून्य होगा (§ 1.5 देखें)।

हालाँकि, कंडक्टरों में, कुछ शर्तों के तहत, मुक्त विद्युत आवेश वाहकों की निरंतर क्रमबद्ध गति हो सकती है। ऐसा आंदोलन कहा जाता है विद्युत का झटका . धनात्मक मुक्त आवेशों की गति की दिशा को विद्युत धारा की दिशा के रूप में लिया जाता है। किसी चालक में विद्युत धारा के अस्तित्व के लिए उसमें विद्युत क्षेत्र बनाना आवश्यक है।

विद्युत धारा का मात्रात्मक माप है वर्तमान ताकत मैं – अदिश भौतिक मात्रा आवेश अनुपात के बराबर Δ क्यू, समय अंतराल के लिए कंडक्टर के क्रॉस सेक्शन के माध्यम से स्थानांतरित किया गया (चित्र 1.8.1)। टी, इस समय अंतराल के लिए:

इंटरनेशनल सिस्टम ऑफ़ यूनिट्स एसआई में, करंट को एम्पीयर (ए) में मापा जाता है। वर्तमान इकाई 1 ए वर्तमान के साथ दो समानांतर कंडक्टरों के चुंबकीय संपर्क द्वारा स्थापित की जाती है (§ 1.16 देखें)।

एक स्थिर विद्युत धारा केवल में ही उत्पन्न की जा सकती है बन्द परिपथ , जिसमें मुक्त आवेश वाहक बंद रास्तों पर घूमते हैं। ऐसे सर्किट में विभिन्न बिंदुओं पर विद्युत क्षेत्र समय के साथ स्थिर रहता है। इसलिए, सर्किट में विद्युत क्षेत्र एकदिश धाराइसमें जमे हुए इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र का चरित्र होता है। लेकिन जब किसी विद्युत आवेश को एक बंद पथ के साथ इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र में ले जाया जाता है, तो विद्युत बलों का कार्य शून्य होता है (§ 1.4 देखें)। इसलिए, प्रत्यक्ष धारा के अस्तित्व के लिए, विद्युत परिपथ में एक उपकरण का होना आवश्यक है जो बलों के कार्य के कारण सर्किट के अनुभागों में संभावित अंतर पैदा और बनाए रख सके। गैर-इलेक्ट्रोस्टैटिक उत्पत्ति. ऐसे उपकरणों को कहा जाता है प्रत्यक्ष वर्तमान स्रोत . वर्तमान स्रोतों से मुक्त आवेश वाहकों पर कार्य करने वाले गैर-इलेक्ट्रोस्टैटिक मूल के बलों को कहा जाता है बाहरी ताकतें .

बाहरी ताकतों की प्रकृति भिन्न हो सकती है। गैल्वेनिक कोशिकाओं या बैटरियों में, वे विद्युत रासायनिक प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप उत्पन्न होते हैं, डीसी जनरेटर में, जब कंडक्टर चुंबकीय क्षेत्र में चलते हैं तो बाहरी बल उत्पन्न होते हैं। विद्युत सर्किट में वर्तमान स्रोत पंप के समान भूमिका निभाता है, जो एक बंद हाइड्रोलिक प्रणाली में तरल पदार्थ पंप करने के लिए आवश्यक है। बाहरी ताकतों के प्रभाव में, विद्युत आवेश वर्तमान स्रोत के अंदर चले जाते हैं ख़िलाफ़एक इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र की ताकतें, जिसके कारण एक बंद सर्किट में निरंतर विद्युत प्रवाह बनाए रखा जा सकता है।

जब विद्युत आवेश डीसी सर्किट के साथ चलते हैं, तो वर्तमान स्रोतों के अंदर कार्य करने वाली बाहरी ताकतें काम करती हैं।

भौतिक मात्रा कार्य के अनुपात के बराबर एचार्ज को स्थानांतरित करते समय सेंट बाहरी बल क्यूवर्तमान स्रोत के ऋणात्मक ध्रुव से धनात्मक ध्रुव तक इस आवेश के मान को कहा जाता है स्रोत इलेक्ट्रोमोटिव बल(ईएमएफ):

इस प्रकार, ईएमएफ एक सकारात्मक चार्ज को स्थानांतरित करते समय बाहरी बलों द्वारा किए गए कार्य से निर्धारित होता है। संभावित अंतर की तरह इलेक्ट्रोमोटिव बल को वोल्ट (वी) में मापा जाता है।

जब एक एकल सकारात्मक चार्ज एक बंद डीसी सर्किट के साथ चलता है, तो बाहरी बलों का कार्य इस सर्किट में कार्यरत ईएमएफ के योग के बराबर होता है, और इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र का कार्य शून्य होता है।

डीसी सर्किट को अलग-अलग खंडों में विभाजित किया जा सकता है। वे खण्ड जिन पर बाह्य बल कार्य नहीं करते (अर्थात् जिन खण्डों में धारा स्रोत नहीं होते) कहलाते हैं सजातीय . वे क्षेत्र जिनमें वर्तमान स्रोत सम्मिलित होते हैं, कहलाते हैं विजातीय .

