ડાયરેક્ટ કરંટ — સામાન્ય ખ્યાલો, વ્યાખ્યા, માપન એકમ, હોદ્દો, પરિમાણો

ડીસી - ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ જે સમય અને દિશામાં બદલાતો નથી. પ્રતિ વર્તમાન દિશા સકારાત્મક ચાર્જ કણોની ગતિની દિશા લો. નકારાત્મક ચાર્જવાળા કણોની હિલચાલ દ્વારા વર્તમાનની રચના થાય તેવી ઘટનામાં, તેની દિશા કણોની હિલચાલની દિશાની વિરુદ્ધ માનવામાં આવે છે.

કડક શબ્દોમાં કહીએ તો, "સતત મૂલ્ય" ની ગાણિતિક વિભાવના અનુસાર "પ્રત્યક્ષ વિદ્યુત પ્રવાહ" ને "સતત વિદ્યુત પ્રવાહ" તરીકે સમજવો જોઈએ. પરંતુ વિદ્યુત ઇજનેરીમાં, આ શબ્દ "વિદ્યુત પ્રવાહની દિશામાં સતત અને તીવ્રતામાં લગભગ સ્થિર" ના અર્થમાં રજૂ કરવામાં આવ્યો છે.

"વ્યાવહારિક રીતે સતત વિદ્યુત પ્રવાહમાં તીવ્રતા" નો અર્થ એવો પ્રવાહ છે કે જે સમય પસાર થવા સાથે ફેરફારોની તીવ્રતામાં એટલા નજીવા હોય છે કે જ્યારે ઇલેક્ટ્રિક સર્કિટની ઘટનાને ધ્યાનમાં લેતા કે જેના દ્વારા આવા ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ પસાર થાય છે, ત્યારે આ ફેરફારોને સંપૂર્ણપણે અવગણી શકાય છે અને તેથી , સર્કિટના ઇન્ડક્ટન્સ કે કેપેસીટન્સમાંથી બેમાંથી એકને અવગણવું શક્ય છે.

મોટાભાગે પ્રત્યક્ષ પ્રવાહના સ્ત્રોતો - ગેલ્વેનિક કોષો, બેટરી, ડીસી જનરેટર અને રેક્ટિફાયર.

વિદ્યુત ઇજનેરીમાં, સંપર્કની ઘટના, રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ (પ્રાથમિક કોષો અને બેટરી), ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક માર્ગદર્શન (ઇલેક્ટ્રિક મશીન જનરેટર)નો ઉપયોગ સીધો પ્રવાહ મેળવવા માટે થાય છે. એસી અથવા વોલ્ટેજ સુધારણાનો પણ વ્યાપક ઉપયોગ થાય છે.

ઇ ના તમામ સ્ત્રોતોમાંથી. વગેરે c. રાસાયણિક અને થર્મોઇલેક્ટ્રિક સ્ત્રોતો, તેમજ કહેવાતા યુનિપોલર મશીનો, સીધા પ્રવાહના આદર્શ સ્ત્રોત છે. બાકીના ઉપકરણો એક ધબકતો પ્રવાહ આપે છે, જે વિશિષ્ટ ઉપકરણોની મદદથી વધુ કે ઓછા પ્રમાણમાં સરળ બને છે, ફક્ત આદર્શ સીધા પ્રવાહની નજીક આવે છે.

વિદ્યુત સર્કિટમાં વર્તમાનને માપવા માટે વપરાય છે એમ્પેરેજ ખ્યાલ.

એમ્પેરેજ એ એકમ સમય દીઠ વાયરના ક્રોસ સેક્શનમાંથી વહેતી વીજળી Qનો જથ્થો છે.

જો સમય દરમિયાન I વીજળી Qનો જથ્થો વાયરના ક્રોસ સેક્શનમાંથી પસાર થયો હોય, તો વર્તમાન તાકાત I = Q /T

વર્તમાન માટે માપનનું એકમ એમ્પીયર (A) છે.

વર્તમાન ઘનતા આ વર્તમાન ગુણોત્તર I અને વાહકના ક્રોસ-વિભાગીય વિસ્તાર F - I / F. (12) છે.

વર્તમાન ઘનતાના માપનનું એકમ એમ્પીયર પ્રતિ ચોરસ મિલીમીટર (A/mm)2) છે.

બંધ વિદ્યુત સર્કિટમાં, સીધો પ્રવાહ વિદ્યુત ઊર્જાના સ્ત્રોતની ક્રિયા હેઠળ થાય છે જે તેના સમગ્ર ટર્મિનલ્સમાં સંભવિત તફાવત બનાવે છે અને જાળવી રાખે છે, જે વોલ્ટ (V) માં માપવામાં આવે છે.

