સોવિયત બાળકોના પુસ્તકમાંથી ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ, વોલ્ટેજ અને પાવર વિશે: સરળ અને સ્પષ્ટ

સોવિયત યુનિયનમાં, જેણે વિજ્ઞાન અને તકનીકીના વિકાસમાં ખૂબ જ ગંભીર સફળતાઓ પ્રાપ્ત કરી, રેડિયો કલાપ્રેમી ચળવળ વ્યાપક બની. ઘણા હજારો યુવા નાગરિકોએ રેડિયો સર્કલ અને રેડિયો ક્લબમાં પ્રશિક્ષકોના માર્ગદર્શન હેઠળ રેડિયો એન્જિનિયરિંગનો અભ્યાસ કર્યો છે જેમાં વિશેષ તકનીકી સાહિત્ય, સાધનો અને સાધનો છે. ભવિષ્યમાં તેમાંથી ઘણા લાયક ઇજનેરો, ડિઝાઇનર્સ, વૈજ્ઞાનિકો બન્યા.

આવા રેડિયો સર્કિટ માટે લોકપ્રિય વૈજ્ઞાનિક સાહિત્ય પ્રકાશિત કરવામાં આવ્યું હતું, જેમાં ભૌતિકશાસ્ત્ર, મિકેનિક્સ, ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગ અને ઇલેક્ટ્રોનિક્સના વિવિધ મુદ્દાઓ મોટી સંખ્યામાં ચિત્રો સાથે સરળ ભાષામાં સમજાવવામાં આવ્યા હતા.

આવા પુસ્તકોનું એક ઉદાહરણ ચેસ્લોવ ક્લિમચેવ્સ્કીનું પુસ્તક "ધ આલ્ફાબેટ ઓફ એ રેડિયો એમેચ્યોર" છે, જે 1962માં પબ્લિશિંગ હાઉસ "સ્વ્યાઝીઝદાત" દ્વારા પ્રકાશિત કરવામાં આવ્યું હતું. પુસ્તકના પ્રથમ વિભાગને "ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગ" કહેવામાં આવે છે, બીજો વિભાગ "રેડિયો કલાપ્રેમી" છે. એન્જિનિયરિંગ", ત્રીજું છે "વ્યવહારિક સલાહ". , ચોથો વિભાગ - "અમે અમારી જાતને સ્થાપિત કરીએ છીએ".

પુસ્તક પોતે અહીં ડાઉનલોડ કરી શકાય છે: ધ એમેચ્યોર રેડિયો આલ્ફાબેટ (જંગલી)

1960ના દાયકામાં આ પ્રકારનું પુસ્તક અત્યંત વિશિષ્ટ સાહિત્યનું નહોતું.તેઓ હજારો નકલોના પરિભ્રમણમાં જારી કરવામાં આવ્યા હતા અને સામૂહિક વાચક માટે બનાવાયેલ હતા.

રાઝ રેડિયો લોકોના રોજિંદા જીવનમાં સંપૂર્ણ રીતે લાગુ કરવામાં આવ્યો હતો, તેથી તે સમયે એવું માનવામાં આવતું હતું કે તમે ફક્ત નોબ્સ ફેરવવાની ક્ષમતા દ્વારા મર્યાદિત ન હોઈ શકો. અને દરેક શિક્ષિત વ્યક્તિએ રેડિયો ટ્રાન્સમિશન અને રેડિયો રિસેપ્શન કેવી રીતે હાથ ધરવામાં આવે છે તે સમજવા માટે, રેડિયો એન્જિનિયરિંગના સિદ્ધાંતની ચાવીરૂપ વિદ્યુત અને ચુંબકીય ઘટનાઓથી પરિચિત થવા માટે રેડિયોનો અભ્યાસ કરવો જોઈએ. સામાન્ય રીતે કહીએ તો, પ્રાપ્ત ઉપકરણોની સિસ્ટમ્સ અને ડિઝાઇનથી પરિચિત થવું પણ જરૂરી છે.

ચાલો એકસાથે જોઈએ અને તે સમયે તેઓ કેવી રીતે સરળ ચિત્રો વડે જટિલ વસ્તુઓને સમજાવવી તે જાણતા હતા.

અમારા સમયનો એક શિખાઉ રેડિયો કલાપ્રેમી:

વિદ્યુત પ્રવાહ વિશે

વિશ્વના તમામ પદાર્થો અને તે મુજબ, આપણી આસપાસના તમામ પદાર્થો, પર્વતો, સમુદ્ર, હવા, છોડ, પ્રાણીઓ, લોકો, અમાપ નાના કણો, પરમાણુઓ અને બાદમાં, બદલામાં, અણુઓથી બનેલા છે. લોખંડનો ટુકડો, પાણીનું એક ટીપું, ઓક્સિજનની નજીવી માત્રા, અબજો અણુઓનો સંચય છે, એક પ્રકારનું લોખંડ, બીજું પાણી અથવા ઓક્સિજન.

