बिजली का उपयोग कई क्षेत्रों में किया जाता है और यह लगभग हर जगह हमें घेरे रहती है। बिजली आपको घर और कार्यस्थल पर सुरक्षित रोशनी प्राप्त करने, पानी उबालने, भोजन पकाने और कंप्यूटर और मशीनों पर काम करने की अनुमति देती है। साथ ही, आपको बिजली को संभालना आना चाहिए, अन्यथा आप न केवल घायल हो सकते हैं, बल्कि संपत्ति को भी नुकसान पहुंचा सकते हैं। तारों को ठीक से कैसे बिछाया जाए और वस्तुओं को बिजली की आपूर्ति कैसे व्यवस्थित की जाए, इसका अध्ययन इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग जैसे विज्ञान द्वारा किया जाता है।

विद्युत अवधारणा

सभी पदार्थ अणुओं से बने होते हैं, जो बदले में परमाणुओं से बने होते हैं। एक परमाणु में एक नाभिक होता है और इसके चारों ओर धनात्मक और ऋणात्मक आवेशित कण (प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉन) घूमते हैं। जब दो सामग्रियां एक-दूसरे के बगल में स्थित होती हैं, तो उनके बीच एक संभावित अंतर उत्पन्न होता है (एक पदार्थ के परमाणुओं में हमेशा दूसरे की तुलना में कम इलेक्ट्रॉन होते हैं), जिससे विद्युत आवेश की उपस्थिति होती है - इलेक्ट्रॉन एक सामग्री से दूसरे में जाने लगते हैं . इस तरह बिजली बनाई जाती है. दूसरे शब्दों में, विद्युत वह ऊर्जा है जो ऋणावेशित कणों के एक पदार्थ से दूसरे पदार्थ में जाने से उत्पन्न होती है।

गति की गति भिन्न हो सकती है. यह सुनिश्चित करने के लिए कि गति सही दिशा में और सही गति से हो, कंडक्टरों का उपयोग किया जाता है। यदि किसी चालक के माध्यम से इलेक्ट्रॉनों की गति केवल एक ही दिशा में होती है, तो ऐसी धारा को स्थिरांक कहा जाता है। यदि गति की दिशा एक निश्चित आवृत्ति के साथ बदलती है, तो धारा प्रत्यावर्ती होगी। प्रत्यक्ष धारा का सबसे प्रसिद्ध और सरल स्रोत बैटरी या कार बैटरी है। प्रत्यावर्ती धारा का उपयोग घरों और उद्योगों में सक्रिय रूप से किया जाता है। लगभग सभी उपकरण और उपकरण इस पर काम करते हैं।

इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग क्या अध्ययन करती है?

यह विज्ञान बिजली के बारे में लगभग सब कुछ जानता है। जो कोई भी इलेक्ट्रीशियन के रूप में डिप्लोमा या योग्यता प्राप्त करना चाहता है, उसके लिए इसका अध्ययन करना आवश्यक है। अधिकांश शैक्षणिक संस्थानों में, जिस पाठ्यक्रम में बिजली से संबंधित हर चीज का अध्ययन किया जाता है, उसे "इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग की सैद्धांतिक नींव" या, संक्षेप में टीओई कहा जाता है।

यह विज्ञान 19वीं शताब्दी में विकसित हुआ था, जब प्रत्यक्ष धारा स्रोत का आविष्कार हुआ और विद्युत सर्किट बनाना संभव हो गया। विद्युत चुम्बकीय विकिरण के भौतिकी के क्षेत्र में नई खोजों की प्रक्रिया में इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग को और अधिक विकास प्राप्त हुआ। वर्तमान समय में समस्याओं के बिना विज्ञान में महारत हासिल करने के लिए न केवल भौतिकी, बल्कि रसायन विज्ञान और गणित के क्षेत्र में भी ज्ञान होना आवश्यक है।

सबसे पहले, टीओई पाठ्यक्रम में बिजली की मूल बातें का अध्ययन किया जाता है, करंट की परिभाषा दी जाती है, इसके गुणों, विशेषताओं और अनुप्रयोग के क्षेत्रों का पता लगाया जाता है। इसके बाद, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र और उनके व्यावहारिक उपयोग की संभावनाओं का अध्ययन किया जाता है। पाठ्यक्रम आमतौर पर विद्युत ऊर्जा का उपयोग करने वाले उपकरणों के अध्ययन के साथ समाप्त होता है।

