What is the heating effect of electric current(in Hindi)? - Future Study Point

What is the heating effect of electric current(in Hindi)?

विद्युत धारा का तापीय प्रभाव क्या होता है?

What is the heating effect of electric
current(in Hindi)?

What is the heating effect of electric current(in Hindi)?विद्युत धारा का तापीय प्रभाव का अर्थ है कि जब किसी चालक से विद्युत धारा प्रवाहित होती है तो उसका ताप बढ़ जाता है, क्या आप जानते हैं कि विद्युत प्रवाह होने पर हीटर लालिम होकर क्यों चमकता है, स्त्री को विद्युत परिपथ से जोड़ने पर उसका तला गर्म क्यों हो जाता है।

विद्युत धारा का तापीय प्रभाव क्या होता है?

What is the heating effect of electric current(in Hindi)?

इस पोस्ट में आपको निम्न लिखित उन सभी सवालों के जवाब मिलेंगे जो लगभग सभी छात्रों को confuse करते हैं।
जैंसे कि-

  • प्रतिरोध(resistance), आवेश(charge), विद्युत धारा(electric current) और विद्युत धारा का तापीय प्रभाव क्या है?
  • विद्युत धारा की दिशा इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह के विपरीत क्यों होती है?
  • जब किसी चालक से धारा प्रवाहित होती है, तो उसके माध्यम से ऊष्मा का क्षय होता है। यह ऊष्मीय ऊर्जा और कुछ नहीं बल्कि प्रवाहित आवेश द्वारा चालक के प्रतिरोध के विरुद्द किया गया कार्य है।

प्रतिरोध

यह विद्युत धारा के प्रवाह का विरोध करने वाले पदार्थ का एक गुण है।

ओम के नियम के अनुसार प्रतिरोध, विभवांतर  और विद्युत धारा में निम्नलिखित संबंध होता है

V = IR

जहां R-प्रतिरोध, V-विभवांतर  और I- विद्युत धारा  है

आवेश(charge)

यह पदार्थ के गुणों में से एक है जब इलेक्ट्रॉन का आदान-प्रदान होता है या तो परमाणु इलेक्ट्रॉनों को खो देता है या इलेक्ट्रॉनों को गृहण करता है यदि यह इलेक्ट्रॉनों को खो देता है तो परमाणु धनायन में बदल जाता है और यदि यह इलेक्ट्रॉनों को गृहण करता है तो यह एक ऋणायन बनाता है । द्रव में, धनायन ऋणात्मक इलेक्ट्रोड की ओर बहता है, और ऋणायन विद्युत धारा के प्रवाह को बनाए रखते हुए धनात्मक इलेक्ट्रोड की ओर बहता है।

ठोस या कहें धातुओं में, इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह के कारण विद्युत प्रवाह, धातु के परमाणुओं में, संयोजी इलेक्ट्रॉन नाभिक पर धनात्मक आवेश द्वारा लगाए गए कमजोर आकर्षण बल के कारण मुक्त होने लगते हैं। ये मुक्त इलेक्ट्रॉन चालक के अन्दर स्वतंत्र रूप से चलते हैं, जब एक बैटरी विधुत परिपथ में जुड़ी होती है तो चालक के दोनों सिरों पर एक विभवान्तर विकसित हो जाता है जो इलेक्ट्रॉनों को एक सिरे से दूसरे सिरे तक ले जाने के लिए वाद्धय करता है जिससे विधुत धारा पैदा होती है। आवेश का उत्सर्जन निश्चित मात्रा में (in a quantised way) होता है। यह निश्चित मात्रा विधुत परिपथ में ne के रूप में चालक के एक सिरे से दूसरे सिरे तक उत्सर्जित होती रहती है जिसे हम आवेश(Q) कहते हैं, जहाँ e = इलेक्ट्रॉन का आवेश और n इलेक्ट्रॉनों की संख्या हैं

Q=ne

e=1.6×10-19C

n = 1C/(1.6×10-19C) = 6.25 ×1018

इसलिए 1C आवेश में इलेक्ट्रॉनों की संख्या

विधुत धारा क्या है?

विधुत धारा आवेश के प्रवाह की दर है।

i = Q/ t

जहाँ i विद्युत धारा है, Q आवेश है और t समय है

What is the heating effect of electric current(in Hindi)?

