परिपथ के एक भाग पर विद्युत धारा का कार्य निर्धारित किया जाता है। डीसी सर्किट में कार्य और शक्ति। वैद्युतवाहक बल। संपूर्ण परिपथ के लिए ओम का नियम
ए = qU; ए = आईयूटी = आई 2 आरटी =
- समानांतर कनेक्शन के साथ
- जब अनुक्रमिक कनेक्शन
- जूल-लेन्ज़ कानून
वर्तमान शक्ति समय के साथ वर्तमान कार्य और इस समय अंतराल के अनुपात के बराबर है।
- सर्किट के एक खंड के लिए ओम का नियम
- सीरियल कनेक्शन के लिए
- समानांतर कनेक्शन के लिए
वैद्युतवाहक बल
केवल एक ही बात विद्युत क्षेत्रआवेशित कण (कूलम्ब क्षेत्र) परिपथ में स्थिर धारा बनाए रखने में सक्षम नहीं हैं।
इलेक्ट्रोस्टैटिक मूल (यानी कूलम्ब) की ताकतों को छोड़कर, विद्युत आवेशित कणों पर कार्य करने वाले किसी भी बल को बाह्य बल कहा जाता है।
वर्तमान स्रोत के अंदर, कूलम्ब बलों (धनात्मक रूप से चार्ज किए गए इलेक्ट्रोड से नकारात्मक तक इलेक्ट्रॉन) के खिलाफ बाहरी बलों के प्रभाव में चार्ज चलते हैं।
एक बंद लूप में ईएमएफ बाहरी बलों के काम का अनुपात है जब लूप के साथ चार्ज को चार्ज में ले जाया जाता है: ℰ = [डब्ल्यू]
संपूर्ण परिपथ के लिए ओम का नियम
आर - बाहरी सर्किट प्रतिरोध
आर- आंतरिक सर्किट प्रतिरोध (वर्तमान स्रोत प्रतिरोध)
आर रेव = आर + आर; ℰ= => अस्त = ℰq
=>
; अस्त = ℰIt
; ए = क्यू
ℰIt = I 2 Rt + I 2 rt; ℰ
=
;
ℰ = ;I =ℰ/R+r
यदि, सर्किट को बायपास करते समय, वे स्रोत के नकारात्मक ध्रुव से सकारात्मक की ओर जाते हैं, तो ईएमएफ ℰ\u003e 0. स्रोत के अंदर तृतीय-पक्ष बल सकारात्मक कार्य करते हैं।
ℰ = ℰ 1 + ℰ 2 + ℰ 3 = |ℰ 1 |-|ℰ 2 | + |ℰ 3 |
यदि ℰ > 0, तो I > 0, अर्थात धारा की दिशा सर्किट को बायपास करने की दिशा से मेल खाती है। ℰ पर< 0, направление тока противоположно направлению обхода контура. Полное сопротивление цепи R п равно сумме всех сопротивлений:
आर पी = आर + आर 1 + आर 2 + आर 3
धाराओं की परस्पर क्रिया. एक चुंबकीय क्षेत्र.
करंट ले जाने वाले कंडक्टरों के बीच परस्पर क्रिया, यानी। गतिमान विद्युत आवेशों के बीच परस्पर क्रिया कहलाती है चुंबकीय.
वे बल जिनके साथ धारावाही चालक एक दूसरे पर कार्य करते हैं, कहलाते हैं चुंबकीय बल.
धाराओं के आसपास के स्थान में चुंबकीय नामक एक क्षेत्र प्रकट होता है।
चुंबकीय क्षेत्र पदार्थ का एक विशेष रूप है, जिसके माध्यम से गतिमान विद्युत आवेशित कणों के बीच परस्पर क्रिया होती है।
मूल गुण:
a) एक चुंबकीय क्षेत्र विद्युत धारा (गतिशील आवेश) द्वारा उत्पन्न होता है
बी) चुंबकीय क्षेत्र का पता विद्युत धारा (गतिमान आवेश) पर प्रभाव से लगाया जाता है
विद्युत क्षेत्र की तरह, चुंबकीय क्षेत्र भी वास्तव में मौजूद है, हमसे स्वतंत्र रूप से, इसके बारे में हमारे ज्ञान से।
इन चालकों पर चुंबकीय क्षेत्र से लगने वाला परिणामी बल 0 के बराबर होगा।
चुंबकीय क्षेत्र न केवल विद्युत धारा द्वारा, बल्कि स्थायी चुम्बकों द्वारा भी निर्मित होता है।
चुंबकीय प्रेरण लाइनें
शक्ति विशेषता चुंबकीय क्षेत्रके जैसा लगना वेक्टर चुंबकीय प्रेरण.