बिजली को समझने के लिए, आपको किसी उच्च या माध्यमिक शैक्षणिक संस्थान में जाने की ज़रूरत नहीं है; यह स्व-निर्देश पुस्तिका का उपयोग करने या "डमीज़ के लिए" वीडियो पाठ लेने के लिए पर्याप्त है। प्राप्त ज्ञान तारों से निपटने, प्रकाश बल्ब को बदलने या घर पर एक झूमर लटकाने के लिए काफी है। लेकिन, यदि आप बिजली के साथ पेशेवर रूप से काम करने की योजना बना रहे हैं (उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रीशियन या पावर इंजीनियर के रूप में), तो उचित शिक्षा अनिवार्य होगी। यह आपको वर्तमान स्रोत से संचालित उपकरणों और उपकरणों के साथ काम करने के लिए एक विशेष परमिट प्राप्त करने की अनुमति देता है।

इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग की बुनियादी अवधारणाएँ

शुरुआती लोगों के लिए बिजली सीखते समय, मुख्य बात यह है– तीन बुनियादी शब्दों को समझें:

• वर्तमान ताकत;
• वोल्टेज;
• प्रतिरोध।

वर्तमान शक्ति का तात्पर्य समय की प्रति इकाई एक निश्चित क्रॉस-सेक्शन के साथ एक कंडक्टर के माध्यम से बहने वाले विद्युत आवेश की मात्रा से है। दूसरे शब्दों में, समय के साथ किसी चालक के एक छोर से दूसरे छोर तक स्थानांतरित होने वाले इलेक्ट्रॉनों की संख्या। मौजूदा ताकत मानव जीवन और स्वास्थ्य के लिए सबसे खतरनाक है। यदि आप एक नंगे तार (और एक व्यक्ति भी कंडक्टर है) को पकड़ते हैं, तो इलेक्ट्रॉन उसमें से गुजरेंगे। उनमें से जितने अधिक गुजरेंगे, नुकसान उतना ही अधिक होगा, क्योंकि जब वे चलते हैं तो वे गर्मी उत्पन्न करते हैं और विभिन्न रासायनिक प्रतिक्रियाओं को ट्रिगर करते हैं।

हालाँकि, कंडक्टरों के माध्यम से प्रवाहित होने के लिए, कंडक्टर के एक छोर और दूसरे के बीच वोल्टेज या संभावित अंतर होना चाहिए। इसके अलावा, यह स्थिर होना चाहिए ताकि इलेक्ट्रॉनों की गति न रुके। ऐसा करने के लिए, विद्युत सर्किट को बंद करना होगा, और सर्किट के एक छोर पर एक वर्तमान स्रोत रखना होगा, जो सर्किट में इलेक्ट्रॉनों की निरंतर गति सुनिश्चित करता है।

प्रतिरोध एक कंडक्टर की एक भौतिक विशेषता है, इलेक्ट्रॉनों का संचालन करने की इसकी क्षमता। चालक का प्रतिरोध जितना कम होगा, प्रति इकाई समय में उतने ही अधिक इलेक्ट्रॉन उसमें से गुजरेंगे, धारा उतनी ही अधिक होगी। इसके विपरीत, उच्च प्रतिरोध, करंट को कम कर देता है, लेकिन कंडक्टर को गर्म कर देता है (यदि वोल्टेज काफी अधिक है), जिससे आग लग सकती है।

विद्युत सर्किट में वोल्टेज, प्रतिरोध और करंट के बीच इष्टतम संबंधों का चयन इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के मुख्य कार्यों में से एक है।

इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग और इलेक्ट्रोमैकेनिक्स

इलेक्ट्रोमैकेनिक्स इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग की एक शाखा है। वह विद्युत प्रवाह के स्रोत से संचालित होने वाले उपकरणों और उपकरणों के संचालन के सिद्धांतों का अध्ययन करती है। इलेक्ट्रोमैकेनिक्स की बुनियादी बातों का अध्ययन करके, आप सीख सकते हैं कि विभिन्न उपकरणों की मरम्मत कैसे करें या इसे डिज़ाइन भी करें।

