बिजुली हाम्रो दैनिक जीवनको एक आधारभूत भाग हो, जसले स्मार्टफोन जस्ता साना यन्त्रहरूदेखि लिएर शहरको पावर ग्रिडहरू जस्ता ठूला प्रणालीहरूमा शक्ति प्रदान गर्दछ। जब हामी हालको बिजुलीको बारेमा कुरा गर्छौं, हामी सम्भावित भिन्नता वा भोल्टेजको कारणले धातुको तार जस्ता कन्डक्टर मार्फत विद्युतीय चार्जको प्रवाहलाई बुझाउँछौं। यो प्रवाहले हाम्रो विद्युतीय उपकरणहरूलाई शक्ति दिन्छ।
वर्तमान बिजुली बुझ्नको लागि, हामी चार्जको आधारभूत एकाइबाट सुरु गर्छौं, जसलाई इलेक्ट्रोन भनिन्छ। विद्युतीय प्रवाह तब हुन्छ जब इलेक्ट्रोनहरू सामग्रीको माध्यमबाट सर्छन्। विद्युतीय प्रवाहको प्रवाहको लागि परम्परागत रूपमा मानिने दिशा इलेक्ट्रोन आन्दोलनको दिशाको विपरीत हो, सकारात्मकबाट पावर स्रोतको नकारात्मक टर्मिनलसम्म।
कुनै निश्चित समयमा कन्डक्टरको खण्डबाट गुजरने विद्युतीय चार्जको मात्रालाई विद्युतीय प्रवाह भनिन्छ, र यसलाई एम्पीयर (ए) मा मापन गरिन्छ। गणितीय रूपमा, यो निम्न रूपमा व्यक्त गरिएको छ:
\(I = \frac{Q}{t}\)जहाँ \(I\) एम्पीयरमा विद्युत् हो, \(Q\) कुलम्बमा चार्ज हो, र \(t\) सेकेन्डमा भएको समय हो जुन समयमा चार्ज प्रवाह हुन्छ।
भोल्टेज , वा विद्युतीय सम्भावित भिन्नता, चालक शक्ति हो जसले विद्युतीय चार्जलाई कन्डक्टर मार्फत धकेल्छ। यो भोल्ट (V) मा मापन गरिन्छ र बिजुलीको चापको रूपमा सोच्न सकिन्छ जसले बिजुली चार्जहरू सार्नको लागि निम्त्याउँछ।
प्रतिरोध भनेको विद्युतीय प्रवाहको प्रवाहमा सामग्रीले प्रस्ताव गर्ने विरोध हो। यो सामग्रीको गुणहरूमा निर्भर गर्दछ, साथै यसको लम्बाइ र क्रस-सेक्शनल क्षेत्र। प्रतिरोध ओम ( \(\Omega\) ) मा मापन गरिन्छ। भोल्टेज (V), वर्तमान (I), र प्रतिरोध (R) बीचको सम्बन्ध ओमको नियमद्वारा दिइएको छ:
\(V = I \times R\)यो समीकरणले दुई बिन्दुहरू बीचको कन्डक्टरबाट प्रवाह हुने विद्युत् दुई बिन्दुहरूमा रहेको भोल्टेजसँग प्रत्यक्ष समानुपातिक र तिनीहरू बीचको प्रतिरोधको विपरीत समानुपातिक हुन्छ भनेर देखाउँछ।
शृङ्खला सर्किटमा , कम्पोनेन्टहरू अन्त-देखि-अन्त्यमा जोडिएका हुन्छन्, त्यसैले त्यहाँ प्रवाहको लागि एक मात्र बाटो छ। यदि सर्किटको कुनै भाग भाँचियो भने, सम्पूर्ण सर्किटले काम गर्न छोड्छ। श्रृंखला सर्किटको कुल प्रतिरोध व्यक्तिगत प्रतिरोधहरूको योग हो:
\(R_{total} = R_1 + R_2 + R_3 + \ ... \)समानान्तर सर्किटमा , कम्पोनेन्टहरू साझा बिन्दुहरू वा जंक्शनहरूमा जोडिएका हुन्छन्, प्रवाहको लागि धेरै मार्गहरू प्रदान गर्दछ। समानान्तर सर्किटमा प्रत्येक कम्पोनेन्टमा भोल्टेज समान हुन्छ। समानान्तर सर्किटमा कुल प्रतिरोधको पारस्परिक प्रत्येक प्रतिरोधको पारस्परिक योगको बराबर हुन्छ:
