విద్యుత్ అంటే ఏమిటి
విస్తృత కోణంలో, విద్యుత్ అనేది విద్యుదయస్కాంత దృగ్విషయం యొక్క మొత్తం సమితి, ఇవి విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క వివిధ వ్యక్తీకరణలు మరియు పదార్థంతో దాని పరస్పర చర్య; ఇరుకైన అర్థంలో ఇది "విద్యుత్ పరిమాణం" అనే వ్యక్తీకరణలో ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది తరువాతి పరిమాణంలో "విద్యుత్ చార్జ్"కి పర్యాయపదంగా ఉంటుంది.
"విద్యుత్" లేదా "విద్యుత్" అనే పదం వినగానే మీకు ఏది గుర్తుకు వస్తుంది? ఒక వ్యక్తి ఎలక్ట్రికల్ సాకెట్ను ఊహించుకుంటాడు, మరొకరు - విద్యుత్ లైన్, ట్రాన్స్ఫార్మర్ లేదా వెల్డింగ్ మెషీన్, మత్స్యకారుడు మెరుపు గురించి ఆలోచిస్తాడు, గృహిణి తన వేలితో బ్యాటరీ గురించి లేదా మొబైల్ ఫోన్ ఛార్జర్ గురించి ఆలోచిస్తాడు, టర్నర్ ఆలోచిస్తాడు ఎలక్ట్రిక్ మోటార్, మరియు ఎవరైనా కూడా ఊహించవచ్చు నికోలా టెస్లామెరుపులు విస్ఫోటనం చెందే ప్రతిధ్వనించే ఇండక్షన్ కాయిల్ దగ్గర తన ప్రయోగశాలలో కూర్చున్నాడు.
ఒక విధంగా లేదా మరొక విధంగా, ఆధునిక ప్రపంచంలో విద్యుత్ యొక్క అనేక వ్యక్తీకరణలు ఉన్నాయి. నేటి నాగరికత మొత్తం విద్యుత్ లేకుండా ఊహించలేము. కానీ అతని గురించి మనకు ఏమి తెలుసు? ఈ సమాచారాన్ని స్పష్టం చేద్దాం.
పవర్ ప్లాంట్ నుండి ఎలక్ట్రికల్ ఉపకరణాల వరకు
మేము ఇంట్లో సాకెట్ను ప్లగ్ చేసినప్పుడు, కెటిల్ ఆన్ లేదా స్విచ్ని నొక్కి, ప్రాథమికంగా బల్బ్ను వెలిగించాలని కోరుకుంటే, ఆ సమయంలో మేము మధ్య సర్క్యూట్ను మూసివేస్తాము. మూలం మరియు విద్యుత్ రిసీవర్విద్యుత్ ఛార్జ్ ప్రయాణించడానికి ఒక మార్గాన్ని అందించడానికి, ఉదాహరణకు ఒక కేటిల్ యొక్క స్పైరల్ ద్వారా.
మన ఇంట్లో విద్యుత్తు మూలం సాధారణంగా ఒక అవుట్లెట్. వైర్ ద్వారా కదులుతున్న విద్యుత్ ఛార్జ్ (ఇది మా ఉదాహరణలో కెటిల్పై ఉన్న నిక్రోమ్ కాయిల్) విద్యుత్… వైర్ సాకెట్ను వినియోగదారుకు రెండు వైర్లతో కలుపుతుంది: ఒక వైర్తో పాటు ఛార్జ్ సాకెట్ నుండి వినియోగదారుకు, రెండవ వైర్తో పాటు అదే సమయంలో — వినియోగదారు నుండి — సాకెట్కు కదులుతుంది. కరెంట్ ప్రత్యామ్నాయంగా ఉంటే, వైర్లు ప్రతి సెకనుకు 50 సార్లు తమ పాత్రలను మారుస్తాయి.
