Notes of Science in Hindi for Class 10th Chapter 12 बिजली - Electricity CBSE NCERT
इस अध्याय में विषय
• परिचय
• वर्तमान
• संभावित अंतर
→ वोल्ट परिभाषा
→ वोल्टमीटर
• सर्किट में आमतौर पर इस्तेमाल होने वाले कुछ घटकों के प्रतीक
• ओम कानून
→ ओम के नियम के लिए गणितीय व्यंजक
→ ओम के नियम के लिए VI ग्राफ
→ प्रतिरोध
→ ओह्म
→ रिओस्तात
• कारक जिन पर किसी चालक का प्रतिरोध निर्भर करता है
→ प्रतिरोधकता
• श्रृंखला में प्रतिरोधक
→ श्रृंखला में कुल/परिणामी/समग्र/प्रभावी प्रतिरोध
→ प्रत्येक रोकनेवाला में वोल्टेज
• समानांतर में प्रतिरोधक
श्रृंखला संयोजन पर समानांतर संयोजन का लाभ
• विद्युत परिपथ का ताप प्रभाव
→ जूल का नियम विद्युत धारा का ऊष्मीय प्रभाव
→ बिजली के बल्ब का फिलामेंट टंगस्टन का बना होता है
→ इलेक्ट्रिक फ्यूज
→ विद्युत शक्ति
परिचय
→ आवेश एक परमाणु का मूलभूत कण है। यह सकारात्मक या नकारात्मक हो सकता है।
→ समान आवेश एक दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं।
→ विपरीत आवेश एक दूसरे को आकर्षित करते हैं।
→ कूलम्ब (C) : आवेश का SI मात्रक
→ 1 कूलम्ब आवेश = लगभग उपस्थित आवेश। 6 × 10 18 इलेक्ट्रॉन
→ 1 इलेक्ट्रॉन पर आवेश = 1.6 × 10 -19 C . का ऋणात्मक आवेश
यानी क्यू = नहीं
जहां, क्यू = चार्ज (कुल)
n = इलेक्ट्रॉनों की संख्या
ई = 1 इलेक्ट्रॉन पर चार्ज
वर्तमान
• धारा (I) : आवेश के प्रवाह की दर को धारा कहते हैं।
करंट = चार्ज/टाइम ⇒ I = Q/T
धारा का SI मात्रक = एम्पीयर (A)
⇒ 1 ए = 1 सीएस -1
⇒ 1 एमए = 10 -3 ए
⇒ 1 µA = 10 -6 A
→ करंट को एमीटर द्वारा मापा जाता है। इसका प्रतीक है
→ ऐमीटर का प्रतिरोध कम होता है और यह सदैव श्रेणीक्रम में जुड़ा रहता है।
→ करंट की दिशा इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह के विपरीत ली जाती है क्योंकि उस समय इलेक्ट्रॉनों का पता नहीं था जब पहली बार बिजली की घटना की खोज की गई थी और करंट को सकारात्मक चार्ज का प्रवाह माना जाता था।
संभावित अंतर
• संभावित अंतर (V): एक इकाई आवेश को एक बिंदु से दूसरे बिंदु तक ले जाने के लिए किया गया कार्य।
वी = डब्ल्यू / क्यू
• 1 वोल्ट: जब एक कूलम्ब आवेश को वहन करने में 1 जूल कार्य किया जाता है तो विभवान्तर 1 वोल्ट कहलाता है।
→ विभवान्तर का SI मात्रक = वोल्ट (V)
1 वी = 1 जेसी -1
• 1 वोल्ट: जब एक कूलम्ब आवेश को वहन करने में 1 जूल कार्य किया जाता है तो विभवान्तर 1 वोल्ट कहलाता है।
वी = डब्ल्यू / क्यू
• वोल्टमीटर : यह विभवांतर मापने वाला एक यंत्र है।
→ इसका प्रतिरोध उच्च होता है और हमेशा समानांतर में जुड़ा रहता है। प्रतीक है
→ संभावित अंतर बनाए रखने के लिए सेल सबसे सरल उपकरण है।
→ धारा हमेशा उच्च विभव से निम्न विभव की ओर प्रवाहित होती है।
सर्किट में कुछ सामान्य रूप से प्रयुक्त घटकों के प्रतीक
ओम कानून