જો તમે જંગલને દૂરથી જોશો, તો તે એક કાળી પટ્ટી જેવું લાગે છે જે એક ટુકડો છે (તેની તુલના કરો, ઉદાહરણ તરીકે, લોખંડના ટુકડા સાથે). જેમ જેમ તેઓ જંગલની ધારની નજીક આવે છે, વ્યક્તિગત વૃક્ષો જોઈ શકાય છે (લોખંડના ટુકડામાં - લોખંડના અણુઓમાં). જંગલમાં વૃક્ષોનો સમાવેશ થાય છે; તેવી જ રીતે, પદાર્થ (જેમ કે આયર્ન) અણુઓથી બનેલો છે.

શંકુદ્રુપ જંગલમાં, વૃક્ષો પાનખર જંગલ કરતાં અલગ હોય છે; તેવી જ રીતે, દરેક રાસાયણિક તત્વના પરમાણુઓ અન્ય રાસાયણિક તત્વોના પરમાણુઓથી અલગ અણુઓથી બનેલા હોય છે. તેથી, લોખંડના અણુઓ ઓક્સિજનના અણુઓથી અલગ છે.

ઝાડની નજીક જઈને, આપણે જોઈએ છીએ કે તેમાંના દરેકમાં થડ અને પાંદડા હોય છે. તે જ રીતે, પદાર્થના અણુઓ કહેવાતા સમાવે છે ન્યુક્લિયસ (ટ્રંક) અને ઇલેક્ટ્રોન (શીટ્સ).

થડ ભારે છે અને કોર ભારે છે; તે અણુના હકારાત્મક વિદ્યુત ચાર્જ (+)નું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. પાંદડા પ્રકાશ છે અને ઇલેક્ટ્રોન પ્રકાશ છે; તેઓ અણુ પર નકારાત્મક વિદ્યુત ચાર્જ (-) બનાવે છે.

વિવિધ વૃક્ષોની શાખાઓની વિવિધ સંખ્યાઓ સાથે થડ હોય છે અને પાંદડાઓની સંખ્યા સમાન હોતી નથી. તેવી જ રીતે, એક અણુ, જે તે રજૂ કરે છે તેના રાસાયણિક તત્વ પર આધાર રાખીને, ઘણા હકારાત્મક ચાર્જ સાથે ન્યુક્લિયસ (થડ) નું (તેના સરળ સ્વરૂપમાં) સમાવેશ થાય છે — કહેવાતા પ્રોટોન (શાખાઓ) અને સંખ્યાબંધ નકારાત્મક શુલ્ક - ઇલેક્ટ્રોન (શીટ્સ).

જંગલમાં, ઝાડની વચ્ચેની જમીન પર, ઘણા ખરી પડેલા પાંદડાઓ એકઠા થાય છે. પવન આ પાંદડાઓને જમીન પરથી ઉપાડે છે અને તે ઝાડની વચ્ચે ફરે છે. તેથી વ્યક્તિગત અણુઓ વચ્ચે પદાર્થમાં (ઉદાહરણ તરીકે, ધાતુ) ચોક્કસ માત્રામાં મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન હોય છે જે કોઈપણ અણુ સાથે સંબંધિત નથી; આ ઇલેક્ટ્રોન અણુઓ વચ્ચે અવ્યવસ્થિત રીતે ફરે છે.

જો તમે ઇલેક્ટ્રિક બેટરીમાંથી આવતા વાયરને મેટલના ટુકડા સાથે જોડો છો (ઉદાહરણ તરીકે, સ્ટીલ હૂક): તેના એક છેડાને બેટરીના પ્લસ સાથે જોડો — કહેવાતા હકારાત્મક ઇલેક્ટ્રિક સંભવિત (+) લાવો. તેની તરફ, અને બેટરીના માઇનસનો બીજો છેડો — નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રિક સંભવિત (-) લાવો, પછી મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન (નકારાત્મક ચાર્જ) ધાતુની અંદરના અણુઓ વચ્ચે ખસેડવાનું શરૂ કરશે, બેટરીની સકારાત્મક બાજુ તરફ ધસી જશે.

ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જની નીચેની મિલકત દ્વારા આ સમજાવવામાં આવ્યું છે: વિરોધી શુલ્ક, એટલે કે, હકારાત્મક અને નકારાત્મક શુલ્ક એકબીજાને આકર્ષે છે; જેમ કે ચાર્જિસ, એટલે કે, સકારાત્મક કે નકારાત્મક, તેનાથી વિપરીત, એકબીજાને ભગાડે છે.

ધાતુમાં મુક્ત ઈલેક્ટ્રોન (નકારાત્મક ચાર્જ) બેટરીના પોઝિટિવલી ચાર્જ થયેલ (+) ટર્મિનલ (પ્રવાહના સ્ત્રોત) તરફ આકર્ષાય છે અને તેથી તે ધાતુમાં રેન્ડમ રીતે નહીં, પરંતુ વર્તમાન સ્ત્રોતની વત્તા બાજુ તરફ જાય છે.

જેમ આપણે પહેલાથી જ જાણીએ છીએ, ઇલેક્ટ્રોન એ ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ છે. મેટલની અંદર એક દિશામાં આગળ વધતા મોટી સંખ્યામાં ઇલેક્ટ્રોન ઇલેક્ટ્રોન પ્રવાહ બનાવે છે, એટલે કે. વિદ્યુત શુલ્ક. ધાતુમાં ફરતા આ વિદ્યુત ચાર્જ (ઈલેક્ટ્રોન) વિદ્યુત પ્રવાહ બનાવે છે.