વિદ્યુત સર્કિટના ટર્મિનલ્સ પર સંભવિત તફાવત (વોલ્ટેજ), પ્રતિકાર અને સર્કિટમાં વર્તમાન વચ્ચેનો સંબંધ ઓહ્મના નિયમ દ્વારા વ્યક્ત કરવામાં આવે છે... આ કાયદા અનુસાર, સજાતીય સર્કિટના એક વિભાગ માટે, વર્તમાનની મજબૂતાઈ લાગુ કરેલ વોલ્ટેજના મૂલ્યના સીધા પ્રમાણસર છે અને પ્રતિકાર I = U /R ના વિપરીત પ્રમાણસર છે,

જ્યાં હું — એમ્પેરેજ. A, U — સર્કિટ B ના ટર્મિનલ્સ પર વોલ્ટેજ, R — પ્રતિકાર, ઓહ્મ

આ ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગનો સૌથી મહત્વપૂર્ણ કાયદો છે. વધુ વિગતો માટે અહીં જુઓ: સર્કિટના વિભાગ માટે ઓહ્મનો કાયદો

સમયના એકમ દીઠ વિદ્યુત પ્રવાહ (સેકન્ડ) દ્વારા કરવામાં આવતા કાર્યને પાવર કહેવામાં આવે છે અને P અક્ષર દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે. આ મૂલ્ય વર્તમાન દ્વારા કરવામાં આવેલ કાર્યની તીવ્રતા દર્શાવે છે.

પાવર P = W / t = UI

પાવર સપ્લાય યુનિટ - વોટ્સ (ડબલ્યુ).

ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહની મજબૂતાઈ માટેની અભિવ્યક્તિ ઓહ્મના નિયમ, વોલ્ટેજ U ઉત્પાદન IR ના આધારે બદલીને બદલી શકાય છે. પરિણામે, આપણને વિદ્યુત પ્રવાહની મજબૂતાઈ માટે ત્રણ સમીકરણો મળે છે P = UI = I2R = U2/ R

ખૂબ જ વ્યવહારુ મહત્વ એ હકીકત છે કે ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહની સમાન શક્તિ નીચા વોલ્ટેજ અને ઉચ્ચ એમ્પેરેજ પર અથવા ઉચ્ચ વોલ્ટેજ અને ઓછી એમ્પેરેજ પર મેળવી શકાય છે. આ સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ અંતર પર વિદ્યુત ઊર્જાના પ્રસારણમાં થાય છે.

વાયરમાંથી વહેતો પ્રવાહ ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે અને તેને ગરમ કરે છે. કંડક્ટરમાં પ્રકાશિત ગરમી Q ની માત્રા સૂત્ર Q = Az2Rt દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

આ અવલંબનને જૌલ-લેન્ઝ કાયદો કહેવામાં આવે છે.

આ પણ જુઓ: ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગના મૂળભૂત નિયમો

ઓહ્મ અને જૌલ-લેન્ઝના કાયદાના આધારે, તમે એક ખતરનાક ઘટનાનું વિશ્લેષણ કરી શકો છો જે ઘણીવાર થાય છે જ્યારે વાયર સીધા એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે, લોડ (ઇલેક્ટ્રિક રીસીવર) ને ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ પૂરો પાડે છે. આ ઘટના કહેવામાં આવે છે શોર્ટ સર્કિટ, લોડને બાયપાસ કરીને, પ્રવાહ ટૂંકા માર્ગે વહેવાનું શરૂ કરે છે. આ મોડ કટોકટી છે.

આકૃતિ EL અગ્નિથી પ્રકાશિત દીવાને મુખ્ય સાથે જોડવાની યોજના દર્શાવે છે. જો લેમ્પ R નો પ્રતિકાર 500 ઓહ્મ છે, અને મુખ્ય વોલ્ટેજ U = 220 V છે, તો લેમ્પ સર્કિટમાં વર્તમાન A = 220/500 = 0.44 A હશે.

