डायरेक्ट करंट — सामान्य संकल्पना, व्याख्या, मापन युनिट, पदनाम, पॅरामीटर्स

DC - विद्युत प्रवाह जो वेळ आणि दिशेने बदलत नाही. प्रति वर्तमान दिशा सकारात्मक चार्ज केलेल्या कणांच्या हालचालीची दिशा घ्या. नकारात्मक चार्ज केलेल्या कणांच्या हालचालीने विद्युत प्रवाह तयार होत असल्यास, त्याची दिशा कणांच्या हालचालीच्या दिशेच्या विरुद्ध मानली जाते.

काटेकोरपणे सांगायचे तर, "स्थिर मूल्य" या गणितीय संकल्पनेनुसार "थेट विद्युत प्रवाह" हा "स्थिर विद्युत प्रवाह" समजला पाहिजे. परंतु विद्युत अभियांत्रिकीमध्ये, ही संज्ञा "दिशेने विद्युत प्रवाह स्थिर आणि परिमाणात जवळजवळ स्थिर" या अर्थाने सादर केली गेली आहे.

"व्यावहारिकपणे स्थिर विद्युत् प्रवाहात परिमाण" याचा अर्थ असा प्रवाह आहे ज्याचे बदल कालांतराने इतके नगण्य असतात की विद्युत मंडलातील घटनांचा विचार करताना, ज्यामधून असा विद्युत प्रवाह जातो, या बदलांकडे पूर्णपणे दुर्लक्ष केले जाऊ शकते आणि म्हणूनच , सर्किटच्या इंडक्टन्स किंवा कॅपेसिटन्सकडे दुर्लक्ष करणे शक्य आहे.

बहुतेक वेळा थेट प्रवाहाचे स्त्रोत - गॅल्व्हॅनिक पेशी, बॅटरी, डीसी जनरेटर आणि रेक्टिफायर्स.

विद्युत अभियांत्रिकीमध्ये, संपर्क घटना, रासायनिक प्रक्रिया (प्राथमिक पेशी आणि बॅटरी), इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक मार्गदर्शन (इलेक्ट्रिक मशीन जनरेटर) थेट प्रवाह मिळविण्यासाठी वापरले जातात. एसी किंवा व्होल्टेज सुधारणे देखील मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते.

ई च्या सर्व स्त्रोतांकडून. इ. c. रासायनिक आणि थर्मोइलेक्ट्रिक स्त्रोत तसेच तथाकथित एकध्रुवीय यंत्रे, थेट प्रवाहाचे आदर्श स्रोत आहेत. उर्वरित उपकरणे स्पंदनशील प्रवाह देतात, जे विशेष उपकरणांच्या मदतीने कमी किंवा जास्त प्रमाणात गुळगुळीत केले जातात, केवळ आदर्श थेट प्रवाहाच्या जवळ जातात.

इलेक्ट्रिकल सर्किटमधील विद्युत् प्रवाहाचे प्रमाण मोजण्यासाठी वापरले जाते amperage संकल्पना.

अँपेरेज म्हणजे प्रति युनिट वेळेत वायरच्या क्रॉस सेक्शनमधून वाहणारी विजेची Q.

जर I दरम्यान विजेचे प्रमाण Q वायरच्या क्रॉस सेक्शनमधून सरकले असेल, तर वर्तमान ताकद I = Q /T

विद्युतप्रवाह मोजण्याचे एकक अँपिअर (ए) आहे.

वर्तमान घनता हे कंडक्टरच्या क्रॉस-सेक्शनल एरिया F चे वर्तमान गुणोत्तर आहे — I/F. (12)

वर्तमान घनतेच्या मोजमापाचे एकक म्हणजे अँपिअर प्रति चौरस मिलिमीटर (A/mm)2).

बंद इलेक्ट्रिकल सर्किटमध्ये, विद्युत उर्जेच्या स्त्रोताच्या कृती अंतर्गत थेट प्रवाह उद्भवतो जो त्याच्या टर्मिनल्समध्ये संभाव्य फरक तयार करतो आणि राखतो, व्होल्ट (V) मध्ये मोजला जातो.