પહેલેથી જ ઉલ્લેખ કર્યો છે તેમ, ઇલેક્ટ્રોન વાયર સાથે માઈનસથી પ્લસ તરફ આગળ વધે છે. જો કે, અમે ધ્યાનમાં લેવા સંમત થયા છીએ કે વર્તમાન વિપરીત દિશામાં વહે છે: પ્લસથી માઈનસ સુધી, એટલે કે, જાણે નકારાત્મક ન હોય, પરંતુ હકારાત્મક ચાર્જ વાયર સાથે આગળ વધે છે (આવા હકારાત્મક ચાર્જ વર્તમાન સ્ત્રોતના માઈનસ તરફ આકર્ષિત થશે) .

જંગલમાં વધુ પાંદડા પવન દ્વારા ચલાવવામાં આવે છે, જાડા તેઓ હવા ભરે છે; તેવી જ રીતે, ધાતુમાં જેટલા વધુ ચાર્જ વહે છે, તેટલું વધુ વિદ્યુત પ્રવાહ.

દરેક પદાર્થ સમાન સરળતા સાથે વિદ્યુત પ્રવાહ વહન કરી શકતો નથી. મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન સરળતાથી ખસેડે છે, ઉદાહરણ તરીકે ધાતુઓમાં.

એવી સામગ્રી કે જેમાં ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ સરળતાથી ફરે છે તેને ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહના વાહક કહેવામાં આવે છે. કેટલીક સામગ્રીઓ, જેને ઇન્સ્યુલેટર કહેવાય છે, તેમાં કોઈ મુક્ત ઈલેક્ટ્રોન નથી અને તેથી ઈન્સ્યુલેટરમાંથી કોઈ વિદ્યુત પ્રવાહ વહેતો નથી. ઇન્સ્યુલેટરમાં, અન્ય સામગ્રીઓમાં, કાચ, પોર્સેલેઇન, મીકા, પ્લાસ્ટિકનો સમાવેશ થાય છે.

વિદ્યુત પ્રવાહનું સંચાલન કરતા પદાર્થમાં રહેલા મુક્ત ઇલેક્ટ્રોનને પાણીના ટીપાં સાથે પણ સરખાવી શકાય છે.

બાકીના સમયે વ્યક્તિગત ટીપાં પાણીનો પ્રવાહ બનાવતા નથી. ગતિમાં તેમાંથી મોટી સંખ્યામાં પ્રવાહ અથવા નદી એક દિશામાં વહે છે. આ પ્રવાહ અથવા નદીમાં પાણીના ટીપાં એવા પ્રવાહમાં આગળ વધે છે જેનું બળ વધારે હોય છે, તેના માર્ગ સાથેના ચેનલના સ્તરોમાં જેટલો મોટો તફાવત હોય છે અને તેથી, વ્યક્તિની "સંભવિતતાઓ" (ઊંચાઈ) માં મોટો તફાવત હોય છે. આ પાથના વ્યક્તિગત વિભાગો.

વિદ્યુત પ્રવાહની તીવ્રતા

વિદ્યુત પ્રવાહને કારણે થતી ઘટનાને સમજવા માટે, તેની તુલના પાણીના પ્રવાહ સાથે કરો. નાની માત્રામાં પાણી પ્રવાહોમાં વહે છે, જ્યારે પાણીનો મોટો જથ્થો નદીઓમાં વહે છે.

ધારો કે પ્રવાહમાં પાણીના પ્રવાહનું મૂલ્ય 1 જેટલું છે; ચાલો આપણે નદીમાં પ્રવાહ મૂલ્યને ઉદાહરણ તરીકે 10 તરીકે લઈએ. છેલ્લે, એક શક્તિશાળી નદી માટે પાણીના પ્રવાહનું મૂલ્ય છે, કહો, 100, એટલે કે પ્રવાહના પ્રવાહના મૂલ્ય કરતાં સો ગણું છે.

પાણીનો નબળો પ્રવાહ માત્ર એક મિલના ચક્રને ચલાવી શકે છે. આપણે આ પ્રવાહની કિંમત 1 ની બરાબર લઈશું.

બે વખત પાણીનો પ્રવાહ આમાંથી બે મિલો ચલાવી શકે છે. આ કિસ્સામાં, પાણીના પ્રવાહનું મૂલ્ય 2 જેટલું છે.

પાંચ ગણો પાણીનો પ્રવાહ પાંચ સરખા ચકલીઓ ચલાવી શકે છે; પાણીના પ્રવાહનું મૂલ્ય હવે 5 છે. નદીમાં પાણીના પ્રવાહનું અવલોકન કરી શકાય છે; ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ અમારી આંખો માટે અદ્રશ્ય વાયર દ્વારા વહે છે.

નીચેની આકૃતિ ઇલેક્ટ્રિક મોટર (ઇલેક્ટ્રિક મોટર) બતાવે છે જે ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ દ્વારા ચલાવવામાં આવે છે. ચાલો આ કિસ્સામાં 1 ની બરાબર વિદ્યુત પ્રવાહનું મૂલ્ય લઈએ.