इलेक्ट्रोमैकेनिक्स में पाठ के भाग के रूप में, एक नियम के रूप में, विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करने के नियमों का अध्ययन किया जाता है (एक विद्युत मोटर कैसे कार्य करती है, किसी भी मशीन के संचालन के सिद्धांत, और इसी तरह)। रिवर्स प्रक्रियाओं का भी अध्ययन किया जाता है, विशेष रूप से, ट्रांसफार्मर और वर्तमान जनरेटर के संचालन के सिद्धांत।

इस प्रकार, यह समझे बिना कि विद्युत सर्किट कैसे बने होते हैं, उनके कामकाज के सिद्धांत और अन्य मुद्दे जिनका विद्युत इंजीनियरिंग अध्ययन करता है, इलेक्ट्रोमैकेनिक्स में महारत हासिल करना असंभव है। दूसरी ओर, इलेक्ट्रोमैकेनिक्स एक अधिक जटिल अनुशासन है और एक व्यावहारिक प्रकृति का है, क्योंकि इसके अध्ययन के परिणाम सीधे मशीनों, उपकरणों और विभिन्न विद्युत उपकरणों के डिजाइन और मरम्मत में उपयोग किए जाते हैं।

सुरक्षा और अभ्यास

शुरुआती लोगों के लिए इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग पाठ्यक्रम में महारत हासिल करते समय, सुरक्षा मुद्दों पर विशेष ध्यान देना आवश्यक है, क्योंकि कुछ नियमों का पालन करने में विफलता से दुखद परिणाम हो सकते हैं।

पालन ​​करने योग्य पहला नियम निर्देशों को पढ़ना है। सभी विद्युत उपकरणों के निर्देश मैनुअल में हमेशा एक अनुभाग होता है जो सुरक्षा मुद्दों से संबंधित होता है।

दूसरा नियम कंडक्टर इन्सुलेशन की स्थिति की निगरानी करना है। सभी तारों को विशेष सामग्रियों से ढंका जाना चाहिए जो बिजली (डाइलेक्ट्रिक्स) का संचालन नहीं करते हैं। यदि इंसुलेटिंग परत क्षतिग्रस्त हो गई है तो सबसे पहले उसे ठीक करना चाहिए, अन्यथा स्वास्थ्य को नुकसान हो सकता है। इसके अलावा, सुरक्षा कारणों से, तारों और बिजली के उपकरणों के साथ काम केवल विशेष कपड़ों में किया जाना चाहिए जो बिजली का संचालन नहीं करते हैं (रबर के दस्ताने और ढांकता हुआ जूते)।

तीसरा नियम विद्युत नेटवर्क मापदंडों के निदान के लिए केवल विशेष उपकरणों का उपयोग करना है। किसी भी परिस्थिति में आपको इसे अपने नंगे हाथों से नहीं करना चाहिए या इसे अपनी जीभ पर आज़माना नहीं चाहिए।

टिप्पणी!इन बुनियादी नियमों की उपेक्षा इलेक्ट्रीशियन और इलेक्ट्रीशियन के काम में चोटों और दुर्घटनाओं का मुख्य कारण है।

बिजली और इसका उपयोग करने वाले उपकरणों के संचालन के सिद्धांतों की प्रारंभिक समझ प्राप्त करने के लिए, एक विशेष पाठ्यक्रम लेने या मैनुअल "शुरुआती के लिए इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग" का अध्ययन करने की सिफारिश की जाती है। ऐसी सामग्रियां विशेष रूप से उन लोगों के लिए डिज़ाइन की गई हैं जो इस विज्ञान में नए सिरे से महारत हासिल करने की कोशिश कर रहे हैं और घर पर बिजली के उपकरणों के साथ काम करने के लिए आवश्यक कौशल हासिल कर रहे हैं।

मैनुअल और वीडियो पाठ विस्तार से बताते हैं कि विद्युत सर्किट कैसे संरचित होता है, चरण क्या है और शून्य क्या है, प्रतिरोध वोल्टेज और करंट से कैसे भिन्न होता है, इत्यादि। बिजली के उपकरणों के साथ काम करते समय चोटों से बचने के लिए सुरक्षा सावधानियों पर विशेष ध्यान दिया जाता है।