जब एक इकाई सकारात्मक चार्ज सर्किट के एक निश्चित खंड के साथ चलता है, तो इलेक्ट्रोस्टैटिक (कूलम्ब) और बाहरी बल दोनों काम करते हैं। इलेक्ट्रोस्टैटिक बलों का कार्य अमानवीय खंड के प्रारंभिक (1) और अंतिम (2) बिंदुओं के बीच संभावित अंतर Δφ 12 \u003d φ 1 - φ 2 के बराबर है। बाह्य बलों का कार्य, परिभाषा के अनुसार, इस क्षेत्र में कार्य करने वाला इलेक्ट्रोमोटिव बल 12 है। तो कुल काम है

1826 में जर्मन भौतिक विज्ञानी जी. ओम ने प्रयोगात्मक रूप से स्थापित किया कि वर्तमान ताकत मैं, एक सजातीय धातु कंडक्टर (यानी, एक कंडक्टर जिसमें कोई बाहरी बल कार्य नहीं करता है) के माध्यम से प्रवाहित होना वोल्टेज के समानुपाती होता है यूकंडक्टर के सिरों पर:

कहाँ आर= स्थिरांक.

मूल्य आरबुलाया विद्युतीय प्रतिरोध . विद्युत प्रतिरोध वाले चालक को कहते हैं अवरोध . यह अनुपात व्यक्त करता है सर्किट के एक सजातीय खंड के लिए ओम का नियम:किसी चालक में धारा सीधे लागू वोल्टेज के समानुपाती होती है और चालक के प्रतिरोध के व्युत्क्रमानुपाती होती है।

SI में चालकों के विद्युत प्रतिरोध की इकाई है ओम (ओम). 1 ओम के प्रतिरोध में सर्किट का एक खंड होता है, जिसमें 1 V के वोल्टेज पर 1 A का करंट होता है।

ओम के नियम का पालन करने वाले चालक कहलाते हैं रेखीय . वर्तमान ताकत की ग्राफिक निर्भरता मैंवोल्टेज से यू(ऐसे चार्ट कहलाते हैं वोल्ट-एम्पीयर विशेषताएँ , संक्षिप्त रूप से VAC) को मूल बिंदु से गुजरने वाली एक सीधी रेखा द्वारा दर्शाया जाता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ऐसी कई सामग्रियां और उपकरण हैं जो ओम के नियम का पालन नहीं करते हैं, जैसे अर्धचालक डायोड या गैस डिस्चार्ज लैंप। यहां तक ​​कि पर्याप्त रूप से बड़ी ताकत की धाराओं वाले धातु कंडक्टरों के लिए भी, ओम के रैखिक नियम से विचलन देखा जाता है, क्योंकि धातु कंडक्टरों का विद्युत प्रतिरोध बढ़ते तापमान के साथ बढ़ता है।

ईएमएफ वाले सर्किट अनुभाग के लिए, ओम का नियम निम्नलिखित रूप में लिखा गया है:

ओम कानून

दोनों समानताएँ जोड़ने पर, हमें मिलता है:

मैं (आर + आर) = Δφ सीडी + Δφ अब + .

लेकिन Δφ सीडी = Δφ बी ० ए = – Δφ अब. इसीलिए

यह सूत्र व्यक्त करेगा संपूर्ण परिपथ के लिए ओम का नियम : एक पूर्ण सर्किट में वर्तमान ताकत स्रोत के इलेक्ट्रोमोटिव बल के बराबर होती है, जो सर्किट के सजातीय और अमानवीय वर्गों के प्रतिरोधों के योग से विभाजित होती है।

प्रतिरोध आरचित्र में विषमांगी क्षेत्र। 1.8.2 के रूप में देखा जा सकता है वर्तमान स्रोत आंतरिक प्रतिरोध . इस मामले में, कथानक ( अब) अंजीर में। 1.8.2 स्रोत का आंतरिक भाग है। यदि अंक एऔर बीऐसे कंडक्टर के साथ बंद करें जिसका प्रतिरोध स्रोत के आंतरिक प्रतिरोध की तुलना में छोटा है ( आर << आर), तो सर्किट प्रवाहित होगा शॉर्ट सर्किट करेंट

शॉर्ट सर्किट करंट - अधिकतम करंट जो किसी इलेक्ट्रोमोटिव बल और आंतरिक प्रतिरोध के साथ किसी दिए गए स्रोत से प्राप्त किया जा सकता है आर. कम आंतरिक प्रतिरोध वाले स्रोतों के लिए, शॉर्ट-सर्किट करंट बहुत बड़ा हो सकता है और विद्युत सर्किट या स्रोत के विनाश का कारण बन सकता है। उदाहरण के लिए, ऑटोमोबाइल में उपयोग की जाने वाली लेड-एसिड बैटरियों में कई सौ एम्पीयर का शॉर्ट सर्किट करंट हो सकता है। सबस्टेशनों (हजारों एम्पीयर) द्वारा संचालित प्रकाश नेटवर्क में शॉर्ट सर्किट विशेष रूप से खतरनाक होते हैं। ऐसी उच्च धाराओं के विनाशकारी प्रभाव से बचने के लिए सर्किट में फ़्यूज़ या विशेष सर्किट ब्रेकर शामिल किए जाते हैं।

कुछ मामलों में, शॉर्ट सर्किट करंट के खतरनाक मूल्यों को रोकने के लिए, कुछ बाहरी प्रतिरोध को स्रोत से श्रृंखला में जोड़ा जाता है। फिर प्रतिरोध आरस्रोत के आंतरिक प्रतिरोध और बाहरी प्रतिरोध के योग के बराबर है, और शॉर्ट सर्किट की स्थिति में, वर्तमान ताकत अत्यधिक बड़ी नहीं होगी।

यदि बाहरी सर्किट खुला है, तो Δφ बी ० ए = – Δφ अब= , यानी, एक खुली बैटरी के ध्रुवों पर संभावित अंतर उसके ईएमएफ के बराबर है।

यदि बाह्य भार प्रतिरोध आरस्विच ऑन हो गया और बैटरी में करंट प्रवाहित होने लगा मैं, इसके ध्रुवों पर संभावित अंतर बराबर हो जाता है

Δφ बी ० ए = – आईआर.