જ્યારે ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ આવી બે ઇલેક્ટ્રિક મોટર ચલાવે છે, ત્યારે મુખ્ય વાયરમાંથી વહેતા પ્રવાહનું પ્રમાણ બમણું જેટલું મોટું હશે, એટલે કે 2 જેટલું હશે.છેલ્લે, જ્યારે વિદ્યુત પ્રવાહ સમાન ઇલેક્ટ્રિક મોટરમાંથી પાંચને ફીડ કરે છે, ત્યારે મુખ્ય વાયર પરનો પ્રવાહ પ્રથમ કિસ્સામાં કરતાં પાંચ ગણો વધારે છે; તેથી તેની તીવ્રતા 5 છે.

પાણી અથવા અન્ય પ્રવાહીના પ્રવાહના જથ્થાને માપવા માટે એક વ્યવહારુ એકમ (એટલે ​​​​કે, સમયના એકમ દીઠ વહેતા તેનું પ્રમાણ, ઉદાહરણ તરીકે, પ્રતિ સેકન્ડ, નદીના પટ, પાઇપ, વગેરેના ક્રોસ-સેક્શન દ્વારા) લિટર પ્રતિ સેકન્ડ.

ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહની તીવ્રતા માપવા માટે, એટલે કે, એકમ સમય દીઠ વાયરના ક્રોસ સેક્શનમાંથી વહેતા ચાર્જની માત્રા, એમ્પીયરને વ્યવહારુ એકમ તરીકે લેવામાં આવે છે. આમ, ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહની તીવ્રતા એમ્પીયરમાં નક્કી થાય છે. સંક્ષિપ્ત એમ્પીયર અક્ષર a દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે.

ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહનો સ્ત્રોત હોઈ શકે છે, ઉદાહરણ તરીકે, ગેલ્વેનિક બેટરી અથવા ઇલેક્ટ્રિક સંચયક.

બેટરી અથવા સંચયકનું કદ તેઓ પ્રદાન કરી શકે તેટલા વિદ્યુત પ્રવાહની માત્રા અને તેમની ક્રિયાની અવધિ નક્કી કરે છે.

વિદ્યુત ઇજનેરીમાં ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહની તીવ્રતા માપવા માટે, વિશિષ્ટ ઉપકરણો, એમીટર (A) નો ઉપયોગ કરો. વિવિધ વિદ્યુત ઉપકરણો વિવિધ પ્રમાણમાં વિદ્યુત પ્રવાહ વહન કરે છે.

વિદ્યુત્સ્થીતિમાન

વર્તમાનની તીવ્રતા સાથે નજીકથી સંબંધિત બીજો વિદ્યુત જથ્થો વોલ્ટેજ છે. વિદ્યુત પ્રવાહનું વોલ્ટેજ શું છે તે વધુ સરળતાથી સમજવા માટે, ચાલો તેની તુલના ચેનલના સ્તરના તફાવત (નદીમાં પાણીના પતન) સાથે કરીએ, જેમ આપણે પાણીના પ્રવાહ સાથે વિદ્યુત પ્રવાહની તુલના કરીએ છીએ. ચેનલ સ્તરોમાં નાના તફાવત સાથે, અમે તફાવત 1 ની બરાબર લઈશું.

જો ચેનલ સ્તરોમાં તફાવત વધુ નોંધપાત્ર છે, તો પાણીનો ઘટાડો અનુરૂપ રીતે વધારે છે. ધારો કે, ઉદાહરણ તરીકે, તે 10 ની બરાબર છે, એટલે કે, પ્રથમ કિસ્સામાં કરતાં દસ ગણું વધુ.છેવટે, પાણીના ઘટાડાના સ્તરમાં પણ વધુ તફાવત સાથે, તે 100 છે.

જો પાણીનો પ્રવાહ નાની ઉંચાઈથી પડે, તો તે માત્ર એક જ મિલ ચલાવી શકે છે. આ કિસ્સામાં, આપણે 1 જેટલું પાણીનું ટીપું લઈશું.

બમણી ઊંચાઈએથી પડતો સમાન પ્રવાહ બે સમાન મિલોના પૈડાને ફેરવી શકે છે. આ કિસ્સામાં, પાણીનું ટીપું 2 જેટલું છે.

જો ચેનલ સ્તરોમાં તફાવત પાંચ ગણો વધારે હોય, તો સમાન પ્રવાહ આવી પાંચ મિલોને ચલાવે છે. પાણીનું ટીપું 5 છે.

ઇલેક્ટ્રિક વોલ્ટેજને ધ્યાનમાં લેતી વખતે સમાન ઘટનાઓ જોવા મળે છે. નીચેના ઉદાહરણોમાં તેનો અર્થ શું છે તે સમજવા માટે «water drop» શબ્દ સાથે «electric voltage» શબ્દને બદલવા માટે તે પૂરતું છે.

એક જ દીવો સળગવા દો. ધારો કે તેના પર 2 જેટલું વોલ્ટેજ લાગુ કરવામાં આવે છે.

આવા પાંચ બલ્બ બર્ન કરવા માટે સમાન રીતે જોડાયેલા હોય તે માટે, વોલ્ટેજ 10 ની બરાબર હોવો જોઈએ.