बेशक, पाठ्यक्रमों का अध्ययन करना या मैनुअल पढ़ना आपको एक पेशेवर इलेक्ट्रीशियन या इलेक्ट्रीशियन बनने की अनुमति नहीं देगा, लेकिन आप सामग्री में महारत हासिल करने के परिणामों के आधार पर अधिकांश रोजमर्रा के मुद्दों को हल करने में काफी सक्षम होंगे। पेशेवर काम के लिए, आपको पहले से ही एक विशेष परमिट प्राप्त करने और एक विशेष शिक्षा प्राप्त करने की आवश्यकता है। इसके बिना, विभिन्न निर्देश आपको अपने कार्य कर्तव्यों का पालन करने से रोकते हैं। यदि कोई उद्यम किसी व्यक्ति को आवश्यक शिक्षा के बिना बिजली के उपकरणों के साथ काम करने की अनुमति देता है और वह घायल हो जाता है, तो प्रबंधक को गंभीर सजा भुगतनी होगी, यहां तक ​​कि आपराधिक भी।

वीडियो

बिजली का सार बहुत कम लोग समझते हैं। "विद्युत धारा", "वोल्टेज", "चरण" और "शून्य" जैसी अवधारणाएँ अधिकांश लोगों के लिए एक अंधकारमय जंगल हैं, हालाँकि हम हर दिन उनका सामना करते हैं। आइए उपयोगी ज्ञान प्राप्त करें और जानें कि बिजली में चरण और शून्य क्या हैं। बिजली को शुरू से सिखाने के लिए, हमें मूलभूत अवधारणाओं को समझने की आवश्यकता है। हम मुख्य रूप से विद्युत धारा और विद्युत आवेश में रुचि रखते हैं।

विद्युत धारा और विद्युत आवेश

बिजली का आवेश एक भौतिक अदिश राशि है जो पिंडों की विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का स्रोत बनने की क्षमता निर्धारित करती है। सबसे छोटे या प्राथमिक विद्युत आवेश का वाहक इलेक्ट्रॉन है। इसका आवेश लगभग -1.6 से 10 कूलम्ब की शून्य से उन्नीसवीं शक्ति तक है।

इलेक्ट्रॉन आवेश न्यूनतम विद्युत आवेश (क्वांटम, आवेश का भाग) है जो प्रकृति में मुक्त, लंबे समय तक जीवित रहने वाले कणों में होता है।

आवेशों को पारंपरिक रूप से सकारात्मक और नकारात्मक में विभाजित किया गया है। उदाहरण के लिए, यदि हम इबोनाइट की एक छड़ी को ऊन पर रगड़ते हैं, तो यह एक नकारात्मक विद्युत आवेश प्राप्त कर लेगी (अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन जो ऊन के संपर्क में आने पर छड़ी के परमाणुओं द्वारा पकड़ लिए गए थे)।

बालों पर स्थैतिक बिजली की प्रकृति समान होती है, केवल इस मामले में चार्ज सकारात्मक होता है (बाल इलेक्ट्रॉन खो देते हैं)।

प्रत्यावर्ती धारा का मुख्य प्रकार है साइनसोइडल धारा . यह एक धारा है जो पहले एक दिशा में बढ़ती है, अधिकतम (आयाम) तक पहुंचती है, घटने लगती है, किसी बिंदु पर शून्य के बराबर हो जाती है और फिर से बढ़ जाती है, लेकिन एक अलग दिशा में।

सीधे रहस्यमय चरण और शून्य के बारे में

हम सभी ने चरण, तीन चरण, शून्य और ग्राउंडिंग के बारे में सुना है।

विद्युत परिपथ का सबसे सरल मामला है एकल चरण सर्किट . इसमें केवल तीन तार होते हैं। तारों में से एक के माध्यम से उपभोक्ता तक करंट प्रवाहित होता है (चाहे वह लोहा या हेयर ड्रायर हो), और दूसरे के माध्यम से यह वापस लौट आता है। एकल-चरण नेटवर्क में तीसरा तार अर्थ (या ग्राउंडिंग) है।

ग्राउंड वायर भार नहीं उठाता, बल्कि फ़्यूज़ के रूप में कार्य करता है। यदि कुछ नियंत्रण से बाहर हो जाता है, तो ग्राउंडिंग बिजली के झटके को रोकने में मदद करती है। यह तार अतिरिक्त बिजली या "नाली" को जमीन में ले जाता है।