अंजीर पर. 1.8.3 समान ईएमएफ और आंतरिक प्रतिरोध वाले डीसी स्रोत का एक योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व है आरतीन मोड में: "निष्क्रिय", लोड और शॉर्ट सर्किट मोड (शॉर्ट सर्किट) पर काम करें। बैटरी के अंदर विद्युत क्षेत्र की ताकत और सकारात्मक चार्ज पर कार्य करने वाले बलों को दर्शाया गया है: - विद्युत बल और - तीसरे पक्ष का बल। शॉर्ट सर्किट मोड में, बैटरी के अंदर का विद्युत क्षेत्र गायब हो जाता है।

DC विद्युत परिपथ में वोल्टेज एवं धारा को मापने के लिए विशेष उपकरणों का उपयोग किया जाता है - वाल्टमीटरऔर एमीटर.

वाल्टमीटरइसके टर्मिनलों पर लागू संभावित अंतर को मापने के लिए डिज़ाइन किया गया है। वह जोड़ता है समानांतरसर्किट का वह भाग जिस पर संभावित अंतर का माप किया जाता है। किसी भी वोल्टमीटर में कुछ आंतरिक प्रतिरोध होता है। आर बी. मापे गए सर्किट से कनेक्ट होने पर वोल्टमीटर धाराओं का ध्यान देने योग्य पुनर्वितरण न करे, इसके लिए इसका आंतरिक प्रतिरोध सर्किट के उस अनुभाग के प्रतिरोध की तुलना में बड़ा होना चाहिए जिससे यह जुड़ा हुआ है। चित्र में दिखाए गए सर्किट के लिए। 1.8.4, यह शर्त इस प्रकार लिखी गई है:

आर बी >> आर 1 .

इस स्थिति का मतलब है कि वर्तमान मैं बी = Δφ सीडी / आर बीवोल्टमीटर से प्रवाहित होने वाली धारा, धारा से बहुत कम होती है मैं = Δφ सीडी / आर 1 जो सर्किट के परीक्षण किए गए अनुभाग से होकर बहती है।

चूँकि वोल्टमीटर के अंदर कोई बाहरी बल कार्य नहीं करता है, परिभाषा के अनुसार, इसके टर्मिनलों पर संभावित अंतर वोल्टेज के साथ मेल खाता है। इसलिए, हम कह सकते हैं कि वोल्टमीटर वोल्टेज को मापता है।

एम्मिटरसर्किट में करंट को मापने के लिए डिज़ाइन किया गया। एमीटर को विद्युत परिपथ में ब्रेक के साथ श्रृंखला में जोड़ा जाता है ताकि पूरी मापी गई धारा उसमें से गुजर सके। एमीटर में कुछ आंतरिक प्रतिरोध भी होता है। आरएक। वोल्टमीटर के विपरीत, एमीटर का आंतरिक प्रतिरोध पूरे सर्किट के कुल प्रतिरोध की तुलना में काफी छोटा होना चाहिए। अंजीर में सर्किट के लिए. 1.8.4 एमीटर का प्रतिरोध शर्त को पूरा करना चाहिए

प्रत्यक्ष विद्युत धारा के अस्तित्व के लिए शर्तें।

प्रत्यक्ष विद्युत धारा के अस्तित्व के लिए मुक्त आवेशित कणों की उपस्थिति और धारा स्रोत की उपस्थिति आवश्यक है। जिसमें किसी भी प्रकार की ऊर्जा को विद्युत क्षेत्र की ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है।

वर्तमान स्रोत- एक उपकरण जिसमें किसी भी प्रकार की ऊर्जा को विद्युत क्षेत्र की ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। वर्तमान स्रोत में, बाहरी बल एक बंद सर्किट में आवेशित कणों पर कार्य करते हैं। विभिन्न वर्तमान स्रोतों में बाहरी ताकतों के प्रकट होने के कारण अलग-अलग हैं। उदाहरण के लिए, बैटरी और गैल्वेनिक कोशिकाओं में, बाहरी बल रासायनिक प्रतिक्रियाओं के प्रवाह के कारण उत्पन्न होते हैं, बिजली संयंत्रों के जनरेटर में वे तब उत्पन्न होते हैं जब एक कंडक्टर चुंबकीय क्षेत्र में चलता है, फोटोकल्स में - जब प्रकाश धातुओं और अर्धचालकों में इलेक्ट्रॉनों पर कार्य करता है।

वर्तमान स्रोत का इलेक्ट्रोमोटिव बलवर्तमान स्रोत के ऋणात्मक ध्रुव से धनात्मक ध्रुव में स्थानांतरित धनात्मक आवेश के मान के लिए बाह्य बलों के कार्य का अनुपात कहलाता है।

बुनियादी अवधारणाओं।

वर्तमान ताकत- एक अदिश भौतिक मात्रा जो कंडक्टर से गुजरने वाले चार्ज और उस समय के दौरान चार्ज के गुजरने के अनुपात के बराबर होती है।

कहाँ मैं - वर्तमान ताकत,क्यू - चार्ज की मात्रा (बिजली की मात्रा),टी - शुल्क पारगमन समय.