જ્યારે એકબીજા સાથે શ્રેણીમાં જોડાયેલા બે સરખા બલ્બ પ્રગટાવવામાં આવે છે (જેમ કે બલ્બ સામાન્ય રીતે ક્રિસમસ ટ્રી માળા સાથે જોડાયેલા હોય છે), ત્યારે વોલ્ટેજ 4 હોય છે.

ધ્યાનમાં લેવાયેલા તમામ કેસોમાં, સમાન તીવ્રતાનો ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ દરેક બલ્બમાંથી પસાર થાય છે અને તે દરેક પર સમાન વોલ્ટેજ લાગુ પડે છે, જે કુલ વોલ્ટેજ (બેટરી વોલ્ટેજ) નો ભાગ છે, જે દરેક વ્યક્તિગત ઉદાહરણમાં અલગ છે.

નદીને તળાવમાં વહેવા દો. શરતી રીતે, અમે તળાવમાં પાણીનું સ્તર શૂન્ય તરીકે લઈશું. પછી તળાવમાં પાણીના સ્તરના સંબંધમાં બીજા વૃક્ષની નજીક નદીની નાળાનું સ્તર 1 મીટર જેટલું છે, અને ત્રીજાની નજીક નદી નાળાનું સ્તર છે. વૃક્ષ 2 મીટર હશે. ત્રીજા વૃક્ષની નજીકની ચેનલનું સ્તર બીજા વૃક્ષની નજીકના તેના સ્તર કરતાં 1 મીટર વધારે છે, એટલે કે. આ વૃક્ષો વચ્ચે 1 મીટર જેટલું છે.

ચેનલ સ્તરોમાં તફાવત લંબાઈના એકમોમાં માપવામાં આવે છે, ઉદાહરણ તરીકે, જેમ આપણે કર્યું, મીટરમાં. ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગમાં, ચોક્કસ શૂન્ય સ્તરના સંદર્ભમાં કોઈપણ બિંદુએ નદીના પટનું સ્તર (અમારા ઉદાહરણમાં તળાવનું પાણીનું સ્તર) ઇલેક્ટ્રિક સંભવિતને અનુરૂપ છે.

ઇલેક્ટ્રિક સંભવિતમાં તફાવતને વોલ્ટેજ કહેવામાં આવે છે. ઇલેક્ટ્રિક સંભવિત અને વોલ્ટેજ સમાન એકમ દ્વારા માપવામાં આવે છે - વોલ્ટ, અક્ષર c દ્વારા સંક્ષિપ્ત. આમ, વિદ્યુત વોલ્ટેજ માપવા માટેનું એકમ વોલ્ટ છે.

વિદ્યુત વોલ્ટેજ માપવા માટે વોલ્ટમીટર (V) નામના વિશિષ્ટ માપન ઉપકરણોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

બેટરી તરીકે વિદ્યુત પ્રવાહનો આવો સ્ત્રોત વ્યાપકપણે જાણીતો છે. કહેવાતી લીડ-એસિડ બેટરીનો એક કોષ (જેમાં લીડ પ્લેટો સલ્ફ્યુરિક એસિડના જલીય દ્રાવણમાં ડૂબી જાય છે) જ્યારે ચાર્જ કરવામાં આવે ત્યારે લગભગ 2 વોલ્ટનું વોલ્ટેજ હોય ​​છે.

એનોડ બેટરી, જેનો ઉપયોગ બેટરી રેડિયોને ઇલેક્ટ્રિક કરંટ સાથે પાવર કરવા માટે થાય છે, તેમાં સામાન્ય રીતે કેટલાક ડઝન ડ્રાય ગેલ્વેનિક કોષો હોય છે, દરેકનું વોલ્ટેજ લગભગ 1.5 V છે.

આ તત્વો અનુક્રમે જોડાયેલા છે (એટલે ​​​​કે, પ્રથમ તત્વનો વત્તા બીજાના ઓછા સાથે, બીજાનો વત્તા - ત્રીજાના ઓછા સાથે, વગેરે સાથે જોડાયેલ છે). આ કિસ્સામાં, બેટરીનું કુલ વોલ્ટેજ કોષોના વોલ્ટેજના સરવાળા જેટલું છે જેમાંથી તે બનેલું છે.

તેથી, 150 V બેટરીમાં 100 આવા કોષો એકબીજા સાથે શ્રેણીમાં જોડાયેલા હોય છે.

220 V ના વોલ્ટેજવાળા લાઇટિંગ નેટવર્કના સોકેટમાં, તમે શ્રેણીમાં જોડાયેલ 220 V અથવા 22 સમાન ક્રિસમસ ટ્રી લાઇટના વોલ્ટેજ માટે રચાયેલ એક અગ્નિથી પ્રકાશિત બલ્બને પ્લગ ઇન કરી શકો છો, જેમાંથી દરેક 10 V ના વોલ્ટેજ માટે રચાયેલ છે.આ કિસ્સામાં, દરેક બલ્બમાં લાઇન વોલ્ટેજના માત્ર 1/22, એટલે કે, 10 વોલ્ટ હશે.