किसी धात्विक चालक के दो बिंदुओं के बीच विभवांतर परिपथ से प्रवाहित धारा के अनुक्रमानुपाती होता है बशर्ते कि तापमान स्थिर रहे।
• ओम के नियम के लिए गणितीय व्यंजक
वी मैं
वी = आईआर
→ R किसी धातु के लिए नियत प्रतिरोध कहलाता है।
• ओम के नियम के लिए VI ग्राफ
• प्रतिरोध (R) : यह एक चालक का गुण है कि वह इसके माध्यम से आवेशों के प्रवाह का प्रतिरोध करता है।
• ओम (Ω): प्रतिरोध की एसआई इकाई।
• 1 ओम = 1 वोल्ट/1एम्पियर
→ जब विभवान्तर 1 V हो और परिपथ में धारा 1 A हो, तो प्रतिरोध 1 ओम होता है।
• रिओस्टेट: परिवर्तनीय प्रतिरोध एक घटक है जिसका उपयोग वोल्टेज के स्रोत को बदले बिना करंट को विनियमित करने के लिए किया जाता है।
कारक जिन पर किसी चालक का प्रतिरोध निर्भर करता है
• एकसमान धात्विक चालक का प्रतिरोध है:
(i) कंडक्टर की लंबाई के सीधे आनुपातिक,
(ii) अनुप्रस्थ काट के क्षेत्रफल के व्युत्क्रमानुपाती,
(iii) तापमान के सीधे आनुपातिक और
(iv) सामग्री की प्रकृति पर निर्भर करता है।
• प्रतिरोधकता (P): इसे 1m भुजा वाले पदार्थ के घन द्वारा प्रस्तुत प्रतिरोध के रूप में परिभाषित किया जाता है, जब धारा इसके विपरीत फलकों पर लंबवत प्रवाहित होती है।
• इसका SI मात्रक ओम-मीटर (Ωm) है।
→ प्रतिरोधकता लंबाई या क्रॉस-सेक्शन के क्षेत्र में परिवर्तन के साथ नहीं बदलती है, लेकिन यह तापमान में परिवर्तन के साथ बदलती है।
→ धातुओं और मिश्र धातुओं की प्रतिरोधकता की सीमा 10 -8 से 10 -6 m है।
→ इन्सुलेटर की प्रतिरोधकता की सीमा 10 12 से 10 17 m है।
→ मिश्रधातु की प्रतिरोधकता आमतौर पर इसके संघटक धातुओं की तुलना में अधिक होती है।
→ मिश्र धातु उच्च तापमान पर आसानी से ऑक्सीकृत (जला) नहीं करते हैं, इसलिए इनका उपयोग आमतौर पर विद्युत ताप उपकरणों में किया जाता है।
→ कॉपर और एल्युमीनियम का उपयोग विद्युत पारेषण लाइनों के लिए किया जाता है क्योंकि इनमें निम्न होता है
प्रतिरोधकता
श्रृंखला में प्रतिरोधक
→ जब दो या दो से अधिक प्रतिरोधक एक सिरे से दूसरे सिरे तक जुड़े होते हैं, तो व्यवस्था को श्रंखला कहते हैं
मेल।
श्रृंखला में कुल/परिणामी/समग्र/प्रभावी प्रतिरोध
आर एस = आर 1 + आर 2 + आर 3
→ प्रत्येक प्रतिरोधक के माध्यम से धारा समान होती है।
→ समतुल्य प्रतिरोध सबसे बड़े व्यक्तिगत प्रतिरोध से बड़ा होता है।
→ कुल वोल्टेज = वोल्टेज बूंदों का योग
वी = वी 1 + वी 2 + वी 3
• प्रत्येक रोकनेवाला में वोल्टेज
• वी 1 = आईआर 1
• वी 2 = आईआर 2 [वी 1 + वी 2 + वी 3 = वी]
• वी 3 = आईआर 3 वी = आईआर
वी = आईआर 1 + आईआर 2 + आईआर 3
आईआर = मैं (आर 1 + आर 2 + आर 3 )
आर = आर 1 + आर 2 + आर 3
समानांतर में प्रतिरोधक
→ प्रत्येक रोकनेवाला में वोल्टेज समान और लागू वोल्टेज के बराबर होता है।
→ कुल धारा व्यक्तिगत प्रतिरोधों के माध्यम से धाराओं के योग के बराबर है।
• मैं = मैं 1 + मैं 2 + मैं 3
वी / आर = वी / आर 1 + वी / आर 2 + वी / आर 3