वर्तमान घनत्व- कंडक्टर के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र में वर्तमान ताकत के अनुपात के बराबर वेक्टर भौतिक मात्रा।

कहाँ जे -वर्तमान घनत्व, एस - कंडक्टर का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र।

वर्तमान घनत्व वेक्टर की दिशा धनात्मक आवेशित कणों की गति की दिशा से मेल खाती है।

वोल्टेज - किसी क्षेत्र में धनात्मक आवेश को स्थानांतरित करते समय कूलम्ब के कुल कार्य और बाहरी बलों के इस आवेश के मान के अनुपात के बराबर अदिश भौतिक मात्रा।

कहाँए - तीसरे पक्ष और कूलम्ब बलों का पूरा काम,क्यू - बिजली का आवेश।

विद्युतीय प्रतिरोध- सर्किट अनुभाग के विद्युत गुणों को दर्शाने वाली एक भौतिक मात्रा।

कहाँ ρ - कंडक्टर का विशिष्ट प्रतिरोध,एल - कंडक्टर अनुभाग की लंबाई,एस - कंडक्टर का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र।

प्रवाहकत्त्वप्रतिरोध का व्युत्क्रम है

कहाँजी - चालकता.

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

परिभाषा

विद्युत धारा आवेश वाहकों की एक निर्देशित गति है - यह भौतिकी की पाठ्यपुस्तक से एक मानक सूत्रीकरण है। बदले में, पदार्थ के कुछ कणों को आवेश वाहक कहा जाता है। शायद वो:

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

लेकिन आवेश वाहक कहाँ से आते हैं? इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, आपको पदार्थ की संरचना के बारे में बुनियादी ज्ञान को याद रखना होगा। हमारे चारों ओर जो कुछ भी है वह पदार्थ है, इसमें अणु, इसके सबसे छोटे कण शामिल 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 अनियमित गति करते हैं। इनमें से प्रत्येक कण की गति और संरचना स्वयं पदार्थ और उस पर पर्यावरण के प्रभाव, जैसे तापमान, तनाव, आदि पर निर्भर करती है।

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

• ऋणायन एक परमाणु का धनात्मक आयन है जिसने इलेक्ट्रॉन खो दिए हैं।
• धनायन एक परमाणु है जिसके परमाणु से "अतिरिक्त" इलेक्ट्रॉन जुड़े होते हैं।

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

जहां U वोल्टेज [V] है और R प्रतिरोध [ओम] है।

या समय की प्रति इकाई हस्तांतरित चार्ज की मात्रा के सीधे आनुपातिक:

जहां Q आवेश है, [C], t समय है, [s] है।

विद्युत धारा के अस्तित्व के लिए शर्तें

हमने यह पता लगा लिया कि विद्युत धारा क्या है, अब बात करते हैं कि इसका प्रवाह कैसे सुनिश्चित किया जाए। विद्युत धारा प्रवाहित होने के लिए, दो शर्तों को पूरा करना होगा:

1. निःशुल्क शुल्क वाहकों की उपस्थिति.
2. विद्युत क्षेत्र।

विद्युत के अस्तित्व और प्रवाह की पहली शर्त उस पदार्थ पर निर्भर करती है जिसमें विद्युत धारा प्रवाहित होती है (या नहीं प्रवाहित होती है), साथ ही उसकी स्थिति पर भी निर्भर करती है। दूसरी शर्त भी संभव है: विद्युत क्षेत्र के अस्तित्व के लिए विभिन्न विभवों की उपस्थिति आवश्यक है, जिनके बीच एक माध्यम होता है जिसमें आवेश वाहक प्रवाहित होंगे।

याद करना:वोल्टेज, ईएमएफ एक संभावित अंतर है। इससे यह निष्कर्ष निकलता है कि धारा के अस्तित्व की शर्तों को पूरा करने के लिए - एक विद्युत क्षेत्र और एक विद्युत धारा की उपस्थिति, वोल्टेज की आवश्यकता होती है। ये एक आवेशित संधारित्र, एक गैल्वेनिक सेल, एक ईएमएफ की प्लेटें हो सकती हैं जो की क्रिया के तहत उत्पन्न हुई हैं चुंबकीय क्षेत्र(जनरेटर)।

हमने यह पता लगाया कि यह कैसे उत्पन्न होता है, आइए बात करें कि यह कहाँ निर्देशित होता है। करंट, मूल रूप से, हमारे सामान्य उपयोग में, कंडक्टरों (एक अपार्टमेंट में बिजली के तार, गरमागरम बल्ब) या अर्धचालक (एलईडी, आपके स्मार्टफोन का प्रोसेसर और अन्य इलेक्ट्रॉनिक्स) में चलता है, कम अक्सर गैसों (फ्लोरोसेंट लैंप) में।

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

लेकिन एक दिलचस्प तथ्य यह है कि वर्तमान गति की दिशा को सकारात्मक आवेशों की गति के रूप में लिया गया - प्लस से माइनस तक। हालाँकि असल में इसका उलटा ही हो रहा है. तथ्य यह है कि धारा की दिशा का निर्णय उसकी प्रकृति का अध्ययन करने से पहले किया गया था, और यह भी निर्धारित करने से पहले कि धारा किस कारण से बहती है और अस्तित्व में है।

विभिन्न वातावरणों में विद्युत धारा

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

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" भी कहा जाता है। निःशुल्क शुल्क वाहक कहाँ से आते हैं? तथ्य यह है कि धातु, किसी भी पदार्थ की तरह, परमाणुओं से बनी होती है। परमाणु किसी तरह गति या दोलन करते हैं। धातु का तापमान जितना अधिक होगा, यह गति उतनी ही मजबूत होगी। साथ ही, परमाणु स्वयं आम तौर पर अपने स्थान पर बने 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 काफी 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 किया जाता है, सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयन बनते हैं। अलग किए गए इलेक्ट्रॉनों को मुक्त कहा जाता है और वे यादृच्छिक रूप से चलते हैं।

