NS बिजली का गतिविज्ञान भौतिकी की वह शाखा है जो इसका अध्ययन करती है गति में विद्युत प्रभार. इस क्षेत्र में अध्ययन की जाने वाली मुख्य अवधारणाएँ विद्युत धारा (i), विद्युत प्रतिरोध (R) और विद्युत शक्ति (P) हैं।
NS विद्युत प्रवाह आवेशों का क्रमित संचलन है और यह एक निश्चित समय (Δt) में गुजरने वाले शुल्क (ΔQ) की मात्रा से निर्धारित होता है। इसकी माप की इकाई एम्पीयर (ए) है।
NS विद्युतीय प्रतिरोध 1 और 2 ओम के नियम के माध्यम से पाया जाता है, जो वोल्टेज (यू) और करंट (i) के प्रतिरोध से संबंधित है, साथ ही उस सामग्री के प्रकार के प्रतिरोध से भी जुड़ा है जिससे कंडक्टर बना है। इसकी माप की इकाई ओम (Ω) है।
NS विद्युत शक्ति यह ऊर्जा को बदलने के लिए डिवाइस की दक्षता है, इस मामले में विद्युत ऊर्जा। इसकी माप की इकाई वाट (w) है।
यह भी पढ़ें: ओम के नियम — विद्युत के अध्ययन के लिए मौलिक नियम
सारांश
- इलेक्ट्रोडायनामिक्स गति में चार्ज करता है।
- इलेक्ट्रोडायनामिक्स की तीन मुख्य अवधारणाएं हैं: विद्युत प्रवाह, विद्युत प्रतिरोध और विद्युत शक्ति।
- विद्युत धारा (i) एक निश्चित समय में किसी चालक से गुजरने वाले आवेश की मात्रा है।
- विद्युत प्रतिरोध एक कंडक्टर में करंट पास करने की कठिनाई है।
- विद्युत प्रतिरोध जॉर्ज साइमन ओम द्वारा तैयार किए गए पहले और दूसरे ओम के नियम का पालन करता है।
- ओम का पहला नियम वोल्टेज (U) को विद्युत धारा (i) से जोड़ता है।
- यदि किसी चालक का प्रतिरोध स्थिर है, तो हम इस प्रतिरोधक को ओमिक कहते हैं।
- ओम का दूसरा नियम विद्युत प्रतिरोध को उस सामग्री के प्रकार और आकार से संबंधित करता है जिससे कंडक्टर बना है।
- विद्युत शक्ति ऊर्जा को बदलने की दक्षता है और इसे एक उपकरण के वोल्टेज और करंट के माध्यम से पाया जा सकता है।
इलेक्ट्रोडायनामिक्स क्या है?
यह भौतिकी का एक उप-क्षेत्र है जो भीतर है तथाबिजली. NS इस क्षेत्र में चिंता के आंदोलन का अध्ययन करने के लिए है विद्युत प्रभार. इसलिए, इलेक्ट्रोडायनामिक्स के अध्ययन में विद्युत प्रवाह, विद्युत प्रतिरोध और विद्युत शक्ति को समझना और लागू करना शामिल है।
इलेक्ट्रोडायनामिक्स की मुख्य अवधारणाएं
विद्युतगतिकी का संबंध गतिमान आवेशों के प्रभावों को समझने से है। इस प्रकार, इसकी मुख्य अवधारणाएँ हैं: विद्युत प्रवाह, विद्युत प्रतिरोध और विद्युत शक्ति
विद्युत प्रवाह
NS विद्युत प्रवाह एक संभावित अंतर (डीडीपी) के कारण कंडक्टर के भीतर विद्युत आवेशों की क्रमबद्ध गति है। वर्तमान तीव्रता (i) की गणना एक निश्चित समय (Δt) में कंडक्टर पर गुजरने वाले शुल्क (ΔQ) की मात्रा से की जाती है:
मैं: विद्युत प्रवाह (सी/एस या ए)
प्रश्न: इलेक्ट्रिक चार्ज (सी)
टी: समय (ओं)
→ वीडियो क्लास: एनेम में विद्युतगतिकी — विद्युत धारा
विद्युतीय प्रतिरोध