→ तुल्य प्रतिरोध का व्युत्क्रम व्यक्तिगत प्रतिरोधों के व्युत्क्रमों के योग के बराबर होता है।
1/आर पी = 1/आर 1 + 1/आर 2 + 1/आर 3
→ समतुल्य प्रतिरोध संयोजन में सबसे छोटे व्यक्तिगत प्रतिरोध के मान से कम होता है।
श्रृंखला संयोजन पर समानांतर संयोजन के लाभ
(i) श्रृंखला सर्किट में, जब एक घटक विफल हो जाता है, तो सर्किट टूट जाता है और कोई भी घटक काम नहीं करता है।
(ii) विभिन्न उपकरणों में करंट की अलग-अलग आवश्यकता होती है। इसे श्रृंखला में संतुष्ट नहीं किया जा सकता क्योंकि करंट समान रहता है।
(iii) समानांतर परिपथ में कुल प्रतिरोध कम हो जाता है।
इलेक्ट्रिक सर्किट का ताप प्रभाव
→ यदि कोई विद्युत परिपथ विशुद्ध रूप से प्रतिरोधक है, तो ऊर्जा का स्रोत लगातार पूरी तरह से ऊष्मा के रूप में नष्ट हो जाता है। इसे विद्युत धारा के ऊष्मीय प्रभाव के रूप में जाना जाता है।
चूंकि ई = पी × टी ∝ वीआईटी {ई = एच}
उत्पादित ऊष्मा, H = VIt {V = IR}
या, उत्पादित ऊष्मा, H = I 2 Rt
विद्युत धारा के ताप प्रभाव का जूल का नियम
→ यह बताता है कि एक प्रतिरोधक में उत्पन्न ऊष्मा (i) धारा के वर्ग H ∝ I 2 . के सीधे समानुपाती होती है
→ यह किसी दी गई धारा, H ∝ R . के प्रतिरोध के सीधे समानुपाती होता है
→ यह उस समय के समानुपाती होता है जिसके लिए कंडक्टर, H ∝ t से करंट प्रवाहित होता है।
तो, एच = मैं 2 आरटी
→ बिजली के हीटर, बिजली के लोहे, बिजली के बल्ब, बिजली के फ्यूज आदि जैसे उपकरणों में ताप प्रभाव वांछनीय है।
→ कंप्यूटर, कंप्यूटर मॉनीटर (सीआरटी), टीवी, रेफ्रिजरेटर आदि जैसे उपकरणों में ताप प्रभाव अवांछनीय है।
→ विद्युत बल्ब में, फिलामेंट द्वारा खपत की जाने वाली अधिकांश शक्ति ऊष्मा प्रतीत होती है और इसका एक छोटा सा भाग प्रकाश के रूप में विकिरित होता है।
• बिजली के बल्ब का फिलामेंट टंगस्टन का बना होता है क्योंकि:
(i) यह उच्च तापमान पर आसानी से ऑक्सीकृत नहीं होता है।
(ii) इसका उच्च गलनांक (3380ºC) होता है।
→ बल्बों में रासायनिक रूप से निष्क्रिय गैसों जैसे नाइट्रोजन और आर्गन को फिलामेंट के जीवन को लम्बा करने के लिए भरा जाता है।
• इलेक्ट्रिक फ्यूज: यह एक सुरक्षा उपकरण है जो शॉर्ट सर्किट या ओवरलोडिंग की स्थिति में हमारे बिजली के उपकरणों की सुरक्षा करता है।
→ फ्यूज शुद्ध टिन या तांबे और टिन के मिश्र धातु से बना होता है।
→ फ्यूज हमेशा सजीव तार के साथ श्रेणीक्रम में जुड़ा रहता है।
→ फ्यूज का गलनांक कम होता है।
→ फ्यूज की वर्तमान क्षमता उपकरण की तुलना में थोड़ी अधिक है।
• विद्युत शक्ति: वह दर जिस पर विद्युत परिपथ में विद्युत ऊर्जा का उपभोग या क्षय होता है।
पी = VI
⇒ पी = मैं 2 आर = वी 2 / आर
शक्ति का SI मात्रक = वाट (W)
⇒ 1 वाट = 1 वोल्ट × 1 एम्पीयर
→ विद्युत ऊर्जा की वाणिज्यिक इकाई = किलो वाट घंटा (KWh)
⇒ 1 किलोवाट = 3.6 × 10 6 जे
⇒ 1 KWh = 1 इकाई विद्युत ऊर्जा