సిటీ నెట్వర్క్లో విద్యుత్ ఛార్జీల కదలిక (లేదా, మరింత సరళంగా, విద్యుత్ మూలం) కోసం శక్తి మూలం ప్రధానంగా పవర్ ప్లాంట్. పవర్ ప్లాంట్లో, పవర్ పవర్తో విద్యుత్ ఉత్పత్తి అవుతుంది జనరేటర్, దీని యొక్క రోటర్ అణు సంస్థాపన లేదా మరొక రకమైన పవర్ ప్లాంట్ (ఉదాహరణకు, ఒక హైడ్రో టర్బైన్) ద్వారా భ్రమణంలోకి నడపబడుతుంది.
జనరేటర్ లోపల, అయస్కాంతీకరించిన రోటర్ స్టేటర్ వైర్లను దాటుతుంది, దీనివల్ల ఎలక్ట్రోమోటివ్ ఫోర్స్ (EMF)జనరేటర్ యొక్క టెర్మినల్స్ మధ్య వోల్టేజ్ ఉత్పత్తి. మరియు ఇది ఎల్లప్పుడూ ఉంటుంది 50 Hz ఫ్రీక్వెన్సీతో ప్రత్యామ్నాయ వోల్టేజ్, ఎందుకంటే జనరేటర్ యొక్క రోటర్ 2 అయస్కాంత ధ్రువాలను కలిగి ఉంటుంది మరియు 3000 rpm ఫ్రీక్వెన్సీలో తిరుగుతుంది లేదా 4 పోల్స్ మరియు 1500 rpm వేగంతో ఉంటుంది.
మన పరిచయంలో ఉన్న టెన్షన్నే మనం రోజూ ఆలోచించకుండా ఉపయోగిస్తాము. విద్యుత్ ప్రయాణించే సుదూర మార్గం గురించి పవర్ స్టేషన్ నుండి మా అవుట్లెట్కి కాంతి వేగంతో (సెకనుకు 299,792,458 మీటర్లు - వైర్ల వెంట విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క ప్రచారం వేగం, ఇది వాటి లోపల ఎలక్ట్రాన్లను నెట్టివేసి, కరెంట్ను సృష్టిస్తుంది).
అవుట్పుట్ వద్ద AC వోల్టేజ్ 220 వోల్ట్లు
అవుట్పుట్ల కోసం ఉత్పత్తి చేయబడిన వోల్టేజ్ వేరియబుల్ ఎందుకంటే: మొదటిది, ఇది సులభంగా రూపాంతరం చెందుతుంది (తగ్గడం లేదా పెంచడం), మరియు రెండవది, ఇది స్థిరమైన వోల్టేజ్ కంటే వైర్లలో తక్కువ నష్టంతో మరింత సులభంగా ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది మరియు ప్రసారం చేయబడుతుంది.
ఇది కనెక్ట్ చేయబడిన వైర్లను శక్తివంతం చేయడం ద్వారా ట్రాన్స్ఫార్మర్, ఆల్టర్నేటింగ్ వోల్టేజ్, మేము పొందుతాము ఏకాంతర ప్రవాహంను, ఇది సెకనుకు 50 సార్లు దాని దిశను శ్రావ్యంగా మారుస్తుంది, ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్లో ప్రత్యామ్నాయ అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ఉత్పత్తి చేయగలదు, ఇది తిరిగి మూసివేసే ద్వితీయ వైండింగ్ల వైర్లలో విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని ప్రేరేపించగలదు. మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్...
కాయిల్తో కప్పబడిన ప్రదేశంలో అయస్కాంత క్షేత్రం స్థిరంగా ఉంటే, కాయిల్స్లోని కరెంట్ నిర్దేశించబడదు (cf. విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క చట్టం).
