સંભવિત તફાવત પર, ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ અને વોલ્ટેજ

સંભવિત તફાવત

તે જાણીતું છે કે એક શરીર વધુ અને બીજાને ઓછું ગરમ ​​કરી શકાય છે. શરીર જે ડિગ્રી સુધી ગરમ થાય છે તેને તેનું તાપમાન કહેવામાં આવે છે. એ જ રીતે, એક શરીર બીજા કરતાં વધુ ઇલેક્ટ્રિફાઇડ થઈ શકે છે. શરીરના વિદ્યુતીકરણની ડિગ્રી એ જથ્થાને લાક્ષણિકતા આપે છે જેને ઇલેક્ટ્રિક સંભવિત અથવા ફક્ત શરીરની સંભવિત કહેવાય છે.

શરીરને વીજળીયુક્ત કરવાનો અર્થ શું છે? આનો અર્થ એ છે કે તેને ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જની જાણ કરવી, એટલે કે, જો આપણે શરીરને નકારાત્મક રીતે ચાર્જ કરીએ તો તેમાં ચોક્કસ સંખ્યામાં ઇલેક્ટ્રોન ઉમેરો, અથવા જો આપણે શરીરને હકારાત્મક રીતે ચાર્જ કરીએ તો તેને તેનાથી દૂર લઈએ. બંને કિસ્સાઓમાં, શરીરમાં ચોક્કસ અંશે વિદ્યુતીકરણ હશે, એટલે કે, આ અથવા તે સંભવિત, વધુમાં, સકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલ શરીરમાં હકારાત્મક સંભવિત હોય છે, અને નકારાત્મક રીતે ચાર્જ કરેલ શરીરમાં નકારાત્મક સંભવિત હોય છે.

બે શરીરો વચ્ચેના વિદ્યુત ચાર્જના સ્તરોમાં તફાવતને સામાન્ય રીતે ઇલેક્ટ્રિક સંભવિતમાં તફાવત અથવા ફક્ત સંભવિત તફાવત કહેવામાં આવે છે.

તે ધ્યાનમાં રાખવું જોઈએ કે જો બે સરખા શરીરો સમાન ચાર્જ સાથે ચાર્જ કરવામાં આવે છે, પરંતુ એક બીજા કરતા વધારે છે, તો તેમની વચ્ચે સંભવિત તફાવત પણ હશે.

તદુપરાંત, આવા બે શરીર વચ્ચે સંભવિત તફાવત અસ્તિત્વમાં છે, એક ચાર્જ થયેલ અને અન્ય અનચાર્જ થયેલ. તેથી, ઉદાહરણ તરીકે, જો જમીનથી અલગ પડેલા શરીરની ચોક્કસ સંભાવના હોય, તો તેની અને જમીન વચ્ચેનો સંભવિત તફાવત (જેની સંભવિતતા શૂન્ય માનવામાં આવે છે) આંકડાકીય રીતે આ શરીરની સંભવિતતા જેટલી છે.

તેથી જો બે સંસ્થાઓને એવી રીતે ચાર્જ કરવામાં આવે કે તેમની સંભવિતતા સમાન ન હોય, તો તેમની વચ્ચે અનિવાર્યપણે સંભવિત તફાવત છે.

દરેક વ્યક્તિ જાણે છે કે કાંસકો જ્યારે તમે તેને વાળ પર ઘસો છો ત્યારે કાંસકો અને માનવ વાળ વચ્ચે સંભવિત તફાવત સર્જવા સિવાય બીજું કંઈ નથી.

વાસ્તવમાં, જ્યારે કાંસકોને વાળમાં ઘસવામાં આવે છે, ત્યારે કેટલાક ઇલેક્ટ્રોન કાંસકોમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે, તેને નકારાત્મક રીતે ચાર્જ કરે છે, જ્યારે વાળ, જેણે કેટલાક ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવ્યા છે, તે કાંસકોની જેમ જ ચાર્જ થાય છે, પરંતુ હકારાત્મક રીતે . આ રીતે સર્જાયેલ સંભવિત તફાવતને કાંસકો વડે વાળને સ્પર્શ કરીને શૂન્ય સુધી ઘટાડી શકાય છે. આ વિપરીત ઇલેક્ટ્રોન સંક્રમણ કાન દ્વારા સરળતાથી શોધી શકાય છે જો ઇલેક્ટ્રિફાઇડ કાંસકો કાનની નજીક લાવવામાં આવે. એક લાક્ષણિક પોપિંગ ધ્વનિ સતત સ્રાવ સૂચવશે.