वह तार जिसके माध्यम से उपकरण में धारा प्रवाहित होती है, कहलाती है चरण , और वह तार जिसके माध्यम से करंट लौटता है शून्य।

तो, हमें बिजली में शून्य की आवश्यकता क्यों है? हाँ, चरण जैसी ही चीज़ के लिए! करंट चरण तार के माध्यम से उपभोक्ता तक प्रवाहित होता है, और तटस्थ तार के माध्यम से इसे विपरीत दिशा में डिस्चार्ज किया जाता है। वह नेटवर्क जिसके माध्यम से प्रत्यावर्ती धारा वितरित की जाती है, तीन चरण वाला है। इसमें तीन चरण तार और एक रिटर्न शामिल है।

इसी नेटवर्क के माध्यम से हमारे अपार्टमेंट में करंट प्रवाहित होता है। सीधे उपभोक्ता (अपार्टमेंट) तक पहुंचते हुए, करंट को चरणों में विभाजित किया जाता है, और प्रत्येक चरण को एक शून्य दिया जाता है। सीआईएस देशों में धारा की दिशा बदलने की आवृत्ति 50 हर्ट्ज़ है।

विभिन्न देशों में अलग-अलग नेटवर्क वोल्टेज और आवृत्ति मानक हैं। उदाहरण के लिए, संयुक्त राज्य अमेरिका में एक सामान्य घरेलू आउटलेट 100-127 वोल्ट के वोल्टेज और 60 हर्ट्ज़ की आवृत्ति के साथ प्रत्यावर्ती धारा की आपूर्ति करता है।

चरण और तटस्थ तारों को भ्रमित नहीं किया जाना चाहिए। अन्यथा, आप सर्किट में शॉर्ट सर्किट का कारण बन सकते हैं। ऐसा होने से रोकने के लिए और आपको किसी भी चीज़ में भ्रमित होने से रोकने के लिए, तारों ने अलग-अलग रंग प्राप्त कर लिए हैं।

बिजली में चरण और शून्य को किस रंग से दर्शाया जाता है? शून्य आमतौर पर नीला या सियान होता है, और चरण सफेद, काला या भूरा होता है। ग्राउंड वायर का भी अपना रंग होता है - पीला-हरा।

तो, आज हमने सीखा कि बिजली में "चरण" और "शून्य" की अवधारणाओं का क्या अर्थ है। यदि यह जानकारी किसी के लिए नई और दिलचस्प होगी तो हमें खुशी होगी। अब, जब आप बिजली, चरण, शून्य और जमीन के बारे में कुछ सुनेंगे, तो आपको पहले से ही पता चल जाएगा कि हम किस बारे में बात कर रहे हैं। अंत में, हम आपको याद दिलाते हैं कि यदि आपको अचानक तीन-चरण एसी सर्किट की गणना करने की आवश्यकता है, तो आप सुरक्षित रूप से संपर्क कर सकते हैं छात्र सेवा.हमारे विशेषज्ञों की मदद से, सबसे कठिन और कठिन कार्य भी आपके लिए होगा।

यह कोई मामूली काम नहीं है, मैं आपको बताता हूँ। :) सामग्री को आत्मसात करने की सुविधा के लिए, मैंने कई सरलीकरण पेश किए। पूरी तरह से भ्रमपूर्ण और अवैज्ञानिक, लेकिन कमोबेश प्रक्रिया का सार स्पष्ट रूप से दर्शाता है। "सीवर इलेक्ट्रिक्स" तकनीक ने क्षेत्रीय परीक्षणों में खुद को सफलतापूर्वक साबित कर दिया है, और इसलिए इसका उपयोग यहां भी किया जाएगा। मैं केवल यह बताना चाहता हूं कि यह केवल एक दृश्य सरलीकरण है, जो सामान्य मामले के लिए मान्य है और सार को समझने के लिए एक विशिष्ट क्षण है और प्रक्रिया की वास्तविक भौतिकी से इसका व्यावहारिक रूप से कोई लेना-देना नहीं है। फिर ऐसा क्यों है? और यह याद रखना आसान बनाने के लिए कि क्या है और वोल्टेज और करंट को भ्रमित न करें और समझें कि प्रतिरोध इस सब को कैसे प्रभावित करता है, अन्यथा मैंने छात्रों से इसके बारे में काफी सुना है...