కరెంట్ పొందడానికి, అంతరిక్షంలో అయస్కాంత ప్రవాహాన్ని మార్చడం అవసరం, దాని తర్వాత అది చుట్టూ ముగుస్తుంది విద్యుత్ క్షేత్రం, ఇది విద్యుత్ ఛార్జ్పై పని చేస్తుంది, ఉదాహరణకు మారుతున్న మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్తో ఈ స్థలం చుట్టూ ఉన్న రాగి తీగ (ఉచిత ఎలక్ట్రాన్లు) లోపల ఉంటుంది.
జనరేటర్లు మరియు ట్రాన్స్ఫార్మర్లు రెండింటి యొక్క ఆపరేషన్ ఈ సూత్రంపై ఆధారపడి ఉంటుంది, ట్రాన్స్ఫార్మర్లో కదిలే పని భాగాలు లేవు అనే ఒకే ఒక్క తేడాతో: ట్రాన్స్ఫార్మర్లో ప్రత్యామ్నాయ అయస్కాంత ప్రవాహానికి మూలం ప్రాధమిక వైండింగ్ యొక్క ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహం మరియు జనరేటర్లో. శాశ్వత అయస్కాంత క్షేత్రంతో తిరిగే రోటర్ ఉంది.
మరియు ఇక్కడ మరియు అక్కడ, మారుతున్న అయస్కాంత క్షేత్రం, విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క చట్టం ప్రకారం, ఒక ఎడ్డీ విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది వైర్ల లోపల ఉచిత ఎలక్ట్రాన్లపై పనిచేస్తుంది, ఈ ఎలక్ట్రాన్లను కదలికలో ఉంచుతుంది. వినియోగదారునికి సర్క్యూట్ మూసివేయబడితే, కరెంట్ వినియోగదారుని ద్వారా ప్రవహిస్తుంది.
విద్యుత్ నిల్వ మరియు డైరెక్ట్ కరెంట్
రసాయన శక్తి రూపంలో రోజువారీ జీవితంలో విద్యుత్తును కూడబెట్టుకోవడం చాలా సౌకర్యవంతంగా ఉంటుంది, అవి బ్యాటరీలలో… ఎలక్ట్రోడ్లతో రసాయన ప్రతిచర్య వినియోగదారుకు బాహ్య సర్క్యూట్ మూసివేయబడినప్పుడు కరెంట్ను సృష్టించగలదు మరియు బ్యాటరీ ఎలక్ట్రోడ్ల వైశాల్యం పెద్దది, దాని నుండి ఎక్కువ కరెంట్ పొందవచ్చు మరియు దాని పదార్థంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఎలక్ట్రోడ్లు మరియు బ్యాటరీలో సిరీస్లో కనెక్ట్ చేయబడిన కణాల సంఖ్య, బ్యాటరీ ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే వోల్టేజ్ భిన్నంగా ఉండవచ్చు.
కాబట్టి, లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ కోసం, ఒకే సెల్ యొక్క ప్రామాణిక వోల్టేజ్ 3.7 వోల్ట్లు మరియు 4.2 వోల్ట్ల వరకు వెళ్లవచ్చు. ఉత్సర్గ సమయంలో, ధనాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడిన లిథియం అయాన్లు యానోడ్ (-) నుండి రాగి మరియు గ్రాఫైట్ ఆధారంగా అల్యూమినియం ఆధారంగా కాథోడ్ (+)కి మరియు కాథోడ్ నుండి యానోడ్కు ఛార్జింగ్ చేసేటప్పుడు, EMF చర్యలో ఎలక్ట్రోలైట్లో కదులుతాయి. ఛార్జర్ గ్రాఫైట్-లిథియం సమ్మేళనం ఏర్పడుతుంది, దీని ఫలితంగా శక్తి రసాయన సమ్మేళనం రూపంలో సంచితం అవుతుంది.
విద్యుద్విశ్లేషణ కెపాసిటర్లు ఇదే విధంగా పని చేస్తాయి, తక్కువ విద్యుత్ సామర్థ్యం కలిగిన బ్యాటరీల నుండి భిన్నంగా ఉంటాయి, కానీ పెద్ద సంఖ్యలో ఛార్జ్-డిచ్ఛార్జ్ సైకిళ్లలో.
లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ కోసం, పూర్తి జీవితం గరిష్టంగా 1000 ఛార్జ్-డిచ్ఛార్జ్ సైకిళ్లకు పరిమితం చేయబడింది మరియు నిర్దిష్ట శక్తి కంటెంట్ 250 Wh / kgకి చేరుకుంటుంది. విద్యుద్విశ్లేషణ కెపాసిటర్ల విషయానికొస్తే, వాటి సరిదిద్దబడిన ప్రస్తుత జీవితం పదివేల గంటలుగా అంచనా వేయబడింది, అయితే శక్తి వినియోగం సాధారణంగా 0.25 Wh / kg కంటే తక్కువగా ఉంటుంది.
స్టాటిక్ విద్యుత్
మీరు ఉన్ని దుప్పటి పైన ఒక సిల్క్ షీట్ ఉంచి, వాటిని బాగా కలిపి, ఆపై వాటిని విడదీయడానికి ప్రయత్నిస్తే, అప్పుడు ఉంటుంది. విద్యుద్దీకరణ... ఇది జరుగుతుంది ఎందుకంటే వివిధ విద్యుద్వాహక స్థిరాంకాలతో శరీరాల ఘర్షణ పరిస్థితులలో, ఛార్జీల విభజన వాటి ఉపరితలాలపై జరుగుతుంది: అధిక విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం కలిగిన పదార్థం ధనాత్మకంగా ఛార్జ్ చేయబడుతుంది మరియు తక్కువ విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం కలిగిన పదార్థం - ప్రతికూలంగా .
ఈ పారామితులలో ఎక్కువ వ్యత్యాసం, బలమైన విద్యుదీకరణ మీరు ఉన్ని కార్పెట్తో మీ పాదాలను రుద్దినప్పుడు, మీరు ప్రతికూలంగా మరియు కార్పెట్ సానుకూలంగా ఛార్జ్ చేస్తారు. సంభావ్య స్థాయిలు ఇక్కడ పదివేల వోల్ట్లను చేరుకోగలవు మరియు ఉదాహరణకు, గ్రౌన్దేడ్కు అనుసంధానించబడిన నీటి కుళాయిని తాకడం వలన మీకు విద్యుత్ షాక్ వస్తుంది. కానీ విద్యుత్ సామర్థ్యం తక్కువగా ఉన్నందున, ఈ అసహ్యకరమైన సంఘటన మీ జీవితానికి పెద్ద ముప్పును కలిగించదు.
మరొక విషయం ఎలెక్ట్రోఫోరేటిక్ యంత్రం, దీనిలో ఘర్షణ ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే స్టాటిక్ ఛార్జ్ కెపాసిటర్లో పేరుకుపోతుంది. లేడెన్ బ్యాంక్లో పేరుకుపోయిన ఛార్జ్ ఇప్పటికే ప్రాణాంతకం.
అత్యంత ముఖ్యమైన నిబంధనలు మరియు నిర్వచనాలు
విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రం అంటే ఏమిటి
విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రం అనేది అంతరిక్షంలో నిరంతర పంపిణీ (విద్యుదయస్కాంత తరంగాలు) మరియు నిర్మాణం (ఫోటాన్లు) యొక్క వివిక్తతను బహిర్గతం చేయడం ద్వారా వర్గీకరించబడిన ఒక ప్రత్యేక రకం పదార్థం, ఇది శూన్యంలో (బలమైన గురుత్వాకర్షణ క్షేత్రాలు లేనప్పుడు) వ్యాపించే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది. చార్జ్డ్ కణాలపై వాటి వేగాన్ని బట్టి శక్తి ప్రభావాన్ని చూపుతుంది.
