वीज म्हणजे काय
एका व्यापक अर्थाने, वीज हा इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक घटनांचा संपूर्ण संच आहे, जे इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्डचे विविध प्रकटीकरण आणि पदार्थासह त्याचा परस्परसंवाद आहे; संकुचित अर्थाने ते "विद्युतचे प्रमाण" या अभिव्यक्तीमध्ये वापरले जाते, जे नंतरच्या परिमाणात "विद्युत शुल्क" चे समानार्थी आहे.
"विद्युत" किंवा "विद्युत" हा शब्द ऐकल्यावर मनात काय येते? एक व्यक्ती इलेक्ट्रिकल सॉकेटची कल्पना करेल, दुसरी - पॉवर लाइन, ट्रान्सफॉर्मर किंवा वेल्डिंग मशीन, एक मच्छीमार विजेचा विचार करेल, एक गृहिणी तिच्या बोटाने बॅटरी किंवा मोबाईल फोन चार्जरचा विचार करेल, टर्नर विचार करेल इलेक्ट्रिक मोटर, आणि कोणीतरी कल्पना देखील करेल निकोला टेस्लात्याच्या प्रयोगशाळेत एका प्रतिध्वनी इंडक्शन कॉइलजवळ बसून विजेचा उद्रेक झाला.
एक किंवा दुसर्या मार्गाने, आधुनिक जगात विजेचे अनेक प्रकटीकरण आहेत. एकूणच आजच्या सभ्यतेची विजेशिवाय कल्पना करणे अशक्य आहे. पण आपल्याला त्याच्याबद्दल काय माहिती आहे? चला ही माहिती स्पष्ट करूया.
पॉवर प्लांटपासून ते इलेक्ट्रिकल उपकरणापर्यंत
जेव्हा आपण घरी सॉकेट प्लग इन करतो, किटली चालू करतो किंवा स्विच दाबतो, मुळात बल्ब पेटवायचा असतो, तेव्हा त्या क्षणी आपण सर्किट बंद करतो स्रोत आणि वीज प्राप्तकर्ताविद्युत चार्ज प्रवास करण्यासाठी मार्ग प्रदान करण्यासाठी, उदाहरणार्थ केटलच्या सर्पिलमधून.
आपल्या घरातील विजेचा स्रोत सहसा आउटलेट असतो. वायरमधून फिरणारा इलेक्ट्रिक चार्ज (जे आमच्या उदाहरणात केटलवरील निक्रोम कॉइल आहे) आहे वीज… वायर सॉकेटला वापरकर्त्याशी दोन वायरने जोडते: एका वायरने चार्ज सॉकेटमधून वापरकर्त्याकडे जातो, त्याच वेळी दुसऱ्या वायरसह — वापरकर्त्याकडून — सॉकेटकडे जातो. जर विद्युत् प्रवाह बदलत असेल, तर तारा प्रत्येक सेकंदाला 50 वेळा त्यांची भूमिका बदलतात.
शहराच्या नेटवर्कमध्ये इलेक्ट्रिक चार्जेस (किंवा अधिक सोप्या भाषेत, विजेचा स्त्रोत) हालचालीसाठी उर्जेचा स्त्रोत प्रामुख्याने पॉवर प्लांट आहे. पॉवर प्लांटमध्ये पॉवरफुलद्वारे वीज तयार केली जाते जनरेटर, ज्याचा रोटर आण्विक स्थापनेद्वारे किंवा दुसर्या प्रकारच्या पॉवर प्लांटद्वारे (उदाहरणार्थ, हायड्रो टर्बाइन) रोटेशनमध्ये चालविला जातो.
जनरेटरच्या आत, चुंबकीय रोटर स्टेटर वायर्स ओलांडतो, ज्यामुळे इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्स (EMF)जनरेटरच्या टर्मिनल्स दरम्यान व्होल्टेज निर्माण करणे. आणि ते नेहमीच असते 50 Hz च्या वारंवारतेसह पर्यायी व्होल्टेज, कारण जनरेटरच्या रोटरमध्ये 2 चुंबकीय ध्रुव असतात आणि ते 3000 rpm च्या वारंवारतेवर फिरतात, किंवा 4 ध्रुव आणि 1500 rpm ची गती असते.