સંભવિત તફાવત વિશે ઉપર બોલતા, અમારો અર્થ બે ચાર્જ્ડ બોડી છે, સંભવિત તફાવત સમાન શરીરના વિવિધ ભાગો (બિંદુઓ) વચ્ચે પણ થઈ શકે છે.

તેથી, ઉદાહરણ તરીકે, ધ્યાનમાં શું થાય છે તાંબાના તારનો ટુકડોજો, અમુક બાહ્ય બળની ક્રિયા હેઠળ, અમે વાયરમાં મુક્ત ઇલેક્ટ્રોનને એક છેડે ખસેડવાનું મેનેજ કરીએ છીએ.દેખીતી રીતે વાયરના બીજા છેડે ઇલેક્ટ્રોનની અછત હશે અને પછી વાયરના છેડા વચ્ચે સંભવિત તફાવત આવશે.

જલદી આપણે બાહ્ય બળની ક્રિયાને અટકાવીએ છીએ, ઇલેક્ટ્રોન તરત જ, વિવિધ ચાર્જના આકર્ષણને કારણે, વાયરના છેડા તરફ ધસી જશે, હકારાત્મક રીતે ચાર્જ થાય છે, એટલે કે, જ્યાં તેઓ ખૂટે છે, અને ઇલેક્ટ્રિકલ વાયરમાં સંતુલન પુનઃસ્થાપિત કરવામાં આવશે.

ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ અને વોલ્ટેજ

d વાયરમાં વિદ્યુતપ્રવાહ જાળવવા માટે, તે વાયરના છેડા પર દરેક સમયે સંભવિત તફાવત જાળવવા માટે ઊર્જાના કેટલાક બાહ્ય સ્ત્રોતની જરૂર છે.

આ ઉર્જા સ્ત્રોતો ઈલેક્ટ્રિક ટોક્સના કહેવાતા સ્ત્રોતો છે, એક ચોક્કસ ઈલેક્ટ્રોમોટિવ બળ જે લાંબા સમય સુધી વાહકના છેડે સંભવિત તફાવત બનાવે છે અને જાળવી રાખે છે.

ઇલેક્ટ્રોમોટિવ ફોર્સ (સંક્ષિપ્ત EMF) અક્ષર E... EMF વોલ્ટમાં માપવામાં આવે છે. આપણા દેશમાં, વોલ્ટને "B" અક્ષર સાથે સંક્ષિપ્ત કરવામાં આવે છે, અને આંતરરાષ્ટ્રીય હોદ્દો - અક્ષર "V" સાથે.

તેથી સતત પ્રવાહ મેળવવા માટે વીજળી, તમારે ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળની જરૂર છે, એટલે કે, તમારે ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહના સ્ત્રોતની જરૂર છે.

વિદ્યુતપ્રવાહનો આવો પહેલો સ્ત્રોત કહેવાતા "વોલ્ટેઇક પોલ" હતો, જેમાં એસિડિફાઇડ પાણીમાં ડૂબેલી ત્વચા સાથે રેખાંકિત તાંબા અને જસત વર્તુળોની શ્રેણીનો સમાવેશ થતો હતો. આમ, ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ મેળવવાની એક રીત એ અમુક પદાર્થોની રાસાયણિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા છે, જેના પરિણામે રાસાયણિક ઊર્જા વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે. વિદ્યુતપ્રવાહના સ્ત્રોતો, જેમાં આ રીતે ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ બનાવવામાં આવે છે, તેને વર્તમાનના રાસાયણિક સ્ત્રોતો કહેવામાં આવે છે.

હાલમાં, રાસાયણિક વર્તમાન સ્ત્રોતો - ગેલ્વેનિક કોષો અને બેટરીઓ - વિદ્યુત ઈજનેરી અને ઊર્જામાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

વર્તમાનનો બીજો મુખ્ય સ્ત્રોત, જે વિદ્યુત ઇજનેરી અને પાવર એન્જિનિયરિંગના તમામ ક્ષેત્રોમાં વ્યાપક બન્યો છે, તે જનરેટર છે.