NS आरप्रतिरोध तथाविद्युतीयविद्युत प्रवाह पारित करने में कठिनाई है। यह ओम के पहले और दूसरे नियम का पालन करता है जॉर्ज साइमन ओहमो विद्युत प्रतिरोध के कामकाज के बारे में)।
→ ओम का पहला नियम
NSओम का पहला नियम यह निर्धारित करता है कि विद्युत धारा (i) उस वोल्टेज (U) के समानुपाती होती है, जिस पर कंडक्टर लगाया जाता है। और यदि यह संबंध स्थिर है, अर्थात यदि विद्युत प्रतिरोध (R) स्थिर है, तो हम इन प्रतिरोधों को ओमिक्स कहते हैं।
मैं: विद्युत प्रवाह (ए)
आर: विद्युत प्रतिरोध (Ω)
यू: वोल्टेज (वी)
→ ओम का दूसरा नियम
NSओम का दूसरा नियमयह निर्धारित करता है कि विद्युत प्रतिरोध शरीर की एक विशेषता है और यह आकार (लंबाई और क्षेत्र) और उस सामग्री पर निर्भर करता है जिससे शरीर बना है, प्रतिरोधकता (ρ). ओम का दूसरा नियम इन दो विशेषताओं को जोड़ता है।
एल: कंडक्टर की लंबाई (एल)
आर: विद्युत प्रतिरोध (Ω)
ए: कंडक्टर क्षेत्र (एम2)
: प्रतिरोधकता (Ω. एम2)
→ वीडियोक्लास: एनीम में इलेक्ट्रोडायनामिक्स — विद्युत प्रतिरोध और ओम के नियम
विद्युत शक्ति
शक्ति ऊर्जा को बदलने में उपकरण की दक्षता है, अर्थात उपकरण कितनी तेजी से एक ऊर्जा (ΔE) को दूसरी ऊर्जा में बदलने में सक्षम है। इसे वाट (W) में मापा जाता है।
विद्युत शक्ति के मामले में, हमारे पास विद्युत ऊर्जा को अन्य ऊर्जाओं में बदलने की क्षमता है, जैसे कि थर्मल, चमकदार और ध्वनिमय।
पी: विद्युत शक्ति (एवी या डब्ल्यू)
मैं: विद्युत प्रवाह (ए)
यू: वोल्टेज (वी)
में विद्युत शक्ति का पता लगाने के लिए प्रतिरोधों, हम विद्युत प्रतिरोध समीकरण के साथ मिलकर इस पहले विद्युत शक्ति समीकरण को संशोधित कर सकते हैं। विद्युत प्रतिरोध समीकरण में वोल्टेज (यू) को अलग करते हुए, हमारे पास है:
यू को विद्युत शक्ति समीकरण में प्रतिस्थापित करते हुए, हमारे पास है:
और हम अभी भी विद्युत प्रतिरोध समीकरण में वर्तमान (i) को अलग करने और इसे विद्युत शक्ति समीकरण में प्रतिस्थापित करने वाला एक और समीकरण पा सकते हैं:
यह भी पढ़ें: विद्युत परिपथ - ऐसे कनेक्शन जो विद्युत प्रवाह के संचलन की अनुमति देते हैं
एनीमे में विद्युतगतिकी
इलेक्ट्रोडायनामिक्स रोजमर्रा की जिंदगी में हमारे द्वारा उपयोग किए जाने वाले किसी भी विद्युत उपकरण में आसानी से पाया जा सकता है। तो यह है एनीम में भौतिकी में सबसे अधिक मांग वाले विषयों में से एक।
इसे ध्यान में रखते हुए, सर्किट से जुड़े मुद्दे, जैसे कि इलेक्ट्रिक शावर और लाइट बल्ब, जिसमें ऊर्जा परिवर्तन शामिल है, अन्य के बीच, इलेक्ट्रोडायनामिक विश्लेषण के मुद्दे हैं। आइए नीचे एक उदाहरण देखें।
(एनेम 2016) एक एलईडी (प्रकाश उत्सर्जक डायोड) लैंप, जो 12V के साथ काम करता है और 0.45 A की प्रत्यक्ष धारा, 60 W की शक्ति के साथ गरमागरम लैंप के समान ही प्रकाश उत्पन्न करता है।
गरमागरम लैंप को एलईडी से बदलने पर बिजली की खपत में कमी का क्या मूल्य है?
