संभाव्य फरक, इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्स आणि व्होल्टेजवर

संभाव्य फरक

हे ज्ञात आहे की एक शरीर अधिक गरम केले जाऊ शकते आणि दुसरे कमी. शरीर ज्या प्रमाणात गरम होते त्याला त्याचे तापमान म्हणतात. त्याचप्रमाणे, एका शरीरात दुसर्यापेक्षा जास्त विद्युतीकरण केले जाऊ शकते. शरीराच्या विद्युतीकरणाची पदवी विद्युत संभाव्यता किंवा शरीराची फक्त क्षमता नावाची मात्रा दर्शवते.

शरीराला विद्युतीकरण करणे म्हणजे काय? याचा अर्थ त्याला इलेक्ट्रिक चार्जची माहिती देणे, म्हणजे, जर आपण शरीरावर नकारात्मक चार्ज केले तर त्यामध्ये विशिष्ट संख्येने इलेक्ट्रॉन जोडा किंवा आपण शरीराला सकारात्मक चार्ज केल्यास ते त्यातून काढून टाका. दोन्ही प्रकरणांमध्ये, शरीरात विशिष्ट प्रमाणात विद्युतीकरण असेल, म्हणजेच ही किंवा ती क्षमता, शिवाय, सकारात्मक चार्ज केलेल्या शरीरात सकारात्मक क्षमता असते आणि नकारात्मक चार्ज केलेल्या शरीरात नकारात्मक क्षमता असते.

दोन शरीरांमधील विद्युत शुल्काच्या पातळीतील फरक याला सामान्यतः विद्युत क्षमता किंवा फक्त संभाव्य फरक म्हणतात.

हे लक्षात घेतले पाहिजे की जर दोन समान शरीरांवर समान शुल्क आकारले गेले, परंतु एक दुसर्‍यापेक्षा मोठा असेल तर त्यांच्यामध्ये संभाव्य फरक देखील असेल.

शिवाय, अशा दोन संस्थांमध्ये संभाव्य फरक आहे, एक चार्ज केलेला आणि दुसरा चार्ज नसलेला. म्हणून, उदाहरणार्थ, जर जमिनीपासून विलग केलेल्या शरीराची विशिष्ट क्षमता असेल, तर ती आणि जमिनीतील संभाव्य फरक (ज्याची क्षमता शून्य मानली जाते) संख्यात्मकदृष्ट्या या शरीराच्या क्षमतेइतकी असते.

म्हणून जर दोन शरीरांवर अशा प्रकारे शुल्क आकारले गेले की त्यांची क्षमता समान नसेल, तर त्यांच्यामध्ये अपरिहार्यपणे संभाव्य फरक आहे.

कंगवा केसांवर घासताना त्याच्या विद्युतीकरणाची घटना प्रत्येकाला माहित आहे, परंतु कंगवा आणि मानवी केस यांच्यात संभाव्य फरक निर्माण करण्याशिवाय काहीही नाही.

खरं तर, जेव्हा कंगवा केसांवर घासला जातो तेव्हा काही इलेक्ट्रॉन्स कंगवामध्ये हस्तांतरित केले जातात आणि ते नकारात्मक चार्ज करतात, तर केस, ज्यामध्ये काही इलेक्ट्रॉन गमावले आहेत, कंगवा सारख्याच प्रमाणात चार्ज होतात, परंतु सकारात्मक . अशा प्रकारे तयार होणारा संभाव्य फरक कंगव्याने केसांना स्पर्श करून शून्यावर कमी केला जाऊ शकतो. विद्युतीकृत कंगवा कानाजवळ आणल्यास हे उलटे इलेक्ट्रॉन संक्रमण कानाद्वारे सहज ओळखले जाते. एक वैशिष्ट्यपूर्ण पॉपिंग आवाज सतत डिस्चार्ज दर्शवेल.

संभाव्य फरकाबद्दल वर बोलताना, आमचा अर्थ दोन चार्ज बॉडी असा होतो, संभाव्य फरक एकाच शरीराच्या वेगवेगळ्या भागांमध्ये (बिंदू) देखील येऊ शकतो.

म्हणून, उदाहरणार्थ, काय होते ते विचारात घ्या तांब्याच्या तारेचा तुकडाजर, काही बाह्य शक्तीच्या कृती अंतर्गत, आपण वायरमधील मुक्त इलेक्ट्रॉन एका टोकाला हलविण्यास व्यवस्थापित करतो.साहजिकच वायरच्या दुसऱ्या टोकाला इलेक्ट्रॉनची कमतरता असेल आणि नंतर वायरच्या टोकांमध्ये संभाव्य फरक निर्माण होईल.

आपण बाह्य शक्तीची क्रिया थांबवताच, इलेक्ट्रॉन ताबडतोब, वेगवेगळ्या चार्जेसच्या आकर्षणामुळे, वायरच्या शेवटच्या टोकापर्यंत, सकारात्मक चार्ज केलेल्या, म्हणजेच ते गहाळ असलेल्या ठिकाणी, आणि इलेक्ट्रिकल तार मध्ये शिल्लक पुनर्संचयित केले जाईल.

इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्स आणि व्होल्टेज

d तारेमध्ये विद्युत प्रवाह कायम ठेवण्यासाठी, त्या वायरच्या टोकांवर नेहमीच संभाव्य फरक राखण्यासाठी काही बाह्य उर्जेचा स्रोत आवश्यक असतो.