ચોક્કસ વિદ્યુત ઉપકરણ પર કામ કરતું વોલ્ટેજ, અમારા કિસ્સામાં લાઇટ બલ્બ, તેને વોલ્ટેજ ડ્રોપ કહેવામાં આવે છે. જો 220 V નો બલ્બ 10 V બલ્બ જેટલો જ પ્રવાહ વાપરે છે, તો માળા દ્વારા નેટવર્કમાંથી ખેંચવામાં આવેલ કુલ કરંટ 220 V બલ્બમાંથી વહેતા પ્રવાહની તીવ્રતામાં સમાન હશે.

જે કહેવામાં આવ્યું છે તેના પરથી, તે સ્પષ્ટ છે કે, ઉદાહરણ તરીકે, બે સરખા 110-વોલ્ટ બલ્બને 220 V નેટવર્ક સાથે જોડી શકાય છે, જે એકબીજા સાથે શ્રેણીમાં જોડાયેલા છે.

6.3 V ના વોલ્ટેજ માટે રચાયેલ રેડિયો ટ્યુબને ગરમ કરવું શક્ય છે, ઉદાહરણ તરીકે, શ્રેણીમાં જોડાયેલા ત્રણ કોષો ધરાવતી બેટરીમાંથી; લેમ્પ કે જે 2 V ના ફિલામેન્ટ વોલ્ટેજ માટે રચાયેલ છે તે એક સેલ દ્વારા સંચાલિત થઈ શકે છે.

રેડિયો ઇલેક્ટ્રિક ટ્યુબનું ફિલામેન્ટ વોલ્ટેજ લેમ્પ પ્રતીકની શરૂઆતમાં ગોળાકાર સ્વરૂપમાં દર્શાવેલ છે: 1.2 V — નંબર 1 સાથે; 4.4 in — નંબર 4; 6.3 માં - નંબર 6; 5 c — નંબર 5.

ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહના કારણ માટે

જો પૃથ્વીની સપાટીના બે વિસ્તારો, દૂર પણ, જુદા જુદા સ્તરે આવેલા હોય, તો પાણીનો પ્રવાહ થઈ શકે છે. પાણી સૌથી ઉંચા બિંદુથી સૌથી નીચા તરફ વહેશે.

તેથી વિદ્યુત પ્રવાહ છે. જો વિદ્યુત સ્તરો (સંભવિતતાઓ) માં તફાવત હોય તો જ તે વહી શકે છે. હવામાન નકશા પર, ઉચ્ચતમ બેરોમેટ્રિક સ્તર (ઉચ્ચ દબાણ) "+" ચિહ્ન સાથે અને સૌથી નીચું સ્તર "-" ચિહ્ન સાથે ચિહ્નિત થયેલ છે.

સ્તરો તીરની દિશામાં ગોઠવાયેલ હશે. પવન સૌથી નીચા બેરોમેટ્રિક સ્તરવાળા વિસ્તારની દિશામાં ફૂંકાશે. જ્યારે દબાણ બરાબર થાય છે, ત્યારે હવાની હિલચાલ બંધ થઈ જશે. આમ, જો વિદ્યુત વિભાવનાઓ સમાન થાય તો વિદ્યુત પ્રવાહનો પ્રવાહ બંધ થઈ જશે.

વાવાઝોડા દરમિયાન વાદળો અને જમીન વચ્ચે અથવા વાદળો વચ્ચે વિદ્યુત સંભવિતતાઓનું સમાનીકરણ થાય છે. વીજળીના રૂપમાં દેખાય છે.

દરેક ગેલ્વેનિક સેલ અથવા બેટરીના ટર્મિનલ્સ (ધ્રુવો) વચ્ચે સંભવિત તફાવત પણ છે. તેથી, જો તમે તેને જોડો, ઉદાહરણ તરીકે, લાઇટ બલ્બ, તો પછી તેમાંથી પ્રવાહ વહેશે. સમય જતાં, સંભવિત તફાવત ઘટે છે (સંભવિત સમાનતા થાય છે) અને પ્રવાહની માત્રામાં પણ ઘટાડો થાય છે.

જો તમે લાઇટ બલ્બને મેઇન્સમાં પ્લગ કરો છો, તો તેમાંથી ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ પણ વહેશે, કારણ કે આઉટલેટના સોકેટ્સ વચ્ચે સંભવિત તફાવત છે. જો કે, ગેલ્વેનિક સેલ અથવા બેટરીથી વિપરીત, આ સંભવિત તફાવત સતત જાળવવામાં આવે છે — જ્યાં સુધી પાવર પ્લાન્ટ ચાલુ હોય ત્યાં સુધી.

વિદ્યુત ઊર્જા

વિદ્યુત વોલ્ટેજ અને વર્તમાન વચ્ચે ગાઢ સંબંધ છે. વિદ્યુત શક્તિની માત્રા વોલ્ટેજ અને વર્તમાનની માત્રા પર આધારિત છે. ચાલો આને નીચેના ઉદાહરણો દ્વારા સમજાવીએ.

ચેરી ઓછી ઊંચાઈ પરથી પડે છે: ઓછી ઊંચાઈ - સહેજ તણાવ. ઓછી અસર બળ - ઓછી વિદ્યુત શક્તિ.