- चुंबकीय प्रेरण का वेक्टर
चुंबकीय प्रेरण वेक्टर की दिशा चुंबकीय सुई के दक्षिणी ध्रुव एस से उत्तरी एन तक की दिशा है, जो चुंबकीय क्षेत्र में स्वतंत्र रूप से स्थापित है। यह दिशा धारा के साथ बंद लूप के सकारात्मक अभिलंब की दिशा से मेल खाती है।
एक सकारात्मक सामान्य है.
गिम्लेट नियम: यदि गिम्लेट के ट्रांसलेशनल मूवमेंट की दिशा कंडक्टर में करंट की दिशा से मेल खाती है, तो गिम्लेट हैंडल के घूमने की दिशा चुंबकीय प्रेरण वेक्टर की दिशा से मेल खाती है।
चुंबकीय प्रेरण लाइनेंवे रेखाएँ कहलाती हैं जिनकी स्पर्शरेखाएँ सदिश के समान ही निर्देशित होती हैं इस बिंदु पर क्षेत्र में.
चुंबकीय प्रेरण रेखाओं की एक महत्वपूर्ण विशेषता यह है कि इनका न तो आरंभ होता है और न ही अंत। वे हमेशा बंद रहते हैं.
एएमपी पावर।
एम्पीयर बल किसी धारावाही चालक पर चुंबकीय क्षेत्र द्वारा लगाया गया चुंबकीय बल है।
जब चुंबकीय प्रेरण कंडक्टर के लंबवत होता है तो बल अपने अधिकतम मूल्य तक पहुंच जाता है।
, अगर मैं.
; एफ एम = आई एलबी - अधिकतम बल
एफ = बी|आई| lsin - एम्पीयर का नियम
यदि बायां हाथ इस प्रकार स्थित है कि कंडक्टर के लंबवत चुंबकीय प्रेरण वेक्टर का घटक हथेली में प्रवेश करता है, और चार फैली हुई उंगलियां वर्तमान की दिशा में निर्देशित होती हैं, तो 90 0 से मुड़ा हुआ अंगूठा बल की दिशा दिखाएगा कंडक्टर के खंड पर कार्य करना।
चुंबकीय प्रेरण की एक इकाई को एक समान क्षेत्र के चुंबकीय प्रेरण के रूप में लिया जा सकता है, जिसमें 1 ए की धारा के साथ 1 मीटर लंबे कंडक्टर के एक खंड पर 1 एन के बराबर अधिकतम बल के साथ क्षेत्र द्वारा कार्य किया जाता है। एक इकाई चुंबकीय प्रेरण = 1 N/A. एम।
लोरेंट्ज़ बल
चुंबकीय क्षेत्र से गतिमान आवेशित कण पर लगने वाले बल को लोरेंत्ज़ बल कहा जाता है।
, कहाँ
F बल का मापांक है,
एन - आवेशित कणों की संख्या
, कहाँ
- उनके आदेशित आंदोलन की गति
क्यू - चार्ज
एस - क्षेत्र
एन - एकाग्रता
- विचाराधीन आयतन में आवेशित कणों की संख्या
;
;
;
, इसलिए Fл अधिकतम , क्योंकि पाप = 1; एफ एल = |क्यू|
यदि आप अपने बाएँ हाथ को इस प्रकार रखते हैं। ताकि चुंबकीय प्रेरण का घटक, चार्ज की गति के लंबवत, हथेली में प्रवेश करे, और चार अंगुलियां सकारात्मक चार्ज की गति (नकारात्मक की गति के विरुद्ध) के साथ निर्देशित हों, फिर अंगूठा 90 डिग्री तक मुड़ जाएगा लोरेंत्ज़ बल की दिशा दिखाएँ।
चूँकि लोरेंट्ज़ बल कण के वेग के लंबवत है, यह कोई कार्य नहीं करता है। लोरेंत्ज़ बल कण की गतिज ऊर्जा और इसलिए, इसके वेग के मापांक को नहीं बदलता है। लोरेंत्ज़ बल के प्रभाव में, केवल कण के वेग की दिशा बदलती है।
;
;
- कण का विशिष्ट आवेश
पदार्थ के चुंबकीय गुण
नज़रिया
, जो माध्यम के चुंबकीय गुणों की विशेषता बताता है, कहलाता है माध्यम की चुंबकीय पारगम्यता.