यदि कोई विद्युत क्षेत्र उन पर कार्य करता है, उदाहरण के लिए, यदि आप बैटरी को धातु के टुकड़े से जोड़ते हैं, तो इलेक्ट्रॉनों की अराजक गति व्यवस्थित हो जाएगी। जिस बिंदु से नकारात्मक क्षमता जुड़ी हुई है (उदाहरण के लिए, गैल्वेनिक सेल का कैथोड) से इलेक्ट्रॉन सकारात्मक क्षमता वाले बिंदु की ओर बढ़ना शुरू कर देंगे।

अर्धचालकों में

अर्धचालक वे सामग्रियां हैं जिनमें सामान्य अवस्था में कोई मुक्त आवेश वाहक नहीं होते हैं। वे तथाकथित निषिद्ध क्षेत्र में हैं। लेकिन अगर बाहरी ताकतें लागू की जाती हैं, जैसे कि विद्युत क्षेत्र, गर्मी, विभिन्न विकिरण (प्रकाश, विकिरण, आदि), तो वे बैंड गैप को पार कर जाते हैं और मुक्त बैंड या चालन 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 वाहकों को छिद्र कहा जाता है।

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

यदि आप अर्धचालक पर ईएमएफ स्रोत लागू करते हैं, तो आवेश वाहक भी चालन बैंड में चले जाएंगे, और उनकी निर्देशित गति भी शुरू हो जाएगी - छेद कम विद्युत क्षमता वाले पक्ष में जाएंगे, और इलेक्ट्रॉन - बड़े वाले पक्ष में जाएंगे एक।

निर्वात और गैस में

निर्वात एक ऐसा माध्यम है जिसमें गैसों की पूर्ण (आदर्श स्थिति) अनुपस्थिति होती है या इसकी मात्रा न्यूनतम (वास्तव में) होती है। चूँकि निर्वात में कोई पदार्थ नहीं होता, इसलिए आवेश वाहकों के लिए कोई स्रोत नहीं होता। हालाँकि, निर्वात में धारा के प्रवाह ने इलेक्ट्रॉनिक्स की शुरुआत और इलेक्ट्रॉनिक तत्वों - वैक्यूम ट्यूबों के एक पूरे युग को चिह्नित किया। इनका उपयोग पिछली शताब्दी के पूर्वार्द्ध में 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 बाहर निकाल दी गई है, यानी। यह पूर्ण निर्वात है। बर्तन में दो इलेक्ट्रोड रखे गए हैं, आइए 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 नहीं होगा और कोई धारा प्रवाहित नहीं होगी। लेकिन अगर हम कैथोड को गर्म करना शुरू कर दें तो करंट प्रवाहित होने लगेगा। इस प्रक्रिया को थर्मिओनिक उत्सर्जन कहा जाता है - एक इलेक्ट्रॉन की गर्म सतह से इलेक्ट्रॉनों का उत्सर्जन।

यह चित्र वैक्यूम लैंप में धारा प्रवाह की प्रक्रिया को दर्शाता है। वैक्यूम 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 ध्रुवता को बदलते हैं - एनोड पर माइनस लागू करते हैं, और कैथोड पर प्लस लागू करते हैं - तो करंट प्रवाहित नहीं होगा। इससे सिद्ध होगा कि निर्वात में धारा कैथोड से एनोड तक इलेक्ट्रॉनों की गति के कारण प्रवाहित होती है।

गैस, किसी भी पदार्थ की तरह, अणुओं और परमाणुओं से बनी होती है, जिसका अर्थ है कि यदि गैस विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में है, तो एक निश्चित शक्ति (आयनीकरण वोल्टेज) पर, इलेक्ट्रॉन परमाणु से अलग हो जाएंगे, फिर दोनों स्थितियां विद्युत प्रवाह के प्रवाह के लिए 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 जब गैस गर्म होती है, एक्स-रे, पराबैंगनी और अन्य चीजों के प्रभाव में भी हो सकती है।

इलेक्ट्रोड के बीच बर्नर स्थापित होने पर भी हवा में करंट प्रवाहित होगा।

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

तरल में

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

इलेक्ट्रोलाइट एक ऐसा पदार्थ है जो आयनों में विघटित होकर विद्युत का संचालन करता है।

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

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

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

निष्कर्ष

संक्षेप में कहें तो विद्युत धारा के प्रवाह के लिए मुक्त आवेश वाहकों की आवश्यकता होती है:

• कंडक्टरों (धातुओं) और निर्वात में इलेक्ट्रॉन;
• अर्धचालकों में इलेक्ट्रॉन और छिद्र;
• तरल पदार्थ और गैसों में आयन (आयन और धनायन)।

इन वाहकों की गति को सुव्यवस्थित बनाने 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 हो।

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

• थर्मल;
• रासायनिक;
• भौतिक।

उपयोगी

अनुभाग: भौतिक विज्ञान

पाठ लक्ष्य.

ट्यूटोरियल:

विद्युत धारा की घटना और अस्तित्व की स्थितियों के बारे में छात्रों के ज्ञान का निर्माण।

विकसित होना:

व्यवहार में अर्जित ज्ञान का उपयोग करने के लिए तार्किक सोच, ध्यान, कौशल का विकास।

शैक्षिक:

स्वतंत्रता, सावधानी और आत्म-सम्मान की अभिव्यक्ति के लिए परिस्थितियाँ बनाना।

उपकरण।

1. गैल्वेनिक सेल, बैटरी, जनरेटर, कंपास।
2. कार्ड (संलग्न)।
3. प्रदर्शन सामग्री (उत्कृष्ट भौतिकविदों एम्पीयर, वोल्टा के चित्र; पोस्टर "बिजली", "इलेक्ट्रिक चार्ज")।

डेमो:

1. किसी चालक में चुंबकीय सुई पर विद्युत धारा की क्रिया।
2. वर्तमान स्रोत: गैल्वेनिक सेल, बैटरी, जनरेटर।

शिक्षण योजना

1. संगठनात्मक क्षण.