हे आपल्या संपर्कातील तणाव आहे जे आपण दररोज विचार न करता वापरतो. विजेच्या लांबच्या प्रवासाबद्दल पॉवर स्टेशनपासून आमच्या आउटलेटपर्यंत प्रकाशाच्या वेगाने (299,792,458 मीटर प्रति सेकंद — तारांच्या बाजूने विद्युत क्षेत्राच्या प्रसाराचा वेग, जे इलेक्ट्रॉनांना त्यांच्या आत ढकलते, विद्युत प्रवाह तयार करते).
आउटपुटवर एसी व्होल्टेज 220 व्होल्ट
आउटपुटसाठी व्युत्पन्न केलेले व्होल्टेज परिवर्तनीय आहे कारण: प्रथम, ते सहजपणे रूपांतरित केले जाऊ शकते (कमी किंवा वाढ) आणि दुसरे, ते स्थिर व्होल्टेजपेक्षा तारांमध्ये कमी नुकसानासह अधिक सहजतेने व्युत्पन्न केले जाते आणि प्रसारित केले जाते.
ज्या तारांना ते जोडलेले आहे त्यांना पॉवरिंग करून रोहीत्र, अल्टरनेटिंग व्होल्टेज, आम्ही प्राप्त करतो पर्यायी प्रवाह, जे प्रति सेकंदाला 50 वेळा आपली दिशा सुसंवादीपणे बदलते, ट्रान्सफॉर्मरच्या चुंबकीय सर्किटमध्ये एक पर्यायी चुंबकीय क्षेत्र निर्माण करण्यास सक्षम आहे, जे यामधून, दुय्यम विंडिंग्सच्या तारांमध्ये विद्युत प्रवाह उत्तेजित करण्यास सक्षम आहे. चुंबकीय सर्किट...
जर चुंबकीय क्षेत्र कॉइलने झाकलेल्या जागेत स्थिर असेल तर कॉइलमधील विद्युत् प्रवाह फक्त निर्देशित केला जाणार नाही (cf. इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक इंडक्शनचा कायदा).
विद्युतप्रवाह मिळविण्यासाठी, अंतराळातील चुंबकीय प्रवाह बदलणे आवश्यक आहे, त्यानंतर ते सुमारे समाप्त होईल विद्युत क्षेत्र, ते इलेक्ट्रिक चार्जवर कार्य करेल, जे उदाहरणार्थ बदलत्या चुंबकीय प्रवाहासह या जागेच्या आसपास असलेल्या तांब्याच्या तार (फ्री इलेक्ट्रॉन) मध्ये स्थित असू शकते.
जनरेटर आणि ट्रान्सफॉर्मर दोन्हीचे ऑपरेशन या तत्त्वावर आधारित आहे, फक्त फरक आहे की ट्रान्सफॉर्मरमध्ये कोणतेही हलणारे कार्यरत भाग नसतात: ट्रान्सफॉर्मरमधील वैकल्पिक चुंबकीय प्रवाहाचा स्त्रोत प्राथमिक विंडिंगचा पर्यायी प्रवाह असतो आणि जनरेटरमध्ये कायम चुंबकीय क्षेत्रासह फिरणारा रोटर आहे.
आणि इकडे-तिकडे, बदलते चुंबकीय क्षेत्र, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक इंडक्शनच्या नियमानुसार, एक एडी इलेक्ट्रिक फील्ड तयार करते, जे वायर्सच्या आत असलेल्या मुक्त इलेक्ट्रॉनांवर कार्य करते आणि या इलेक्ट्रॉनांना गती देते. जर सर्किट ग्राहकांसाठी बंद असेल, तर विद्युत प्रवाह उपभोक्त्यांमधून जाईल.