નાળિયેર નાની ઉંચાઈ પરથી પડે છે (છોકરો જ્યાં ચડ્યો હતો તેના સંબંધમાં): મોટો પદાર્થ - મોટો પ્રવાહ. ઓછી ઊંચાઈ - ઓછો તણાવ. પ્રમાણમાં ઊંચી અસર બળ - પ્રમાણમાં ઊંચી શક્તિ.

એક નાનો ફ્લાવરપોટ મોટી ઊંચાઈ પરથી પડે છે: એક નાનો પદાર્થ એ એક નાનો પ્રવાહ છે. પતન મહાન ઊંચાઈ મહાન તણાવ છે. ઉચ્ચ અસર બળ - ઉચ્ચ શક્તિ.

મોટી ઉંચાઈ પરથી પડતો હિમપ્રપાત: બરફનો મોટો સમૂહ — એક મોટો પ્રવાહ. પતન મહાન ઊંચાઈ મહાન તણાવ છે. હિમપ્રપાતની મહાન વિનાશક શક્તિ એ મહાન વિદ્યુત શક્તિ છે.

ઉચ્ચ પ્રવાહ અને ઉચ્ચ વોલ્ટેજ પર, મોટી વિદ્યુત શક્તિ પ્રાપ્ત થાય છે.પરંતુ સમાન શક્તિ ઉચ્ચ પ્રવાહ અને અનુરૂપ નીચા વોલ્ટેજ સાથે અથવા તેનાથી વિપરીત, નીચા વર્તમાન અને ઉચ્ચ વોલ્ટેજ સાથે મેળવી શકાય છે.

ડાયરેક્ટ વર્તમાન વિદ્યુત શક્તિ વોલ્ટેજ અને વર્તમાન મૂલ્યોના ઉત્પાદનની સમાન છે. વિદ્યુત શક્તિ વોટમાં વ્યક્ત થાય છે અને W અક્ષરો દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે.

એવું પહેલેથી જ કહેવામાં આવ્યું છે કે ચોક્કસ તીવ્રતાનો પાણીનો પ્રવાહ એક મિલ ચલાવી શકે છે, બમણા પ્રવાહ - બે મિલ, ચાર ગણો પ્રવાહ - ચાર મિલ, વગેરે, એ હકીકત હોવા છતાં કે પાણીનું ટીપું (વોલ્ટેજ) સમાન હશે. .

આકૃતિ પાણીનો નાનો પ્રવાહ દર્શાવે છે (ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહને અનુરૂપ) ચાર મિલોના પૈડા ફેરવે છે તે હકીકતને કારણે કે પાણીનું ટીપું (ઇલેક્ટ્રિક વોલ્ટેજને અનુરૂપ) પૂરતું મોટું છે.

આ ચાર મિલોના પૈડા પાણીના બમણા પ્રવાહ સાથે પતનની અડધી ઊંચાઈએ ફરી શકે છે. પછી મિલોની ગોઠવણી થોડી જુદી રીતે કરવામાં આવશે, પરંતુ પરિણામ સમાન હશે.

નીચેનો આંકડો 110V લાઇટિંગ નેટવર્ક સાથે સમાંતર જોડાયેલ બે લેમ્પ્સ દર્શાવે છે. તેમાંથી દરેકમાંથી 1 A નો પ્રવાહ વહે છે. બે લેમ્પમાંથી વહેતો પ્રવાહ કુલ 2 એમ્પીયર છે.

વોલ્ટેજ અને વર્તમાન મૂલ્યોનું ઉત્પાદન આ લેમ્પ્સ નેટવર્કમાંથી જે શક્તિ વાપરે છે તે નિર્ધારિત કરે છે.

110V x 2a = 220W.

જો લાઇટિંગ નેટવર્કનું વોલ્ટેજ 220 V છે, તો સમાન લેમ્પ્સ શ્રેણીમાં જોડાયેલા હોવા જોઈએ, સમાંતરમાં નહીં (જેમ કે તે અગાઉના ઉદાહરણમાં હતું), જેથી તેમના પરના વોલ્ટેજ ડ્રોપનો સરવાળો વોલ્ટેજના વોલ્ટેજ જેટલો હોય. નેટવર્ક આ કિસ્સામાં બે દીવાઓ દ્વારા વહેતો પ્રવાહ 1 A છે.

વોલ્ટેજના મૂલ્યોનું ઉત્પાદન અને સર્કિટમાંથી વહેતા પ્રવાહથી આપણને આ લેમ્પ્સ 220 V x 1a = 220 W, એટલે કે, પ્રથમ કેસની જેમ જ વપરાશમાં લેવાયેલી શક્તિ આપશે.આ સમજી શકાય તેવું છે, કારણ કે બીજા કિસ્સામાં નેટવર્કમાંથી લેવાયેલ વર્તમાન બમણું ઓછું છે, પરંતુ નેટવર્કમાં વોલ્ટેજ કરતાં બમણું છે.

વોટ, કિલોવોટ, કિલોવોટ કલાક

કોઈપણ વિદ્યુત ઉપકરણ અથવા મશીન (બેલ, લાઇટ બલ્બ, ઇલેક્ટ્રિક મોટર, વગેરે) લાઇટિંગ નેટવર્કમાંથી ચોક્કસ માત્રામાં વિદ્યુત ઊર્જા વાપરે છે.

