विद्युत ऊर्जा कैसे काम करती है?

विद्युत ऊर्जा विज्ञान में एक महत्वपूर्ण अवधारणा है, फिर भी एक है जिसे अक्सर गलत समझा जाता है। वास्तव में विद्युत ऊर्जा क्या है, और गणना में इसका उपयोग करते समय क्या कुछ नियम लागू होते हैं?

विद्युत ऊर्जा का एक रूप है ऊर्जा विद्युत आवेश के प्रवाह के परिणामस्वरूप। ऊर्जा किसी कार्य को करने के लिए कार्य करने या बल लगाने की क्षमता है। विद्युत ऊर्जा के मामले में, बल आवेशित कणों के बीच विद्युत आकर्षण या प्रतिकर्षण है। विद्युत ऊर्जा भी हो सकती है स्थितिज ऊर्जा या गतिज ऊर्जा, लेकिन यह आमतौर पर संभावित ऊर्जा के रूप में सामना किया जाता है, जो चार्ज कणों के सापेक्ष पदों के कारण संग्रहीत ऊर्जा है या विद्युत क्षेत्र. एक तार या अन्य माध्यम से आवेशित कणों की गति को विद्युत या विद्युत प्रवाह कहा जाता है। वहाँ भी स्थैतिक बिजली, जो एक वस्तु पर सकारात्मक और नकारात्मक आरोपों के असंतुलन या अलगाव के परिणामस्वरूप होता है। स्थैतिक बिजली विद्युत संभावित ऊर्जा का एक रूप है। यदि पर्याप्त चार्ज बनता है, तो विद्युत ऊर्जा को एक चिंगारी (या यहां तक ​​कि बिजली) बनाने के लिए छुट्टी दी जा सकती है, जिसमें विद्युत गतिज ऊर्जा होती है।

कन्वेंशन द्वारा, एक विद्युत क्षेत्र की दिशा को हमेशा उस दिशा में इंगित करते हुए दिखाया जाता है, यदि एक सकारात्मक कण उस क्षेत्र में रखा जाता है। विद्युत ऊर्जा के साथ काम करते समय यह याद रखना महत्वपूर्ण है क्योंकि सबसे आम वर्तमान वाहक एक इलेक्ट्रॉन है, जो एक प्रोटॉन के साथ विपरीत दिशा में चलता है।

ब्रिटिश वैज्ञानिक माइकल फैराडे ने 1820 के दशक की शुरुआत में बिजली पैदा करने का एक साधन खोजा था। उन्होंने चुंबक के ध्रुवों के बीच प्रवाहकीय धातु के एक लूप या डिस्क को स्थानांतरित किया। मूल सिद्धांत यह है कि तांबे के तार में इलेक्ट्रॉनों को स्थानांतरित करने के लिए स्वतंत्र हैं। प्रत्येक इलेक्ट्रॉन एक नकारात्मक विद्युत आवेश वहन करता है। इसका आंदोलन इलेक्ट्रान और धनात्मक आवेशों (जैसे) के बीच आकर्षक शक्तियों द्वारा संचालित होता है प्रोटॉन और धनात्मक रूप से आवेशित आयनों और इलेक्ट्रॉन और जैसे-आवेशों (जैसे अन्य इलेक्ट्रॉनों और नकारात्मक-आवेशित आयनों) के बीच प्रतिकारक बल। दूसरे शब्दों में, एक आवेशित कण (एक इलेक्ट्रॉन, इस मामले में) के आसपास का विद्युत क्षेत्र अन्य आवेशित कणों पर एक बल लगाता है, जिससे वह गति करता है और इस तरह काम करता है। दो आकर्षित आवेशित कणों को एक दूसरे से दूर ले जाने के लिए बल लगाना चाहिए।

कोई भी आवेशित कण विद्युत ऊर्जा के उत्पादन में शामिल हो सकते हैं, जिसमें इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, परमाणु नाभिक शामिल हैं, धनायन (धनात्मक आवेशित आयन), आयनों (ऋणात्मक रूप से आवेशित आयन), पॉज़िट्रॉन (इलेक्ट्रॉनों के बराबर एंटीमैटर), और जल्द ही।

के लिए प्रयुक्त विद्युत ऊर्जा विद्युत शक्ति, जैसे कि एक प्रकाश बल्ब या कंप्यूटर को बिजली देने के लिए उपयोग की जाने वाली दीवार करंट, ऊर्जा है जिसे विद्युत संभावित ऊर्जा से परिवर्तित किया जाता है। यह संभावित ऊर्जा दूसरे प्रकार की ऊर्जा (गर्मी, प्रकाश, यांत्रिक ऊर्जा, आदि) में परिवर्तित हो जाती है। एक बिजली उपयोगिता के लिए, एक तार में इलेक्ट्रॉनों की गति वर्तमान और विद्युत क्षमता का उत्पादन करती है।

एक बैटरी विद्युत ऊर्जा का एक अन्य स्रोत है, केवल एक धातु में इलेक्ट्रॉनों के बजाय एक विद्युत चार्ज में आयन हो सकते हैं।

जैविक प्रणाली भी विद्युत ऊर्जा का उपयोग करती है। उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन आयन, इलेक्ट्रॉन या धातु आयन झिल्ली की तुलना में एक तरफ अधिक केंद्रित हो सकते हैं अन्य, एक विद्युत क्षमता स्थापित करना जिसका उपयोग तंत्रिका आवेगों को स्थानांतरित करने, मांसपेशियों को स्थानांतरित करने और परिवहन करने के लिए किया जा सकता है सामग्री।

विद्युत ऊर्जा के विशिष्ट उदाहरणों में शामिल हैं:

• प्रत्यावर्ती धारा (AC)
• प्रत्यक्ष वर्तमान (डीसी)
• आकाशीय बिजली
• बैटरियों
• संधारित्र
• द्वारा उत्पन्न ऊर्जा बिजली के ईल

संभावित अंतर या वोल्टेज की SI इकाई वोल्ट (V) है। यह 1 वाट की शक्ति के साथ वर्तमान के 1 एम्पियर को ले जाने वाले कंडक्टर पर दो बिंदुओं के बीच संभावित अंतर है। हालाँकि, बिजली में कई इकाइयाँ पाई जाती हैं, जिनमें शामिल हैं:

हमेशा याद रखें, एक गतिमान आवेशित कण, चाहे वह एक प्रोटॉन, इलेक्ट्रॉन या आयन हो, एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है। इसी तरह, एक चुंबकीय क्षेत्र को बदलने से एक में विद्युत प्रवाह उत्पन्न होता है कंडक्टर (जैसे, एक तार)। इस प्रकार, बिजली का अध्ययन करने वाले वैज्ञानिक आमतौर पर इसका उल्लेख करते हैं विद्युत क्योंकि बिजली और चुंबकत्व एक दूसरे से जुड़े हुए हैं।

• विद्युत को चलती विद्युत आवेश द्वारा उत्पन्न ऊर्जा के प्रकार के रूप में परिभाषित किया जाता है।
• बिजली हमेशा चुंबकत्व से जुड़ी होती है।
• वर्तमान की दिशा एक सकारात्मक चार्ज है जो विद्युत क्षेत्र में रखा जाता है। यह इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह के विपरीत है, सबसे सामान्य वर्तमान वाहक।