2. शिक्षक का परिचयात्मक भाषण.

3. नई सामग्री की धारणा के लिए तैयारी।

4. नई सामग्री सीखना.

क) वर्तमान स्रोत;

बी) विद्युत प्रवाह की क्रिया;

ग) भौतिक आपरेटा "बिजली की रानी";

घ) तालिका "विद्युत धारा" भरना;

ई) विद्युत उपकरणों के साथ काम करते समय सुरक्षा उपाय।

5. पाठ का सारांश।

6. प्रतिबिम्ब.

7. गृहकार्य:

ए) जीवन सुरक्षा, विशेष प्रौद्योगिकियों के पाठों में प्राप्त ज्ञान के आधार पर, एक नोटबुक में "विद्युत उपकरणों के साथ काम करते समय सुरक्षा उपाय" ज्ञापन तैयार करें और लिखें।

बी) व्यक्तिगत कार्य: रोजमर्रा की जिंदगी और प्रौद्योगिकी में ऊर्जा स्रोत के उपयोग पर एक रिपोर्ट तैयार करें।

पाठ सारांश

1. संगठनात्मक क्षण

विद्यार्थियों की उपस्थिति अंकित करें, पाठ का विषय, लक्ष्य बतायें।

2. शिक्षक का परिचयात्मक भाषण

बिजली, विद्युत धारा जैसे शब्दों से हम बचपन से ही परिचित हैं। विद्युत धारा का उपयोग हमारे घरों में, परिवहन में, उत्पादन में, प्रकाश नेटवर्क में किया जाता है।

लेकिन विद्युत धारा क्या है, इसकी प्रकृति क्या है, यह समझना आसान नहीं है।

बिजली शब्द इलेक्ट्रॉन शब्द से आया है, जिसका ग्रीक से अनुवाद एम्बर के रूप में किया गया है। एम्बर प्राचीन शंकुधारी पेड़ों का जीवाश्म राल है। करंट शब्द का अर्थ है किसी चीज़ का प्रवाह या गति।

3. नई सामग्री की धारणा के लिए तैयारी

परिचयात्मक बातचीत के प्रश्न.

प्रकृति में मौजूद दो प्रकार के आवेश कौन से हैं? वे कैसे बातचीत करते हैं?

उत्तर: प्रकृति में आवेश दो प्रकार के होते हैं: धनात्मक और ऋणात्मक।

धनात्मक आवेश वाहक प्रोटॉन होते हैं, ऋणात्मक आवेश वाहक इलेक्ट्रॉन होते हैं। समान-आवेशित कण एक-दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं, विपरीत-आवेशित कण आकर्षित करते हैं।

क्या इलेक्ट्रॉन के चारों ओर कोई विद्युत क्षेत्र है?

उत्तर: हाँ, एक इलेक्ट्रॉन के चारों ओर एक विद्युत क्षेत्र होता है।

मुक्त इलेक्ट्रॉन क्या हैं?

उत्तर: ये नाभिक से सबसे दूर के इलेक्ट्रॉन हैं, ये परमाणुओं के बीच स्वतंत्र रूप से घूम सकते हैं।

4. नई सामग्री सीखना

ए) वर्तमान स्रोत।

मेज पर विशेष उपकरण हैं। उनके नाम क्या हैं? उनकी क्या आवश्यकता है?

उत्तर: ये गैल्वेनिक सेल, एक बैटरी, एक जनरेटर हैं - वर्तमान स्रोतों का सामान्य नाम। वे विद्युत ऊर्जा की आपूर्ति करने, कंडक्टर में विद्युत क्षेत्र बनाने के लिए आवश्यक हैं।

हम जानते हैं कि आवेशित कण, इलेक्ट्रॉन और प्रोटॉन होते हैं, हम जानते हैं कि ऐसे उपकरण होते हैं जिन्हें धारा स्रोत कहा जाता है।

बी) विद्युत धारा की क्रियाएं।

मुझे बताओ, हम कैसे समझ सकते हैं कि सर्किट में विद्युत प्रवाह है, किन क्रियाओं से?

उत्तर: विद्युत धारा की क्रिया विभिन्न प्रकार की होती है:

• थर्मल - वह कंडक्टर जिसके माध्यम से विद्युत प्रवाह प्रवाहित होता है उसे गर्म किया जाता है (इलेक्ट्रिक स्टोव, लोहा, गरमागरम लैंप, सोल्डरिंग आयरन)।
• कॉपर सल्फेट के घोल से विद्युत धारा प्रवाहित करते समय करंट का रासायनिक प्रभाव देखा जा सकता है - विट्रियल, क्रोमियम प्लेटिंग, निकल प्लेटिंग के घोल से तांबे की रिहाई।
• शारीरिक - मनुष्यों और जानवरों की मांसपेशियों का संकुचन जिसमें से विद्युत धारा प्रवाहित होती है।
• चुंबकीय - जब विद्युत धारा किसी चालक से होकर गुजरती है, यदि पास में एक चुंबकीय सुई रखी जाए, तो यह विचलित हो सकती है। यह क्रिया ही मुख्य है। अनुभव का प्रदर्शन: बैटरी, गरमागरम लैंप, कनेक्टिंग तार, कंपास।

ग) भौतिक संचालिका "क्वीन इलेक्ट्रिसिटी"। (परिशिष्ट क्रमांक 1)

अब वरिष्ठ लड़कियाँ आपके ध्यान में संचालक "बिजली की रानी" प्रस्तुत करेंगी। रूसी लोक कहावत को न भूलें "परी कथा झूठ है, लेकिन इसमें एक संकेत है, अच्छे साथियों के लिए एक सबक है।" यानी आप न सिर्फ सुनते और देखते हैं, बल्कि उससे कुछ जानकारी भी लेते हैं। आपका कार्य प्रतिनिधित्व में आने वाले यथासंभव अधिक से अधिक भौतिक शब्दों को लिखना है।

घ) तालिका "विद्युत धारा" भरना। (परिशिष्ट संख्या 2)

मुझे बताओ, कौन सी एक अवधारणा आपके द्वारा लिखे गए सभी शब्दों को एकजुट करती है?