વિદ્યુત શક્તિ માપવા માટે વોટમીટર નામના વિશિષ્ટ ઉપકરણોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

ઉદાહરણ તરીકે, લાઇટિંગ લેમ્પ, ઇલેક્ટ્રિક મોટર, વગેરેની શક્તિ, વોટમીટરની મદદ વિના નક્કી કરી શકાય છે, જો મુખ્ય વોલ્ટેજ અને મેઇન્સ સાથે જોડાયેલ વિદ્યુત ઊર્જાના ઉપભોક્તા દ્વારા વહેતા પ્રવાહની માત્રા હોય. જાણીતા

તેવી જ રીતે, જો ગ્રીડ પાવર વપરાશ અને ગ્રીડ વોલ્ટેજ જાણીતું હોય, તો ગ્રાહક દ્વારા વહેતા પ્રવાહની માત્રા નક્કી કરી શકાય છે.

ઉદાહરણ તરીકે, 110-વોલ્ટ લાઇટિંગ નેટવર્કમાં 50-વોટ લેમ્પનો સમાવેશ થાય છે. તેમાંથી કયો પ્રવાહ વહે છે?

વોલ્ટમાં દર્શાવવામાં આવેલ વોલ્ટેજનું ઉત્પાદન અને એમ્પીયરમાં દર્શાવવામાં આવેલ વર્તમાન વોટ્સમાં દર્શાવવામાં આવેલ શક્તિ (સીધા પ્રવાહ માટે) સમાન હોવાથી, પછી વિપરીત ગણતરી કર્યા પછી, એટલે કે, વોટની સંખ્યાને વોલ્ટની સંખ્યા દ્વારા વિભાજીત કરો ( મેઇન્સ વોલ્ટેજ), આપણને લેમ્પમાંથી વહેતા એમ્પીયરમાં વર્તમાનની માત્રા મળે છે,

a = w/b,

વર્તમાન 50 W/110 V = 0.45 A (અંદાજે) છે.

આમ, લગભગ 0.45 A નો પ્રવાહ લેમ્પમાંથી વહે છે, જે 50 W ઊર્જા વાપરે છે અને 110 V વિદ્યુત નેટવર્ક સાથે જોડાયેલ છે.

જો રૂમના લાઇટિંગ નેટવર્કમાં ચાર 50-વોટના બલ્બ સાથેનો ઝુમ્મર, 100-વોટનો એક બલ્બ અને 300-વોટનો આયર્ન ધરાવતો ટેબલ લેમ્પ સામેલ હોય, તો તમામ ઊર્જા ગ્રાહકોની શક્તિ 50 W x 4 + 100 W છે. + 300 W = 600 W.

મુખ્ય વોલ્ટેજ 220 V હોવાથી, 600 W / 220 V = 2.7 A (આશરે) સમાન ઇલેક્ટ્રીક પ્રવાહ આ રૂમ માટે યોગ્ય સામાન્ય લાઇટિંગ વાયરમાંથી વહે છે.

ઇલેક્ટ્રિક મોટરને નેટવર્કમાંથી 5000 વોટ પાવરનો વપરાશ કરવા દો, અથવા, જેમ તેઓ કહે છે, 5 કિલોવોટ.

1000 વોટ્સ = 1 કિલોવોટ, જેમ 1000 ગ્રામ = 1 કિલોગ્રામ. કિલોવોટને કેડબલ્યુ તરીકે સંક્ષિપ્ત કરવામાં આવે છે. તેથી, આપણે ઇલેક્ટ્રિક મોટર વિશે કહી શકીએ કે તે 5 kW ની શક્તિ વાપરે છે.

કોઈપણ વિદ્યુત ઉપકરણ દ્વારા કેટલી ઉર્જાનો વપરાશ થાય છે તે નિર્ધારિત કરવા માટે, તે સમયની લંબાઈને ધ્યાનમાં લેવી જરૂરી છે કે જે દરમિયાન તે ઊર્જાનો વપરાશ થયો હતો.

જો 10-વોટનો લાઇટ બલ્બ બે કલાક માટે ચાલુ હોય, તો વિદ્યુત ઉર્જાનો વપરાશ 100 વોટ x 2 કલાક = 200 વોટ-કલાક અથવા 0.2 કિલોવોટ-કલાક છે. જો 100-વોટનો લાઇટ બલ્બ 10 કલાક ચાલુ હોય, તો વપરાશમાં લેવાયેલી ઊર્જાની માત્રા 100 વોટ x 10 કલાક = 1000 વોટ-કલાક અથવા 1 કિલોવોટ-કલાક છે. કિલોવોટ કલાકને kWh તરીકે સંક્ષિપ્ત કરવામાં આવે છે.

આ પુસ્તકમાં ઘણી વધુ રસપ્રદ બાબતો છે, પરંતુ આ ઉદાહરણો પણ દર્શાવે છે કે તે સમયના લેખકો ખાસ કરીને બાળકોને ભણાવવાના કિસ્સામાં, તેમના કાર્યને કેટલી જવાબદારીપૂર્વક અને નિષ્ઠાપૂર્વક સંપર્ક કરે છે.