करंट, वोल्टेज, प्रतिरोध।

यदि आप विद्युत परिपथ की तुलना सीवर प्रणाली से करते हैं, तो शक्ति स्रोत नाली टैंक है, बहता पानी करंट है, पानी का दबाव वोल्टेज है, और पाइपों के माध्यम से बहने वाली गंदगी पेलोड है। टंकी जितनी ऊंची होगी, उसमें पानी की संभावित ऊर्जा उतनी ही अधिक होगी, और पाइपों से गुजरने वाली दबाव-धारा उतनी ही मजबूत होगी, जिसका अर्थ है कि यह उतना ही अधिक कचरा-भार बहा सकता है।
बहने वाली गंदगी के अलावा, पाइप की दीवारों के खिलाफ घर्षण से प्रवाह बाधित होता है, जिससे नुकसान होता है। पाइप जितने मोटे होंगे, नुकसान उतना ही कम होगा (जी ही गी, अब आपको याद आया कि ऑडियोफाइल्स अपने शक्तिशाली ध्वनिकी के लिए मोटे तारों का उपयोग क्यों करते हैं;))।
तो, आइए संक्षेप में बताएं। एक विद्युत परिपथ में एक स्रोत होता है जो इसके ध्रुवों के बीच एक संभावित अंतर - वोल्टेज - पैदा करता है। इस वोल्टेज के प्रभाव में, करंट लोड के माध्यम से उस स्थान पर चला जाता है जहां क्षमता कम होती है। पेलोड और हानियों से उत्पन्न प्रतिरोध के कारण धारा का प्रवाह बाधित होता है। परिणामस्वरूप, तनाव-दबाव जितना अधिक दृढ़ता से कमजोर होता है, प्रतिरोध उतना ही अधिक होता है। खैर, अब, आइए हम अपनी सीवरेज प्रणाली को गणितीय दिशा में रखें।

ओम कानून

उदाहरण के लिए, आइए तीन प्रतिरोधों और एक स्रोत से युक्त सबसे सरल सर्किट की गणना करें। मैं सर्किट को टीओई पर पाठ्यपुस्तकों में प्रथागत नहीं बनाऊंगा, लेकिन वास्तविक सर्किट आरेख के करीब, जहां वे शून्य क्षमता का बिंदु लेते हैं - शरीर, आमतौर पर आपूर्ति के ऋण के बराबर होता है, और प्लस को एक बिंदु माना जाता है आपूर्ति वोल्टेज के बराबर क्षमता के साथ। आरंभ करने के लिए, हम मानते हैं कि हम वोल्टेज और प्रतिरोध को जानते हैं, जिसका अर्थ है कि हमें वर्तमान को खोजने की आवश्यकता है। आइए कुल भार प्राप्त करने के लिए सभी प्रतिरोधों को जोड़ें (प्रतिरोध जोड़ने के नियमों के लिए साइडबार पढ़ें) और वोल्टेज को परिणामी परिणाम से विभाजित करें - करंट मिल गया है! अब आइए देखें कि प्रत्येक प्रतिरोध पर वोल्टेज कैसे वितरित किया जाता है। आइए ओम के नियम को उल्टा करें और गणना करना शुरू करें। यू=आई*आरचूंकि सर्किट में करंट सभी श्रृंखला प्रतिरोधों के लिए समान है, यह स्थिर होगा, लेकिन प्रतिरोध अलग-अलग होंगे। नतीजा ये हुआ यूसोर्स = U1 +U2 +U3. इस सिद्धांत के आधार पर, उदाहरण के लिए, आप 4.5 वोल्ट पर रेटेड 50 प्रकाश बल्बों को श्रृंखला में जोड़ सकते हैं और उन्हें 220 वोल्ट आउटलेट से आसानी से बिजली दे सकते हैं - एक भी प्रकाश बल्ब नहीं जलेगा। क्या होगा यदि इस संबंध में, बीच में, आप एक भारी प्रतिरोध डालें, मान लीजिए एक किलोओम, और अन्य दो छोटे प्रतिरोध लें - एक ओम? और गणना से यह स्पष्ट हो जाएगा कि लगभग सभी वोल्टेज इस बड़े प्रतिरोध पर गिर जाएंगे।

किरचॉफ का नियम.