उत्तर: विद्युत धारा.

आइए "विद्युत धारा" तालिका भरना शुरू करें।

तालिका को भरते हुए, आइए पाठ में प्राप्त ज्ञान को संक्षेप में प्रस्तुत करें और नई जानकारी प्राप्त करें।

तालिका को भरने की प्रक्रिया में, हम यह निष्कर्ष निकालते हैं कि विद्युत प्रवाह बनाने के लिए कौन सी स्थितियाँ आवश्यक हैं।

• पहली शर्त मुक्त आवेशित कणों की उपस्थिति है।
• दूसरी स्थिति कंडक्टर के अंदर एक विद्युत क्षेत्र की उपस्थिति है।

ई) विद्युत उपकरणों के साथ काम करते समय सुरक्षा उपाय।

औद्योगिक अभ्यास में, आप विद्युत धारा के उपयोग का सामना कहाँ करते हैं? छात्र प्रतिक्रियाएँ.

उत्तर: विद्युत उपकरणों के साथ काम करते समय।

निषिद्ध।

• बिजली के उपकरणों को नेटवर्क से कनेक्ट करके ज़मीन पर चलें। गीली मिट्टी पर नंगे पैर चलना विशेष रूप से खतरनाक है।
• विद्युत और अन्य विद्युत कक्षों में प्रवेश करें।
• टूटे, नंगे, लटकते और जमीन पर पड़े तारों को लें।
• दीवार में कीलें ऐसी जगह गाड़ें जहां छुपी हुई वायरिंग हो सके। इस समय सेंट्रल हीटिंग बैटरियों, जल आपूर्ति को चालू करना घातक है।
• संभावित विद्युत तारों के स्थानों में दीवारों की ड्रिलिंग।
• बाहरी या छिपी हुई लाइव वायरिंग वाली दीवारों को पेंट करें, सफेदी करें, धोएं।
• बैटरी या पानी के पाइप के पास स्विच ऑन बिजली के उपकरणों के साथ काम करें।
• बिजली के उपकरणों के साथ काम करें, लाइट बल्ब बदलें, बाथरूम में खड़े होकर काम करें।
• ख़राब विद्युत उपकरणों के साथ काम करें।
• टूटे हुए विद्युत उपकरणों की मरम्मत करें।

5. पाठ का सारांश

भौतिकी के नियमों का पालन करते हुए, समय लगातार आगे बढ़ता है, और हमारा पाठ अपने तार्किक निष्कर्ष पर आ गया है।

आइए अपने पाठ को संक्षेप में प्रस्तुत करें।

आपके अनुसार विद्युत धारा क्या है?

उत्तर: विद्युत धारा आवेशित कणों की निर्देशित गति है।

विद्युत धारा उत्पन्न करने के लिए कौन सी परिस्थितियाँ आवश्यक हैं?

उत्तर: पहली शर्त मुक्त आवेशित कणों की उपस्थिति है।

दूसरी स्थिति कंडक्टर के अंदर एक विद्युत क्षेत्र की उपस्थिति है।

6. प्रतिबिम्ब

7. गृहकार्य

ए) जीवन सुरक्षा, विशेष प्रौद्योगिकियों के पाठों में प्राप्त ज्ञान के आधार पर, एक नोटबुक में "विद्युत उपकरणों के साथ काम करते समय सुरक्षा उपाय" ज्ञापन तैयार करें और लिखें।

बी) व्यक्तिगत कार्य: रोजमर्रा की जिंदगी और प्रौद्योगिकी में ऊर्जा स्रोत के उपयोग पर एक रिपोर्ट तैयार करें। (

विद्युत क्षेत्र की क्रिया के तहत मुक्त आवेशित कणों की निर्देशित (क्रमबद्ध) गति को विद्युत धारा कहा जाता है।

धारा के अस्तित्व के लिए शर्तें:

1. निःशुल्क शुल्क की उपस्थिति.

2. एक विद्युत क्षेत्र की उपस्थिति, अर्थात्। संभावित मतभेद. कंडक्टरों में निःशुल्क चार्ज मौजूद होते हैं। विद्युत क्षेत्र धारा स्रोतों द्वारा निर्मित होता है।

जब किसी चालक से धारा प्रवाहित होती है, तो यह निम्नलिखित कार्य करता है:

थर्मल (करंट द्वारा कंडक्टर को गर्म करना)। उदाहरण के लिए: इलेक्ट्रिक केतली, लोहा, आदि का संचालन)।

· चुंबकीय (वर्तमान प्रवाहित कंडक्टर के चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति)। उदाहरण के लिए: विद्युत मोटर का संचालन, विद्युत माप उपकरण)।

रासायनिक (कुछ पदार्थों के माध्यम से विद्युत धारा के पारित होने के दौरान रासायनिक प्रतिक्रियाएं)। उदाहरण के लिए: इलेक्ट्रोलिसिस.