इलेक्ट्रिकल सर्किटच्या टर्मिनल्सवरील संभाव्य फरक (व्होल्टेज), सर्किटमधील प्रतिरोध आणि विद्युत् प्रवाह यांच्यातील संबंध ओहमच्या नियमाने व्यक्त केला जातो... या कायद्यानुसार, एकसंध सर्किटच्या एका भागासाठी, विद्युत् प्रवाहाची ताकद लागू केलेल्या व्होल्टेजच्या मूल्याशी थेट प्रमाणात आणि प्रतिकार I = U /R च्या व्यस्त प्रमाणात आहे,

जेथे मी — amperage. A, U — सर्किट B च्या टर्मिनल्सवरील व्होल्टेज, R — प्रतिकार, ओम

हा विद्युत अभियांत्रिकीचा सर्वात महत्त्वाचा कायदा आहे. अधिक तपशीलांसाठी येथे पहा: सर्किटच्या विभागासाठी ओमचा नियम

प्रति युनिट वेळेच्या (सेकंद) विद्युत प्रवाहाने केलेल्या कामाला पॉवर असे म्हणतात आणि P अक्षराने दर्शविले जाते. हे मूल्य विद्युत् प्रवाहाने केलेल्या कामाची तीव्रता दर्शवते.

पॉवर P = W/t = UI

वीज पुरवठा युनिट - वॅट्स (डब्ल्यू).

विद्युत प्रवाहाच्या सामर्थ्याची अभिव्यक्ती ओहमच्या नियमावर आधारित, व्होल्टेज यू उत्पादन आयआर बदलून बदलली जाऊ शकते. परिणामी, विद्युत प्रवाह P = UI = I2R = U2/ R च्या सामर्थ्यासाठी आपल्याला तीन अभिव्यक्ती मिळतात.

अत्यंत व्यावहारिक महत्त्व हे आहे की विद्युत प्रवाहाची समान शक्ती कमी व्होल्टेज आणि उच्च अँपेरेजवर किंवा उच्च व्होल्टेज आणि कमी अँपीरेजवर मिळू शकते. हे तत्त्व विद्युत उर्जेच्या अंतरावर प्रसारित करण्यासाठी वापरले जाते.

वायरमधून वाहणारा विद्युतप्रवाह उष्णता निर्माण करतो आणि तो तापवतो. कंडक्टरमध्ये सोडलेल्या उष्णतेचे प्रमाण Q = Az2Rt या सूत्राद्वारे निर्धारित केले जाते.

या अवलंबनाला जौल-लेन्झ कायदा म्हणतात.

हे देखील पहा: इलेक्ट्रिकल अभियांत्रिकीचे मूलभूत कायदे

ओहम आणि जौल-लेन्झच्या कायद्यांच्या आधारे, आपण एका धोकादायक घटनेचे विश्लेषण करू शकता जी बर्याचदा घडते जेव्हा वायर एकमेकांशी थेट जोडलेले असतात, लोड (इलेक्ट्रिक रिसीव्हर) ला विद्युत प्रवाह पुरवतात. या इंद्रियगोचर म्हणतात शॉर्ट सर्किट, लोडला मागे टाकून विद्युतप्रवाह कमी मार्गाने वाहू लागतो. हा मोड आणीबाणीचा आहे.

आकृती EL इन्कॅन्डेन्सेंट दिवा मेनशी जोडण्याची योजना दर्शवते. जर दिवा R चा प्रतिकार 500 ohms असेल आणि मुख्य व्होल्टेज U = 220 V असेल तर, दिवा सर्किटमधील विद्युत प्रवाह A = 220/500 = 0.44 A असेल.