संकल्प
घात समीकरण का उपयोग करना और जानकारी को कथन में रखना, हमारे पास है:
जैसा कि अभ्यास बिजली में कमी के लिए कहता है, हमारे पास गरमागरम दीपक की शक्ति 60 डब्ल्यू थी, और एलईडी की शक्ति 5.4 डब्ल्यू थी। एक के बाद एक घटाकर, हमारे पास 54.6 W की कमी है।
इलेक्ट्रोडायनामिक्स पर हल किए गए अभ्यास
1. (एनेम 2017) संचायक वाली बैटरी की क्षमता, जैसे कि ऑटोमोबाइल की विद्युत प्रणाली में उपयोग की जाती है, एम्पीयर घंटे (आह) में निर्दिष्ट की जाती है। एक 12V, 100Ah बैटरी इसके माध्यम से बहने वाले प्रत्येक कूलम्ब चार्ज के लिए 12J प्रदान करती है।
यदि एक जनरेटर, नगण्य आंतरिक प्रतिरोध के साथ, जो 600 W के बराबर औसत विद्युत शक्ति प्रदान करता है, वर्णित बैटरी टर्मिनलों से जुड़ा है, इसे रिचार्ज करने में कितना समय लगेगा पूरी तरह?
ए) 0.5 एच
बी) 2 घंटे
सी) 12 घंटे
घ) 50 एच
ई) 100 एच
संकल्प
वैकल्पिक बी.
समय जानने के लिए, हमें चार्ज पूरा होने पर कुल ऊर्जा की मात्रा का पता लगाना होगा, यानी कब चार्ज क्यू की राशि 100A.h के बराबर है। चूंकि लोड सामान्य रूप से कूलम्ब में देखा जाता है, आइए की इकाई को रूपांतरित करें उपाय। जैसे एक घंटे में हमारे पास 3600 सेकंड होते हैं, हम 36000 सी के साथ छोड़ते हुए 100 एएच को 3600 सेकंड से गुणा कर सकते हैं।
यदि 1 C, 12 J ऊर्जा प्रदान करता है, तो का नियम तीन, 360000 सी 432000 जे प्रदान करते हैं:
शक्ति समीकरण और पृथक समय (टी) का उपयोग करना:
सेकंड को घंटों में बदलने पर, हमारे पास 7200 सेकंड = 2 घंटे होते हैं।
2. (एनेम 2016) एक इलेक्ट्रीशियन को 220V - 4400W से 6800W रेटेड शावर स्थापित करना चाहिए। शावर की स्थापना के लिए, पर्याप्त व्यास के तारों के साथ एक उचित नेटवर्क की सिफारिश की जाती है और a बिजली और विद्युत प्रवाह के आकार के सर्किट ब्रेकर, एक करीबी सहिष्णुता मार्जिन के साथ प्रदान किए जाते हैं 10% का। सर्किट ब्रेकर सुरक्षा उपकरण हैं जिनका उपयोग विद्युत प्रतिष्ठानों को शॉर्ट सर्किट से बचाने के लिए किया जाता है और विद्युत अधिभार और जब भी विद्युत प्रवाह की अनुमति से अधिक विद्युत प्रवाह का मार्ग होता है तो उसे निरस्त्र किया जाना चाहिए युक्ति।
इस शॉवर की सुरक्षित स्थापना के लिए, सर्किट ब्रेकर की अधिकतम धारा का मान होना चाहिए:
ए) 20 ए
बी) 25 ए
सी) 30 ए
घ) 35 ए
ई) 40 ए
संकल्प
वैकल्पिक डी.
सर्किट ब्रेकर के माध्यम से प्रवाहित होने वाली अधिकतम धारा को खोजने के लिए, हमें विद्युत शक्ति समीकरण में अधिकतम शक्ति मान (6800W) का उपयोग करने की आवश्यकता है:
लेकिन बयान में कहा गया है कि सर्किट ब्रेकर 10% अधिक करंट की भविष्यवाणी करता है, इसलिए इस अंतर की गणना करने के लिए:
दोनों को एक साथ जोड़ने पर, हमारे पास लगभग 33 A का मान होता है।
गैब्रिएला डी ओलिवेरा द्वारा
भौतिक विज्ञान के अध्यापक