वीज साठवण आणि थेट प्रवाह
दैनंदिन जीवनात रासायनिक उर्जेच्या स्वरूपात वीज जमा करणे सर्वात सोयीचे आहे बॅटरी मध्ये… जेव्हा बाह्य सर्किट वापरकर्त्यासाठी बंद असते तेव्हा इलेक्ट्रोड्ससह रासायनिक अभिक्रिया विद्युत प्रवाह तयार करण्यास सक्षम असते आणि बॅटरी इलेक्ट्रोडचे क्षेत्रफळ जितके मोठे असेल तितके जास्त विद्युत प्रवाह त्यातून मिळू शकतो आणि त्याच्या सामग्रीवर अवलंबून असतो. इलेक्ट्रोड्स आणि बॅटरीमधील सीरिजमध्ये जोडलेल्या सेलची संख्या, बॅटरीद्वारे तयार होणारा व्होल्टेज भिन्न असू शकतो.
तर, लिथियम-आयन बॅटरीसाठी, एका सेलचे मानक व्होल्टेज 3.7 व्होल्ट आहे आणि ते 4.2 व्होल्टपर्यंत जाऊ शकते. डिस्चार्ज दरम्यान, पॉझिटिव्ह चार्ज केलेले लिथियम आयन इलेक्ट्रोलाइटमध्ये तांबे आणि ग्रेफाइटवर आधारित एनोड (-) पासून अॅल्युमिनियमवर आधारित कॅथोड (+) कडे जातात आणि कॅथोडपासून एनोडवर चार्ज होत असताना, जेथे EMF च्या कृती अंतर्गत चार्जरमध्ये ग्रेफाइट-लिथियम कंपाऊंड तयार होतो, परिणामी ऊर्जा रासायनिक संयुगाच्या स्वरूपात जमा होते.
इलेक्ट्रोलाइटिक कॅपेसिटर समान प्रकारे कार्य करतात, कमी विद्युत क्षमता असलेल्या बॅटरीपेक्षा भिन्न असतात, परंतु मोठ्या संख्येने चार्ज-डिस्चार्ज चक्रांमध्ये.
लिथियम-आयन बॅटरीसाठी, पूर्ण आयुष्य जास्तीत जास्त 1000 चार्ज-डिस्चार्ज चक्रांपर्यंत मर्यादित आहे आणि विशिष्ट ऊर्जा सामग्री 250 Wh/kg पर्यंत पोहोचते. इलेक्ट्रोलाइटिक कॅपेसिटरसाठी, त्यांचे सुधारित वर्तमान आयुष्य हजारो तासांचे आहे, परंतु ऊर्जेचा वापर सहसा 0.25 Wh/kg पेक्षा कमी असतो.
स्थिर वीज
जर तुम्ही लोकरीच्या घोंगडीच्या वर एक रेशमी चादर घातली, त्यांना एकत्र चांगले दाबले आणि नंतर ते पसरवण्याचा प्रयत्न केला, तर विद्युतीकरण... हे घडेल कारण भिन्न डायलेक्ट्रिक स्थिरांक असलेल्या शरीरांच्या घर्षणाच्या परिस्थितीत, त्यांच्या पृष्ठभागावर शुल्काचे पृथक्करण होते: उच्च डायलेक्ट्रिक स्थिरांक असलेल्या सामग्रीवर सकारात्मक चार्ज केला जाईल आणि कमी डायलेक्ट्रिक स्थिरांक असलेल्या सामग्रीवर - नकारात्मक .
या पॅरामीटर्समधील फरक जितका जास्त तितका विद्युतीकरण अधिक मजबूत. जेव्हा तुम्ही तुमचे पाय लोकरीच्या कार्पेटने घासता तेव्हा तुम्ही नकारात्मक चार्ज करता आणि कार्पेट सकारात्मकतेने. संभाव्य पातळी येथे हजारो व्होल्टपर्यंत पोहोचू शकतात आणि स्पर्श केल्यास, उदाहरणार्थ, जमिनीवर असलेल्या एखाद्या पाण्याच्या नळाला जोडल्यास तुम्हाला विजेचा धक्का बसेल. परंतु विद्युत क्षमता कमी असल्याने या अप्रिय घटनेमुळे तुमच्या जीवाला मोठा धोका निर्माण होणार नाही.
दुसरी गोष्ट म्हणजे इलेक्ट्रोफोरेटिक मशीन, ज्यामध्ये घर्षणामुळे निर्माण होणारा स्थिर चार्ज कॅपेसिटरमध्ये जमा होतो. लेडेन बँकेत जमा झालेले शुल्क आधीच जीवघेणे आहे.