विधुतधारा को धनात्मक से ऋणात्मक दिशा में क्यों दिखाया जाता है?विधुतपरिपथ में  ऋणात्मक सिरा ऋणात्मक आवेश (-ne)का उत्सर्जन करता है और उसी समय धनात्मक सिरे से उसी राशि का धनात्मक आवेश (+ne) उत्सर्जित होता है, विधुतपरिपथ में विधुतधारा इस प्रकार प्रवाहित होती है।विधुतधारा की दिशा धनात्मक आवेश की दिशा में प्रदर्शित की जाती है। जब से बेंजामिन फ्रैंकलिन ने विद्धुत की खोज की है, तब से वर्तमान में विधुतधारा की दिशा को पारंपरिक रूप से धनात्मक से ऋणात्मक की तरफ दिखाया जाता है या यह माना जा सकता है कि उच्च विभव(धनात्मक) से निम्न विभव(ऋणात्मक) की तरफ तक विधुतधारा की दिशा को इसी प्रकार दिखायी जाती है क्यों कि जिस प्रकार से हवा उच्च दबाव से निम्न दबाव की ओर बहती है, पानी अधिक ऊँचाई से कम ऊँचाई की ओर प्रवाहित होता है , पदार्थ उच्च सांद्रता से निम्न सांद्रता की ओर प्रवाहित होता है, उसी तरह से विधुतधारा की दिशा को तार्किक रूप से धनात्मक से ऋणात्मक की तरफ दिखाया जाता है।

आवेश की SI इकाई कूलॉम है, इसलिए धारा की इकाई = C/s = एम्पीयर/सेकण्ड

What is the heating effect of electric current(in Hindi)?

विद्युत ऊर्जा क्या है?विद्युत ऊर्जा वह ऊष्मीय ऊर्जा होती है जो विद्युत परिपथ में प्रतिरोध के कारण क्षय होती है।

किया गया कार्य, विभवान्तर और आवेश के बीच संबंध निम्न सूत्र द्वारा दिया जाता है।

V = W/Q

यहाँ W चालक के प्रतिरोध के विरुद्ध आवेश Q पर किया गया कार्य है जो आवेश Q को चालक के एक सिरे से दूसरे सिरे तक ले जाता है, किया गया यह कार्य W ऊष्मा के रूप में क्षय हो जाता है। जब तक विधुतपरिपथ में विधुतधारा प्रवाहित होती है ,यह ऊष्मा समय के अनुसार बढ़ती रहती है ।

जैसा कि हम जानते हैं, V =iR, Q= it

कार्य = ऊर्जा का स्थानान्तरण = ऊष्मा का क्षय

W = H

V = W/Q ⇒ W = VQ

P= W/t = VQ/t = Vit/t = iV…….(i)

शक्ति = विभवान्तर × विद्युत धारा

ओम के नियम से, V = iR, समीकरण (i) में प्रतिस्थापित करने पर

P = i× iR = i² R, शक्ति= विद्धुत धारा²× प्रतिरोध

चूँकि कार्य = शक्ति/समय ⇒ ऊर्जा = शक्ति/समय
⇒H = P/t,कार्य↔ऊर्जा परिमेय से

यहां ऊर्जा का अर्थ है, चालक में प्रवाहित विद्धुत धारा के कारण ऊष्मा का क्षय

H = Pt = Vit समीकरण (i) से

H  = iR.it, समीकरण (4) से

H = i²Rt

इसके बाद एक समय अवधि t के लिए प्रतिरोध के एक चालक के माध्यम से एक विद्युत प्रवाह द्वारा बनाए गए तापीय प्रभाव को H = i²Rt द्वारा दिया जाता है।
इस संबंध को जूल के ताप के नियम का समीकरण कहते हैं।इलेक्ट्रिक आयरन और हीटर के उदाहरण के रूप में तापीय प्रभाव का उपयोग दिन-प्रतिदिन के जीवन में किया जाता है, ज्यादातर इनमें निकेल, क्रोमियम और आयरन से बने मिश्र धातु नाइक्रोम का उपयोग किया जाता है, हालांकि तीसरे घटक आयरन को अन्य धातुओं द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है।नाइक्रोम का उपयोग उष्मीय प्रभाव में किया जाता है क्योंकि इसका प्रतिरोध अधिक होता है, अत्यधिक गर्म करने के बाद भी यह कभी ऑक्सीकृत नहीं होता है, इसलिए यह लंबे समय तक चलने वाला होता है।

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