नमस्कार दोस्तों इस लेख में हम जानेंगे कि विद्युत ऊर्जा (electrical energy) क्या है? विद्युत ऊर्जा के विभिन्न रूपों को जानेंगें तथा इससे जुड़े हुए अनेक तथ्यों के बारे में जानेंगे।
विद्युत ऊर्जा (Electrical energy)
किसी विद्युत परिपथ में किए गए विद्युत कार्य या खर्च की गई विद्युत ऊर्जा (electrical energy) की SI इकाई, यान्त्रिकी ऊर्जा के समान जूल ही होती है। इसे इस प्रकार परिभाषित किया गया है कि जब एक कूलॉम को p.d के माध्यम से स्थानांतरित किया जाता है, तो एक जूल ऊर्जा विद्युत रूप से 1 वोल्ट खर्च की जाती है।
मान लीजिए कि Q कूलॉम का आवेश p.d से होकर जाता है। V वोल्ट जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। तब खर्च की गई विद्युत ऊर्जा (electrical energy) :-
E = VQ joules
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= VIt joules (because, Q = It)
= I²Rt joules (because, V = IR)
= V²t/R joules (because, I = V/R)
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यहां यह उल्लेख किया जा सकता है कि जूल को वाट-सेकंड यानी 1 जूल के रूप में भी जाना जाता है जब हम बड़ी मात्रा में विद्युत ऊर्जा (electrical energy) के साथ काम कर रहे होते हैं, तो इसे किलोवाट घंटे (kWh) में व्यक्त करना अक्सर सुविधाजनक होता है –
1 kWh = 1000 वाट-घंटे = 1000 x 3600 वाट-सेकंड या जूल 1 kWh = 36 x 10 जूल या वाट-सेकंड यद्यपि विद्युत ऊर्जा की व्यावहारिक इकाई kWh है,
उपरोक्त संबंध की सहायता से फिर भी यह देखना आसान है कि यह इकाई जूल में आसानी से परिवर्तनीय है।
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विद्युत शक्ति की इकाई (unit of electric power)
कार्य करने की दर को शक्ति कहते हैं। दूसरे शब्दों में, शक्ति प्रति इकाई समय में किया गया कार्य है क्योंकि कार्य को जूल में और समय को सेकंड में मापा जाता है, शक्ति की इकाई वाट होगी।
व्यवहार में, वाट को अक्सर असुविधाजनक रूप से छोटा पाया जाता है, फलस्वरूप इकाई किलो (kW) का उपयोग किया जाता है एक kW 1000 वाट के बराबर होता है।
I kW- 1000 वाट बड़ी शक्तियों के लिए, इकाई मेगावाट (MW) का उपयोग किया जाता है। 1000 kW, 1 MW के बराबर होता है- 1000 kW = 1000 x 1000 वाट, तथा कभी-कभी शक्ति को “हॉर्स पावर (hp) में मापा जाता है। 1 hp= 746 वाट (h यदि कोई निकाय Nrpm बनाता है। और बलाघूर्ण T न्यूटन-मीटर है, फिर, 2 NT किया गया कार्य है। दूसरा- 60 J या वाट यानी पावर = 2 NT या 60 वाट चूंकि 1 hp = 746 वाट, 2 NT पावर = 60 × 746 hp जहां t न्यूटन-मीटर में है और N, rpm में है।
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विद्युत धारा का ऊष्मीय प्रभाव (thermal effect of electric current)
जब विद्युत धारा (मुक्त इलेक्ट्रॉनों का ई प्रवाह) किसी चालक से होकर गुजरती है, तो गतिमान इलेक्ट्रॉनों और चालक के अणुओं के बीच घटिया घर्षण होता है। ‘ (जिसे हम tn ल्यूरिकल प्रतिरोध कहते हैं) ऊष्मा में परिवर्तित हो जाता है। इसे विद्युत ईयूमेंट टियर उदाहरण के ताप प्रभाव के रूप में जाना जाता है,यदि / एम्पीयर प्रतिरोध के एक कंडक्टर के माध्यम से प्रवाहित हो रहा है, तो i सेकंड के लिए वह विद्युत ऊर्जा की आपूर्ति एफआरटी जूल है। यह ऊर्जा नष्ट नहीं होती है, लेकिन FR जूल का पूर्णांक ऊष्मा Le में बदल जाता है।
उत्पादित ऊष्मा, H-FRI जूल- 4.186 कैलोरी विद्युत धारा के ताप पुतले का उपयोग विद्युत हीटर, इलेक्ट्रिक टोस्टर, इलेक्ट्रिक केतली, सोल्डरिंग आयरन आदि जैसे कई ताप उपकरणों के निर्माण में किया जाता है। इन सभी उपकरणों का मूल सिद्धांत समान है। विद्युत प्रवाह को एक उच्च प्रतिरोध (हीटिंग तत्व कहा जाता है) के माध्यम से पारित किया जाता है, इस प्रकार आवश्यक गर्मी उत्पन्न होती है। हीटिंग तत्व बनाने के लिए कई पदार्थों का उपयोग किया जाता है।
आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला एक निकल और क्रोमियम का मिश्र धातु है, जिसे निक्रोम कहा जाता है। इस मिश्र धातु का प्रतिरोध तांबे के 30 गुना से अधिक है। हीटिंग तत्व या तो नाइक्रोम तार या कुछ इन्सुलेट सामग्री पर रिबन घाव हो सकता है जो गर्मी का सामना करने में सक्षम है।
हीटिंग उपकरणों पर समस्याओं से निपटने के दौरान, निम्नलिखित बातों को ध्यान में रखा जा सकता है kWh में विद्युत ऊर्जा को निम्नलिखित संबंध द्वारा जूल में परिवर्तित किया जा सकता है: I kWh 36 x 10 जूल कैलोरी में ऊष्मा ऊर्जा को जूल में परिवर्तित किया जा सकता है।
निम्नलिखित संबंध: I कैलोरी – 4.186 जूल 1 किलो कैलोरी 4186 जूल जिन kWh में विद्युत ऊर्जा (electrical energy) को निम्नलिखित संबंध द्वारा कैलोरी (या किलोकैलोरी) में परिवर्तित किया जा सकता है। 1kWh- 36 x 10 जूल 36×10 कैलोरी = 860 x 10 कैलोरी 4.186
1 kWh = 860 कील (हीटिंग उपकरण को आपूर्ति की जाने वाली विद्युत ऊर्जा (electrical energy) इनपुट ऊर्जा बनाती है। डिवाइस से प्राप्त गर्मी आउटपुट ऊर्जा है, दोनों के बीच का अंतर, यदि कोई हो। विद्युत से गर्मी ऊर्जा में रूपांतरण के दौरान ऊर्जा के नुकसान का प्रतिनिधित्व करता है।
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