शॉर्ट सर्किटची घटना स्पष्ट करणारा आकृती

इनॅन्डेन्सेंट दिव्याच्या तारा अत्यंत कमी प्रतिरोधकतेने (Rst — 0.01 Ohm) जोडल्या गेल्या आहेत, उदाहरणार्थ, जाड धातूच्या रॉडचा विचार करा. या प्रकरणात, सर्किट करंट जवळ येणारा बिंदू A दोन दिशांनी शाखा करेल: त्यातील बहुतेक भाग कमी प्रतिकाराच्या मार्गाचा अवलंब करेल — धातूच्या रॉडच्या बाजूने, आणि वर्तमान Azln चा एक छोटासा भाग — उच्च प्रतिकाराच्या मार्गाने — एका दिशेने. तप्त झाल्यावर प्रकाशमान होणारा दिवा.

मेटल रॉडमधून वाहणारा विद्युत् प्रवाह निश्चित करा: I = 220 / 0.01 = 22,000 A.

शॉर्ट सर्किट (शॉर्ट सर्किट) झाल्यास, मुख्य व्होल्टेज 220 V पेक्षा कमी असेल, कारण सर्किटमधील मोठ्या प्रवाहामुळे मोठ्या प्रमाणात व्होल्टेजचे नुकसान होते आणि धातूच्या रॉडमधून वाहणारा विद्युत् प्रवाह थोडा लहान असेल, परंतु तथापि, ते पूर्वी वापरलेल्या इनॅन्डेन्सेंट दिव्यापेक्षा जास्त असेल.

ज्युल-लेन्झ कायद्यानुसार, तारांमधून जाणारा विद्युत् प्रवाह उष्णता देतो आणि तारा गरम होतात. आमच्या उदाहरणात, तारांचे क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र 0.44 A च्या लहान करंटसाठी डिझाइन केलेले आहे.

जेव्हा तारा लहान मार्गाने जोडल्या जातात तेव्हा, लोडला मागे टाकून, सर्किटमधून खूप मोठा प्रवाह वाहतो - 22000 A. अशा प्रवाहामुळे मोठ्या प्रमाणात उष्णता सोडली जाईल, ज्यामुळे चार्जिंग आणि प्रज्वलन होईल. इन्सुलेशन, वायर मटेरियल वितळणे, इलेक्ट्रिकल मीटरचे नुकसान, स्विचेसच्या संपर्कातून वितळणे, चाकू ब्रेकर इ.

अशा सर्किटचा पुरवठा करणार्‍या विद्युत उर्जेचा स्त्रोत खराब होऊ शकतो. वायर्स जास्त गरम केल्याने आग होऊ शकते. परिणामी, इलेक्ट्रिकल इंस्टॉलेशन्सची स्थापना आणि ऑपरेशन दरम्यान, शॉर्ट सर्किटचे अपूरणीय परिणाम टाळण्यासाठी, खालील अटी पाळल्या पाहिजेत: तारांचे इन्सुलेशन मुख्य व्होल्टेज आणि ऑपरेटिंग परिस्थितीशी संबंधित असणे आवश्यक आहे.

तारांचे क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र असे असले पाहिजे की त्यांचे सामान्य लोड अंतर्गत गरम करणे धोकादायक मूल्यापर्यंत पोहोचू शकत नाही. कनेक्शन पॉइंट आणि वायरच्या फांद्या चांगल्या दर्जाच्या आणि चांगल्या प्रकारे इन्सुलेटेड असणे आवश्यक आहे. अंतर्गत तारा अशा प्रकारे घालणे आवश्यक आहे की ते यांत्रिक आणि रासायनिक नुकसान आणि आर्द्रतेपासून संरक्षित आहेत.

शॉर्ट सर्किट दरम्यान इलेक्ट्रिकल सर्किटमध्ये अचानक, धोकादायक वाढ टाळण्यासाठी, ते फ्यूज किंवा सर्किट ब्रेकर्सद्वारे संरक्षित केले जाते.

थेट प्रवाहाचा एक महत्त्वपूर्ण तोटा म्हणजे त्याचे व्होल्टेज वाढवणे कठीण आहे. यामुळे लांब अंतरावर सतत विद्युत ऊर्जा प्रसारित करणे कठीण होते.

हे देखील पहा: अल्टरनेटिंग करंट म्हणजे काय आणि ते डायरेक्ट करंटपेक्षा कसे वेगळे आहे