इस कानून के अनुसार, नोड में प्रवेश करने और बाहर निकलने वाली धाराओं का योग शून्य के बराबर है, और नोड में बहने वाली धाराओं को आमतौर पर प्लस के साथ नामित किया जाता है, और बाहर बहने वाली धाराओं को माइनस के साथ नामित किया जाता है। हमारी सीवर प्रणाली के अनुरूप, एक शक्तिशाली पाइप से पानी छोटे-छोटे पाइपों के समूह में फैल जाता है। यह नियम आपको अनुमानित वर्तमान खपत की गणना करने की अनुमति देता है, जो कभी-कभी सर्किट आरेखों की गणना करते समय आवश्यक होता है।

शक्ति और हानि
किसी सर्किट में खपत की गई बिजली को वोल्टेज और करंट के उत्पाद के रूप में व्यक्त किया जाता है।
पी = यू * आई
इसलिए, करंट या वोल्टेज जितना अधिक होगा, शक्ति भी उतनी ही अधिक होगी। क्योंकि अवरोधक (या तार) कोई उपयोगी भार नहीं उठाता है, तो उससे गिरने वाली शक्ति अपने शुद्ध रूप में हानि है। इस मामले में, शक्ति को ओम के नियम के माध्यम से निम्नानुसार व्यक्त किया जा सकता है:
पी = आर * मैं 2

जैसा कि आप देख सकते हैं, प्रतिरोध में वृद्धि से नुकसान पर खर्च होने वाली शक्ति में वृद्धि होती है, और यदि वर्तमान बढ़ता है, तो नुकसान चौगुना बढ़ जाता है। अवरोधक में, सारी शक्ति गर्म करने में चली जाती है। इसी कारण से, ऑपरेशन के दौरान बैटरियां गर्म हो जाती हैं - उनमें आंतरिक प्रतिरोध भी होता है, जिस पर ऊर्जा का एक हिस्सा नष्ट हो जाता है।
यही कारण है कि बिजली के नुकसान को कम करने के लिए ऑडियोफाइल्स अपने हेवी-ड्यूटी साउंड सिस्टम के लिए न्यूनतम प्रतिरोध वाले मोटे तांबे के तारों का उपयोग करते हैं, क्योंकि वहां काफी धाराएं होती हैं।

एक सर्किट में कुल करंट का एक नियम है, हालाँकि व्यवहार में यह मेरे लिए कभी उपयोगी नहीं रहा है, लेकिन इसे जानने में कोई हर्ज नहीं है, इसलिए नेटवर्क से टीओई (इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग की सैद्धांतिक नींव) पर कुछ पाठ्यपुस्तक लें, यह है माध्यमिक विद्यालयों के लिए बेहतर है, वहाँ सब कुछ बहुत सरल और अधिक स्पष्ट रूप से वर्णित है - उच्च गणित में जाए बिना।

आजकल, कोई भी अपना घर छोड़े बिना भी इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग की बुनियादी बातों से परिचित हो सकता है। अपने अपार्टमेंट में स्विच, सॉकेट और लाइटिंग फिक्स्चर की वायरिंग और कनेक्टिंग के लिए सरलीकृत विद्युत आरेख से परिचित होकर इस रोमांचक गतिविधि को शुरू करना सबसे अच्छा है। ऐसी योजनाएं मानक डिजाइन समाधानों से संबंधित हैं और व्यापक रूप से मानक औद्योगिक और आवासीय परिसरों की बिजली आपूर्ति के साथ-साथ कई निर्माण स्थलों के बिजली आपूर्ति नेटवर्क के अस्थायी कनेक्शन के लिए उपयोग की जाती हैं।

विशिष्ट आवासीय विद्युत तारों के लिए उपकरणों की लंबी श्रृंखला में पहला (एक ही समय में सबसे बड़ा और सबसे महत्वपूर्ण) तत्व विद्युत पैनल है, जिसमें स्थित मुख्य वितरण पैनल से सर्किट ब्रेकर (या प्लग फ्यूज) के माध्यम से बिजली की आपूर्ति की जाती है। एक्सेस प्लेटफार्म पर. अपार्टमेंट पैनल में आमतौर पर एक इलेक्ट्रिक मीटर, कई सर्किट ब्रेकर, एक अवशिष्ट वर्तमान डिवाइस (आरसीडी), एक माउंटिंग डीआईएन रेल और कई सहायक बसें शामिल होती हैं। यह इस इनपुट पैनल से है कि आपके अपार्टमेंट के सभी कमरों में बिजली की आपूर्ति व्यवस्थित की जाती है।

कई बिजली आपूर्ति लाइनें (उनकी संख्या कमरों की संख्या और विद्युत भार की शक्ति पर निर्भर करती है), जिसमें दो तार होते हैं - चरण और तटस्थ (या तीन, यदि ग्राउंडिंग लाइन है), समर्पित सर्किट ब्रेकर के माध्यम से अलग-अलग कमरों में भेजे जाते हैं अपार्टमेंट का.