\(\frac{1}{R_{total}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} + \ ... \)विद्युतीय सर्किटको शक्ति भनेको विद्युतीय सर्किटद्वारा विद्युतीय ऊर्जा हस्तान्तरण हुने दर हो। पावरको SI एकाइ वाट (W) हो। सूत्र प्रयोग गरेर शक्ति गणना गर्न सकिन्छ:
\(P = V \times I\)यो सूत्रले संकेत गर्छ कि शक्ति (वाटमा) भोल्टेज (भोल्टमा) र वर्तमान (एम्पियरमा) को उत्पादन हो।
विद्युतीय चार्जको सहज प्रवाहलाई अनुमति दिने सामग्रीहरूलाई कन्डक्टर भनिन्छ। अधिकांश धातुहरू, जस्तै तामा र एल्युमिनियम, राम्रो कन्डक्टरहरू हुन् र सामान्यतया विद्युतीय तारहरूमा प्रयोग गरिन्छ। अर्कोतर्फ, इन्सुलेटरहरू सामग्री हुन् जसले विद्युतीय चार्जलाई स्वतन्त्र रूपमा प्रवाह गर्न अनुमति दिँदैन। उदाहरणहरूमा रबर, गिलास र प्लास्टिक समावेश छन्। यी सामग्रीहरू बिजुलीको अवांछित प्रवाह रोक्न, सुरक्षा सुनिश्चित गर्न कन्डक्टरहरू कोट गर्न वा वरिपरि प्रयोग गरिन्छ।
एक साधारण विद्युतीय सर्किटले वर्तमान बिजुलीको सिद्धान्तहरू प्रदर्शन गर्न सक्छ। ब्याट्री, रेसिस्टर र लाइट बल्ब सबै श्रृंखलामा जोडिएको सर्किटलाई विचार गर्नुहोस्। जब सर्किट बन्द हुन्छ, ब्याट्रीले भोल्टेज सिर्जना गर्दछ जसले सर्किट मार्फत इलेक्ट्रोनहरू धकेल्छ। रेसिस्टरले इलेक्ट्रोनको प्रवाहलाई सीमित गर्दछ, जसले गर्दा वर्तमानलाई नियन्त्रण गर्दछ। लाइट बल्बले बिजुली ऊर्जालाई प्रकाशमा रूपान्तरण गर्दछ, विद्युत शक्तिको प्रयोगलाई चित्रण गर्दछ।
ओमको नियमलाई प्रयोगात्मक रूपमा प्रमाणित गर्न, कसैले चल पावर सप्लाई, करन्ट नाप्न एमिटर र रेसिस्टरमा भोल्टेज नाप्नको लागि भोल्टमिटरको साथ सर्किट सेट अप गर्न सक्छ। भोल्टेजमा फरक पारेर र सम्बन्धित धारालाई रेकर्ड गरेर, एकले पत्ता लगायो कि रेसिस्टरको भोल्टेज ओमको नियमसँग सुसंगत, यसबाट बहने करन्टसँग प्रत्यक्ष समानुपातिक छ।
हालको बिजुली एक विशाल क्षेत्र हो जसले धेरै आधारभूत अवधारणाहरू समावेश गर्दछ, जसमा विद्युतीय प्रवाह, भोल्टेज, प्रतिरोध, सर्किटहरू, र विद्युत शक्तिहरू समावेश छन्। विद्युतीय उपकरणहरूले कसरी काम गर्छ र बिजुलीको सुरक्षित र प्रभावकारी प्रयोगको लागि यी अवधारणाहरू बुझ्न आवश्यक छ। ओमको नियम जस्ता सिद्धान्तहरू लागू गरेर र शृङ्खला र समानान्तर सर्किटहरूको व्यवहार बुझेर, एकले विभिन्न सेटिङहरूमा बिजुलीको प्रवाहको भविष्यवाणी र नियन्त्रण गर्न सक्छ।