విద్యుత్ ఛార్జ్ అంటే ఏమిటి
ఎలెక్ట్రిక్ చార్జ్ అనేది పదార్థం లేదా శరీరాల యొక్క కణాల యొక్క ఆస్తి, ఇది వారి స్వంత విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రంతో వారి సంబంధాన్ని మరియు బాహ్య విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రంతో వాటి పరస్పర చర్యను వర్ణిస్తుంది. ఇది ధనాత్మక చార్జ్ (ప్రోటాన్, పాజిట్రాన్ మొదలైనవి) మరియు ప్రతికూల చార్జ్ (ఎలక్ట్రాన్ ఛార్జ్ మొదలైనవి) అని పిలువబడే రెండు రకాలు. ఒక పరిమాణంగా, ఒక చార్జ్ చేయబడిన శరీరం మరొక ఛార్జ్ చేయబడిన శరీరం యొక్క బలమైన పరస్పర చర్య ద్వారా ఇది లెక్కించబడుతుంది.
చార్జ్డ్ పార్టికల్ అంటే ఏమిటి
చార్జ్డ్ పార్టికల్ అనేది ఎలక్ట్రికల్ చార్జ్ ఉన్న పదార్థం యొక్క కణం.
విద్యుత్ క్షేత్రం అంటే ఏమిటి
ఎలెక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ అనేది విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క రెండు వైపులా ఒకటి, ఇది విద్యుత్ ఛార్జీలు మరియు అయస్కాంత క్షేత్రంలో మార్పుల వలన ఏర్పడుతుంది, చార్జ్ చేయబడిన కణాలు మరియు శరీరాలపై శక్తి ప్రభావాన్ని చూపుతుంది మరియు స్థిర చార్జ్డ్ బాడీలు మరియు కణాలపై శక్తి ప్రభావం ద్వారా వెల్లడి అవుతుంది.
అయస్కాంత క్షేత్రం అంటే ఏమిటి
అయస్కాంత క్షేత్రం అనేది కదిలే చార్జ్డ్ కణాలు మరియు శరీరాలపై విద్యుత్ చార్జీల వల్ల ఏర్పడే విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క రెండు వైపులా మరియు కదిలే చార్జ్డ్ కణాలపై శక్తిని ప్రయోగించే విద్యుత్ క్షేత్రంలో మార్పు వలన మరియు సాధారణంగా నిర్దేశించబడిన శక్తి చర్య ద్వారా తెలుస్తుంది. ఈ కణాల కదలిక దిశకు సంబంధించి మరియు వాటి వేగానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.
విద్యుత్ ప్రవాహం అంటే ఏమిటి
విద్యుత్ ప్రవాహం అనేది చార్జ్డ్ కణాల కదలిక యొక్క దృగ్విషయం మరియు అయస్కాంత క్షేత్రంతో పాటు కాలక్రమేణా విద్యుత్ క్షేత్రంలో మార్పుల దృగ్విషయం.
విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క శక్తి ఏమిటి
ఎలెక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ ఎనర్జీ - ఎలెక్ట్రిక్ ఫీల్డ్తో అనుబంధించబడిన శక్తి మరియు ఎలెక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ మారినప్పుడు ఇతర రకాల శక్తిగా మార్చబడుతుంది.
అయస్కాంత క్షేత్ర శక్తి అంటే ఏమిటి
మాగ్నెటిక్ ఫీల్డ్ ఎనర్జీ — అయస్కాంత క్షేత్రంతో అనుబంధించబడిన శక్తి మరియు అయస్కాంత క్షేత్రంలో మూడు మార్పుల ద్వారా శక్తి యొక్క ఇతర రూపాలకు మార్చబడుతుంది.
విద్యుదయస్కాంత శక్తి అంటే ఏమిటి (విద్యుత్ శక్తి)
విద్యుత్ శక్తి - విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క శక్తి, ఇది విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క శక్తి మరియు అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క శక్తిని కలిగి ఉంటుంది.
ఇది కూడ చూడు:
విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క వాహకాలు
విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క ఉనికి కోసం పరిస్థితులు