आप भी बात कर सकते हैं

प्रकाश (थर्मल क्रिया के साथ)। उदाहरण के लिए: विद्युत प्रकाश बल्ब के फिलामेंट की चमक।

यांत्रिक (चुंबकीय या थर्मल के साथ)। उदाहरण के लिए: गर्म होने पर कंडक्टर का विरूपण, चुंबकीय क्षेत्र में करंट के साथ फ्रेम का घूमना)।

जैविक (शारीरिक)। उदाहरण के लिए: किसी व्यक्ति को बिजली का झटका, चिकित्सा में करंट की क्रिया का उपयोग।

मुख्य मात्राएँ जो किसी चालक के माध्यम से धारा प्रवाहित करने की प्रक्रिया का वर्णन करती हैं.

1. वर्तमान I- कंडक्टर के क्रॉस सेक्शन से गुजरने वाले चार्ज के अनुपात के बराबर एक अदिश मान, वह समय अंतराल जिसके दौरान करंट प्रवाहित हुआ। वर्तमान ताकत से पता चलता है कि समय की प्रति इकाई कंडक्टर के क्रॉस सेक्शन से कितना चार्ज गुजरता है। करंट कहा जाता है स्थायीअगर समय के साथ धारा नहीं बदलती. चालक के माध्यम से धारा स्थिर रहे, इसके लिए यह आवश्यक है कि चालक के सिरों पर विभवांतर स्थिर रहे।

2. वोल्टेज यू. वोल्टेज संख्यात्मक रूप से कंडक्टर के अंदर बल की क्षेत्र रेखाओं के साथ एक सकारात्मक चार्ज को स्थानांतरित करने में विद्युत क्षेत्र के काम के बराबर है।

3. विद्युत प्रतिरोध आर- एक भौतिक मात्रा जो संख्यात्मक रूप से कंडक्टर के सिरों पर वोल्टेज (संभावित अंतर) और कंडक्टर से गुजरने वाली धारा की ताकत के अनुपात के बराबर होती है।

60. श्रृंखला खंड के लिए ओम का नियम।

किसी सर्किट अनुभाग में धारा की ताकत इस कंडक्टर के सिरों पर वोल्टेज के सीधे आनुपातिक होती है और इसके प्रतिरोध के व्युत्क्रमानुपाती होती है:

मैं=यू/आर;

ओम ने पाया कि प्रतिरोध कंडक्टर की लंबाई के सीधे आनुपातिक और उसके क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र के व्युत्क्रमानुपाती होता है और कंडक्टर के पदार्थ पर निर्भर करता है।

जहां ρ प्रतिरोधकता है, एल कंडक्टर की लंबाई है, एस कंडक्टर का क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र है।

61. प्रतिरोधक की विद्युत विशेषता के रूप में प्रतिरोध। सामग्री के प्रकार और ज्यामितीय आयामों पर धातु कंडक्टरों के प्रतिरोध की निर्भरता।

विद्युतीय प्रतिरोध- एक भौतिक मात्रा जो विद्युत धारा के प्रवाह को रोकने के लिए कंडक्टर के गुणों की विशेषता बताती है और कंडक्टर के सिरों पर वोल्टेज के अनुपात और इसके माध्यम से बहने वाली धारा की ताकत के बराबर होती है। सर्किट प्रतिरोध प्रत्यावर्ती धाराऔर परिवर्तनीय विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों के लिए प्रतिबाधा और तरंग प्रतिरोध की अवधारणाओं द्वारा वर्णित किया गया है।

प्रतिरोध (अक्सर आर या आर अक्षर से दर्शाया जाता है) को, कुछ सीमाओं के भीतर, किसी दिए गए कंडक्टर के लिए एक स्थिर मान माना जाता है; इसकी गणना इस प्रकार की जा सकती है

जहाँ R प्रतिरोध है; यू कंडक्टर के सिरों पर विद्युत क्षमता में अंतर है; I एक संभावित अंतर की क्रिया के तहत कंडक्टर के सिरों के बीच बहने वाली धारा की ताकत है।

किसी चालक का प्रतिरोध उसके द्रव्यमान के समान ही गुण है। कंडक्टर का प्रतिरोध न तो कंडक्टर में वर्तमान ताकत पर निर्भर करता है, न ही उसके सिरों पर वोल्टेज पर, बल्कि केवल उस पदार्थ के प्रकार पर निर्भर करता है जिससे कंडक्टर बनाया गया है और उसके ज्यामितीय आयाम: , जहां: एल कंडक्टर की लंबाई है, एस कंडक्टर का क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र है, ρ कंडक्टर का विशिष्ट प्रतिरोध है, यह दर्शाता है कि कंडक्टर 1 मीटर लंबा और 1 का क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र कितना प्रतिरोध करता है एम 2 इस सामग्री से बना होगा।

ओम के नियम का पालन करने वाले चालक रैखिक कहलाते हैं। ऐसी कई सामग्रियां और उपकरण हैं जो ओम के नियम का पालन नहीं करते हैं, जैसे अर्धचालक डायोड या गैस डिस्चार्ज लैंप। यहां तक ​​कि पर्याप्त उच्च धाराओं पर धातु कंडक्टरों के लिए भी, ओम के रैखिक कानून से विचलन देखा जाता है, क्योंकि धातु कंडक्टरों का विद्युत प्रतिरोध बढ़ते तापमान के साथ बढ़ता है।

तापमान पर कंडक्टर प्रतिरोध की निर्भरता सूत्र द्वारा व्यक्त की जाती है: , जहां: आर - तापमान टी पर कंडक्टर प्रतिरोध, आर 0 - 0ºС के तापमान पर कंडक्टर प्रतिरोध, α - प्रतिरोध का तापमान गुणांक।