શોર્ટ સર્કિટની ઘટના સમજાવતો આકૃતિ

અગ્નિથી પ્રકાશિત દીવા સાથેના વાયરો ખૂબ જ ઓછા પ્રતિકાર (Rst — 0.01 ઓહ્મ) દ્વારા જોડાયેલા હોય તેવા કેસને ધ્યાનમાં લો, ઉદાહરણ તરીકે, જાડા ધાતુની સળિયા. આ કિસ્સામાં, સર્કિટ કરંટ એપ્રોચિંગ પોઈન્ટ A બે દિશામાં શાખા કરશે: તેનો મોટાભાગનો ભાગ નીચા પ્રતિકારના માર્ગને અનુસરશે — મેટલ રોડ સાથે, અને વર્તમાન Azlnનો એક નાનો ભાગ — ઉચ્ચ પ્રતિકારના માર્ગ સાથે — એક તરફ અગ્નિથી પ્રકાશિત દીવો.

ધાતુના સળિયામાંથી વહેતો પ્રવાહ નક્કી કરો: I = 220 / 0.01 = 22,000 A.

શોર્ટ સર્કિટ (શોર્ટ સર્કિટ) ના કિસ્સામાં, મુખ્ય વોલ્ટેજ 220 V કરતા ઓછું હશે, કારણ કે સર્કિટમાં મોટા પ્રવાહને કારણે મોટા પ્રમાણમાં વોલ્ટેજનું નુકસાન થશે, અને મેટલ સળિયામાંથી વહેતો પ્રવાહ થોડો નાનો હશે, પરંતુ જો કે, તે અગાઉ વપરાશમાં લેવાયેલા અગ્નિથી પ્રકાશિત દીવા કરતાં વધી જશે.

જેમ તમે જાણો છો, જુલ-લેન્ઝના કાયદા અનુસાર, વાયરમાંથી પસાર થતો પ્રવાહ ગરમી આપે છે, અને વાયર ગરમ થાય છે. અમારા ઉદાહરણમાં, વાયરનો ક્રોસ-વિભાગીય વિસ્તાર 0.44 A ના નાના પ્રવાહ માટે રચાયેલ છે.

જ્યારે વાયરને ટૂંકા માર્ગે જોડવામાં આવે છે, ત્યારે લોડને બાયપાસ કરીને, સર્કિટમાંથી ખૂબ મોટો પ્રવાહ વહેશે - 22000 A. આવા પ્રવાહથી મોટી માત્રામાં ગરમી છોડવામાં આવશે, જે ચારિંગ અને ઇગ્નીશન તરફ દોરી જશે. ઇન્સ્યુલેશન, વાયર સામગ્રી પીગળવી, ઇલેક્ટ્રિકલ મીટરને નુકસાન, સ્વીચોના સંપર્ક દ્વારા પીગળવું, છરી બ્રેકર વગેરે.

આવા સર્કિટને સપ્લાય કરતી વિદ્યુત ઊર્જાના સ્ત્રોતને નુકસાન થઈ શકે છે. વાયર વધુ ગરમ થવાથી આગ લાગી શકે છે. પરિણામે, વિદ્યુત સ્થાપનોના સ્થાપન અને સંચાલન દરમિયાન, શોર્ટ સર્કિટના ભરપાઈ ન થઈ શકે તેવા પરિણામોને રોકવા માટે, નીચેની શરતોનું અવલોકન કરવું આવશ્યક છે: વાયરનું ઇન્સ્યુલેશન મુખ્ય વોલ્ટેજ અને ઓપરેટિંગ શરતોને અનુરૂપ હોવું જોઈએ.

વાયરનો ક્રોસ-વિભાગીય વિસ્તાર એવો હોવો જોઈએ કે સામાન્ય લોડ હેઠળ તેમની ગરમી જોખમી મૂલ્ય સુધી ન પહોંચે. કનેક્શન પોઈન્ટ અને વાયર શાખાઓ સારી ગુણવત્તાની અને સારી રીતે અવાહક હોવી જોઈએ. આંતરિક વાયરો એવી રીતે નાખવા જોઈએ કે તેઓ યાંત્રિક અને રાસાયણિક નુકસાન અને ભેજથી સુરક્ષિત રહે.

શોર્ટ સર્કિટ દરમિયાન ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટમાં વર્તમાનમાં અચાનક, ખતરનાક વધારો ટાળવા માટે, તેને ફ્યુઝ અથવા સર્કિટ બ્રેકર્સ દ્વારા સુરક્ષિત કરવામાં આવે છે.

પ્રત્યક્ષ પ્રવાહનો નોંધપાત્ર ગેરલાભ એ છે કે તેનું વોલ્ટેજ વધારવું મુશ્કેલ છે. આ લાંબા અંતર પર સતત વિદ્યુત ઉર્જાનું પ્રસારણ મુશ્કેલ બનાવે છે.

આ પણ જુઓ: વૈકલ્પિક પ્રવાહ શું છે અને તે સીધા પ્રવાહથી કેવી રીતે અલગ છે