જનરેટર પાવર પ્લાન્ટ્સમાં સ્થાપિત થાય છે અને ઔદ્યોગિક સાહસોને વીજળી સપ્લાય કરવા, શહેરોની ઇલેક્ટ્રિક લાઇટિંગ, ઇલેક્ટ્રિક રેલ્વે, ટ્રામ, સબવે, ટ્રોલીબસ, વગેરેને વિદ્યુતપ્રવાહના એકમાત્ર સ્ત્રોત તરીકે સેવા આપે છે.

ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહના રાસાયણિક સ્ત્રોતો (કોષો અને બેટરી) અને જનરેટર માટે, ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળની ક્રિયા બરાબર સમાન છે. તે એ હકીકતમાં સમાવિષ્ટ છે કે EMF વર્તમાન સ્ત્રોતના ટર્મિનલ્સ પર સંભવિત તફાવત બનાવે છે અને તેને લાંબા સમય સુધી જાળવી રાખે છે.

આ ટર્મિનલ્સને વર્તમાન સ્ત્રોતના ધ્રુવો કહેવામાં આવે છે. વર્તમાન સ્ત્રોતનો એક ધ્રુવ હંમેશા ઈલેક્ટ્રોનની અછત અનુભવે છે અને તેથી તેની પાસે સકારાત્મક ચાર્જ હોય ​​છે, અન્ય ધ્રુવમાં ઈલેક્ટ્રોનનો વધુ પડતો અનુભવ થાય છે અને તેથી નકારાત્મક ચાર્જ હોય ​​છે.

તદનુસાર, વર્તમાન સ્ત્રોતના એક ધ્રુવને સકારાત્મક (+) અને બીજાને નકારાત્મક (-) કહેવામાં આવે છે.

પાવર સ્ત્રોતોનો ઉપયોગ વિવિધ ઉપકરણોને વિદ્યુત પ્રવાહ પૂરો પાડવા માટે થાય છે - વર્તમાન વપરાશકર્તાઓ… વાયરનો ઉપયોગ કરતા વર્તમાન ગ્રાહકો વર્તમાન સ્ત્રોતના ધ્રુવો સાથે જોડાયેલા હોય છે, જે બંધ વિદ્યુત સર્કિટ બનાવે છે. બંધ ઇલેક્ટ્રિક સર્કિટ સાથે વર્તમાન સ્ત્રોતના ધ્રુવો વચ્ચે સ્થાપિત સંભવિત તફાવતને વોલ્ટેજ કહેવામાં આવે છે અને તેને U અક્ષર દ્વારા સૂચિત કરવામાં આવે છે.

વોલ્ટેજ માપવા માટેનું એકમ, જેમ કે EMF, વોલ્ટ છે.

જો, ઉદાહરણ તરીકે, તમારે લખવાની જરૂર છે કે વર્તમાન સ્ત્રોતનું વોલ્ટેજ 12 વોલ્ટ છે, તો તેઓ લખે છે: U — 12 V.

માપવા માટે EMF અથવા વોલ્ટેજ જેને વોલ્ટમીટર ઉપકરણ કહેવાય છે.

વર્તમાન સ્ત્રોતના EMF અથવા વોલ્ટેજને માપવા માટે, વોલ્ટમીટર તેના ટર્મિનલ્સ સાથે સીધું જોડાયેલ હોવું જોઈએ. વધુમાં, જો ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટ ખુલ્લું છે, પછી વોલ્ટમીટર વર્તમાન સ્ત્રોતનું EMF બતાવશે. જો તમે સર્કિટ બંધ કરો છો, તો વોલ્ટમીટર હવે EMF નહીં, પરંતુ વર્તમાન સ્ત્રોતના ટર્મિનલ્સ પરનું વોલ્ટેજ બતાવશે.

વર્તમાન સ્ત્રોત દ્વારા વિકસિત EMF હંમેશા તેના સમગ્ર ટર્મિનલ્સના વોલ્ટેજ કરતા વધારે હોય છે.