सर्वात महत्वाच्या अटी आणि व्याख्या
इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्ड म्हणजे काय
इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्ड हा एक विशेष प्रकारचा पदार्थ आहे जो अंतराळात सतत वितरण (विद्युतचुंबकीय लहरी) आणि संरचनेची (फोटोन्स) स्पष्टता प्रकट करतो, व्हॅक्यूममध्ये पसरण्याची क्षमता (मजबूत गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रांच्या अनुपस्थितीत) द्वारे दर्शविले जाते. चार्ज केलेल्या कणांवर त्यांच्या गतीनुसार बल प्रभाव पाडणे.
इलेक्ट्रिक चार्ज म्हणजे काय
इलेक्ट्रिक चार्ज हा पदार्थ किंवा शरीराच्या कणांचा गुणधर्म आहे जो त्यांच्या स्वतःच्या इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्डशी त्यांचा संबंध आणि बाह्य इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्डशी त्यांचा परस्परसंवाद दर्शवतो. त्याचे दोन प्रकार आहेत ज्याला सकारात्मक चार्ज (प्रोटॉन, पॉझिट्रॉन इ.चा चार्ज) आणि नकारात्मक चार्ज (इलेक्ट्रॉनचा चार्ज इ.) असे म्हणतात. प्रमाण म्हणून, एका चार्ज केलेल्या शरीराच्या दुसर्या चार्ज केलेल्या शरीराच्या मजबूत परस्परसंवादाद्वारे त्याचे परिमाण केले जाते.
चार्ज केलेला कण म्हणजे काय
चार्ज केलेला कण हा पदार्थाचा एक कण आहे ज्यावर विद्युत चार्ज असतो.
विद्युत क्षेत्र म्हणजे काय
इलेक्ट्रिक फील्ड हे इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्डच्या दोन बाजूंपैकी एक आहे, जे इलेक्ट्रिक चार्ज आणि चुंबकीय क्षेत्रातील बदलांमुळे होते, चार्ज केलेले कण आणि शरीरांवर बल प्रभाव पाडते आणि स्थिर चार्ज केलेल्या शरीरांवर आणि कणांवर बल प्रभावाने प्रकट होते.
चुंबकीय क्षेत्र म्हणजे काय
चुंबकीय क्षेत्र हे विद्युत चुंबकीय क्षेत्राच्या दोन बाजूंपैकी एक आहे जे हलणारे चार्ज केलेले कण आणि शरीरावरील विद्युत शुल्कामुळे आणि विद्युत क्षेत्रातील बदलामुळे होते जे हलत्या चार्ज केलेल्या कणांवर बल लावते आणि सामान्यतः निर्देशित केलेल्या बल क्रियेद्वारे प्रकट होते. या कणांच्या हालचालीच्या दिशेने आणि त्यांच्या गतीच्या प्रमाणात.
विद्युत प्रवाह काय आहे
विद्युत प्रवाह ही चार्ज केलेल्या कणांच्या हालचालीची एक घटना आहे आणि चुंबकीय क्षेत्रासह कालांतराने विद्युत क्षेत्रातील बदलांची घटना आहे.
विद्युत क्षेत्राची ऊर्जा काय आहे
इलेक्ट्रिक फील्ड एनर्जी - इलेक्ट्रिक फील्डशी संबंधित ऊर्जा आणि जेव्हा इलेक्ट्रिक फील्ड बदलते तेव्हा उर्जेच्या इतर प्रकारांमध्ये रूपांतरित होते.
चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा म्हणजे काय
चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा - चुंबकीय क्षेत्राशी संबंधित ऊर्जा आणि चुंबकीय क्षेत्रामध्ये तीन बदलांद्वारे उर्जेच्या इतर प्रकारांमध्ये रूपांतरित होते.
इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक एनर्जी (विद्युत ऊर्जा) म्हणजे काय?
विद्युत ऊर्जा - विद्युत चुंबकीय क्षेत्राची ऊर्जा, ज्यामध्ये विद्युत क्षेत्राची ऊर्जा आणि चुंबकीय क्षेत्राची ऊर्जा असते.
हे देखील पहा:
विद्युत प्रवाहाच्या अस्तित्वासाठी अटी