किसी दिए गए माध्यम की चुंबकीय पारगम्यता है।
किसी पिंड के चुंबकीय गुणों को उसके अंदर प्रवाहित होने वाली धाराओं द्वारा समझाया जा सकता है।
किसी भी पिंड के चुंबकीय गुण उसके अंदर बंद विद्युत धाराओं से निर्धारित होते हैं।
चुंबकीय अंतःक्रियाएं धाराओं की अंतःक्रियाएं हैं।
लौहचुम्बक (लोहा, कोबाल्ट, निकल। दुर्लभ पृथ्वी तत्व और कई मिश्रधातु) उच्च चुंबकीय पारगम्यता वाले पिंड हैं।
क्यूरी तापमान- यह किसी दिए गए लौहचुंबक के लिए परिभाषित एक निश्चित तापमान से अधिक तापमान है, इसके लौहचुंबकीय गुण गायब हो जाते हैं।
सर्किट में कार्य और शक्ति एकदिश धारा. वैद्युतवाहक बल. ओम का नियम पूरी शृंखला.
वोल्टेज निर्धारित करने के सूत्र से (), विद्युत आवेश स्थानांतरण के कार्य की गणना के लिए एक अभिव्यक्ति प्राप्त करना आसान है; चूंकि वर्तमान ताकत अनुपात द्वारा चार्ज से संबंधित है, तो वर्तमान द्वारा किया गया कार्य है:, या।
परिभाषा के अनुसार शक्ति इसलिए है।
रूसी वैज्ञानिक एच. लेन्ज़ और अंग्रेजी वैज्ञानिक डी. जूल अनुभव 19वीं सदी के मध्य में स्वतंत्र रूप से एक कानून स्थापित किया जिसे कहा जाता है जूल-लेन्ज़ कानूनऔर इसे इस प्रकार पढ़ा जाता है: जब विद्युत धारा किसी चालक से होकर गुजरती है, तो चालक में निकलने वाली ऊष्मा की मात्रा सीधे धारा की ताकत के वर्ग, चालक के प्रतिरोध और धारा गुजरने के समय के समानुपाती होती है:
एक पूर्ण बंद सर्किट है विद्युत सर्किट, जिसमें बाहरी प्रतिरोध और एक वर्तमान स्रोत शामिल है (चित्र 17)। सर्किट के अनुभागों में से एक के रूप में, वर्तमान स्रोत में एक प्रतिरोध होता है, जिसे आंतरिक कहा जाता है।
किसी बंद सर्किट से करंट प्रवाहित करने के लिए, यह आवश्यक है कि वर्तमान स्रोत में आवेशों को अतिरिक्त ऊर्जा प्रदान की जाए; यह गतिमान आवेशों के कार्य के कारण प्रकट होता है, जो गैर-विद्युत मूल (बाहरी) की शक्तियों द्वारा उत्पन्न होता है ताकतों) ताकतों के खिलाफ विद्युत क्षेत्र. वर्तमान स्रोत की विशेषता एक ऊर्जा विशेषता है जिसे कहा जाता है ईएमएफ - स्रोत का इलेक्ट्रोमोटिव बल. ईएमएफ मापा जाता है एक बंद सर्किट के साथ एक सकारात्मक चार्ज को स्थानांतरित करने के लिए बाहरी बलों द्वारा किए गए कार्य का इस चार्ज के परिमाण से अनुपात .
समय को कंडक्टर के क्रॉस सेक्शन से गुजरने दें बिजली का आवेश. तब किसी आवेश को हिलाने पर बाह्य बलों का कार्य इस प्रकार लिखा जा सकता है: . वर्तमान ताकत की परिभाषा के अनुसार, इसलिए। आंतरिक और पर यह कार्य करते समय बाहरी क्षेत्रसर्किट जिसका प्रतिरोध और, एक निश्चित मात्रा में गर्मी निकलती है। जूल-लेन्ज़ नियम के अनुसार, यह इसके बराबर है: . ऊर्जा संरक्षण के नियम के अनुसार. इस तरह, । सर्किट के एक खंड के वर्तमान और प्रतिरोध के उत्पाद को अक्सर उस खंड में वोल्टेज ड्रॉप कहा जाता है। इस प्रकार, ईएमएफ बंद सर्किट के आंतरिक और बाहरी खंडों में वोल्टेज बूंदों के योग के बराबर है। आमतौर पर यह अभिव्यक्ति इस प्रकार लिखी जाती है: . यह निर्भरता जॉर्ज ओम द्वारा प्रयोगात्मक रूप से प्राप्त की गई थी, इसे कहा जाता है संपूर्ण परिपथ के लिए ओम का नियमऔर इसे इस प्रकार पढ़ा जाता है: एक पूर्ण सर्किट में वर्तमान ताकत सीधे वर्तमान स्रोत के ईएमएफ के समानुपाती होती है और सर्किट के कुल प्रतिरोध के व्युत्क्रमानुपाती होती है। जब सर्किट खुला होता है, तो ईएमएफ स्रोत टर्मिनलों पर वोल्टेज के बराबर होता है और इसलिए, वोल्टमीटर से मापा जा सकता है।