हे उर्जा स्त्रोत इलेक्ट्रिक टॉक्सचे तथाकथित स्त्रोत आहेत, एक निश्चित इलेक्ट्रोमोटिव्ह शक्ती जी कंडक्टरच्या टोकांवर दीर्घकाळ संभाव्य फरक निर्माण करते आणि राखते.

इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्स (संक्षिप्त EMF) हे अक्षर E... EMF व्होल्टमध्ये मोजले जाते. आपल्या देशात, व्होल्टला "B" अक्षराने संक्षिप्त केले जाते आणि आंतरराष्ट्रीय पदनामात - "V" अक्षराने.

तर अखंड प्रवाह मिळावा वीज, तुम्हाला इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्सची आवश्यकता आहे, म्हणजेच तुम्हाला विद्युत प्रवाहाचा स्रोत आवश्यक आहे.

विद्युत् प्रवाहाचा पहिला स्त्रोत तथाकथित "व्होल्टेइक पोल" होता, ज्यामध्ये तांबे आणि जस्त वर्तुळांची मालिका अम्लीकृत पाण्यात बुडवलेल्या त्वचेवर असते. अशा प्रकारे, इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्स मिळविण्याचा एक मार्ग म्हणजे विशिष्ट पदार्थांचे रासायनिक परस्परसंवाद, परिणामी रासायनिक उर्जेचे विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतर होते. विद्युत् प्रवाहाचे स्त्रोत, ज्यामध्ये अशा प्रकारे इलेक्ट्रोमोटिव्ह शक्ती तयार केली जाते, त्यांना विद्युत प्रवाहाचे रासायनिक स्त्रोत म्हणतात.

सध्या, रासायनिक वर्तमान स्त्रोत - गॅल्व्हॅनिक पेशी आणि बॅटरी - इलेक्ट्रिकल अभियांत्रिकी आणि उर्जेमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात.

विद्युत अभियांत्रिकी आणि उर्जा अभियांत्रिकीच्या सर्व क्षेत्रांमध्ये व्यापक बनलेल्या विद्युत् प्रवाहाचा आणखी एक मुख्य स्त्रोत म्हणजे जनरेटर.

जनरेटर पॉवर प्लांट्समध्ये स्थापित केले जातात आणि औद्योगिक उपक्रमांना वीजपुरवठा करण्यासाठी, शहरांची विद्युत रोषणाई, इलेक्ट्रिक रेल्वे, ट्राम, भुयारी मार्ग, ट्रॉलीबस इ.

विद्युत प्रवाह (पेशी आणि बॅटरी) च्या रासायनिक स्त्रोतांबद्दल आणि जनरेटरसाठी, इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्सची क्रिया अगदी सारखीच असते. यात EMF वर्तमान स्त्रोताच्या टर्मिनल्सवर संभाव्य फरक निर्माण करते आणि दीर्घकाळ टिकवून ठेवते.

या टर्मिनल्सना वर्तमान स्त्रोताचे ध्रुव म्हणतात. सध्याच्या स्त्रोताच्या एका ध्रुवावर नेहमी इलेक्ट्रॉनची कमतरता असते आणि त्यामुळे त्याच्याकडे सकारात्मक चार्ज असतो, दुसऱ्या ध्रुवावर जास्त प्रमाणात इलेक्ट्रॉन्स असतात आणि त्यामुळे नकारात्मक चार्ज असतो.

त्यानुसार, वर्तमान स्त्रोताच्या एका ध्रुवास सकारात्मक (+) आणि दुसरा - नकारात्मक (-) म्हणतात.

विविध उपकरणांना विद्युत प्रवाह पुरवण्यासाठी उर्जा स्त्रोतांचा वापर केला जातो - वर्तमान वापरकर्ते… तारांचा वापर करणारे सध्याचे ग्राहक वर्तमान स्त्रोताच्या खांबाशी जोडलेले असतात, एक बंद विद्युत सर्किट तयार करतात. बंद इलेक्ट्रिक सर्किटसह वर्तमान स्त्रोताच्या ध्रुवांमध्ये स्थापित केलेल्या संभाव्य फरकास व्होल्टेज म्हणतात आणि यू अक्षराने दर्शविले जाते.

EMF प्रमाणे व्होल्टेज मोजण्याचे एकक व्होल्ट आहे.

जर, उदाहरणार्थ, तुम्हाला लिहायचे असेल की वर्तमान स्त्रोताचा व्होल्टेज 12 व्होल्ट आहे, तर ते लिहितात: U — 12 V.

मोजण्यासाठी EMF किंवा व्होल्टेजला व्होल्टमीटर उपकरण म्हणतात.

वर्तमान स्त्रोताचे ईएमएफ किंवा व्होल्टेज मोजण्यासाठी, व्होल्टमीटर थेट त्याच्या टर्मिनल्सशी जोडलेले असणे आवश्यक आहे. शिवाय, जर इलेक्ट्रिकल सर्किट उघडले आहे, नंतर व्होल्टमीटर वर्तमान स्त्रोताचा EMF दर्शवेल. आपण सर्किट बंद केल्यास, व्होल्टमीटर आता ईएमएफ नाही तर वर्तमान स्त्रोताच्या टर्मिनल्सवरील व्होल्टेज दर्शवेल.

वर्तमान स्त्रोताद्वारे विकसित केलेला ईएमएफ त्याच्या टर्मिनल्समधील व्होल्टेजपेक्षा नेहमीच मोठा असतो.