पूरे अपार्टमेंट में विद्युत वायरिंग मुख्य वायरिंग लाइन से शाखाओं को व्यवस्थित करके की जाती है, जो व्यक्तिगत उपभोक्ताओं - एक विद्युत घंटी, प्लग सॉकेट या स्विच के समूह को जोड़ने के लिए आवश्यक हैं। इन उद्देश्यों के लिए, इंस्टॉलेशन वितरण बक्से का उपयोग किया जाता है, जो तारों और ढक्कन के लिए इनलेट और आउटलेट उद्घाटन से सुसज्जित प्लास्टिक कप होते हैं। बक्से के अंदर स्विच किए गए इंस्टॉलेशन तारों को जोड़ने के लिए विशेष स्क्रू टर्मिनल हैं। लेकिन एक नियम के रूप में, बॉक्स में तारों को बस घुमाया जाता है (तथाकथित मोड़) और एक दूसरे से पृथक किया जाता है (आमतौर पर बिजली के टेप या हीट-सिकोड़ने वाली ट्यूबिंग से लपेटा जाता है)। क्लैंप (हमारे देश में वागो क्लैंप का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है), या पीपीई कनेक्टिंग क्लैंप (अंदर स्प्रिंग वाले कैप) का उपयोग करने की भी सिफारिश की जाती है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि सभी इनडोर बिजली उपभोक्ता (घंटियां, स्विच, घरेलू उपकरण, एयर कंडीशनर इत्यादि के साथ विभिन्न प्रकाश जुड़नार) समानांतर में अपार्टमेंट वायरिंग से जुड़े हुए हैं। ऐसी कनेक्शन योजना के साथ, इन उपभोक्ताओं में से किसी एक की खराबी या वियोग से शेष उपकरणों का "डी-एनर्जीकरण" नहीं होगा, जो श्रृंखला में जुड़े होने पर अपरिहार्य है। विद्युत तारों के अलग-अलग तत्वों के श्रृंखलाबद्ध कनेक्शन का एक उदाहरण किसी प्रकाश स्थिरता और उसके स्विच का कनेक्शन है।

इस प्रकार, विद्युत तारों की लाइनें पहले प्रत्येक कमरे में स्थित वितरण बक्सों से जुड़ी होती हैं और उसके बाद ही उन्हें अलग-अलग भार (स्विच, सॉकेट आदि के साथ प्रकाश जुड़नार) में वितरित किया जाता है।

स्विच और लैंप के कनेक्शन आरेख से, हम देखते हैं कि चरण तार (लाल) और तटस्थ तार (नीला) वितरण बॉक्स के पास पहुंचते हैं और उससे अलग हो जाते हैं। यह आउटगोइंग चरण तार है (किसी भी स्थिति में तटस्थ नहीं!) जिसे स्विच के किसी एक संपर्क से जोड़ा जाना चाहिए। तटस्थ तार को लैंप बनाने वाले लैंप के सामान्य संपर्क में जाना चाहिए। स्विच (आकृति में हरा) से आने वाले तार संबंधित लैंप के दो समूहों में से प्रत्येक के सामान्य संपर्क से जुड़े होते हैं। कृपया ध्यान दें कि चित्र लैंप के दो समूहों के साथ दो-कुंजी स्विच का एक संस्करण और एकल-कुंजी स्विच का एक संस्करण दिखाता है।

वितरण बॉक्स के बाद सॉकेट को कनेक्ट करना सरल तरीके से किया जाता है - चरण और तटस्थ कंडक्टर (और ग्राउंडिंग, यदि कोई हो) सीधे सॉकेट के संबंधित (यादृच्छिक रूप से चयनित) संपर्कों से जुड़े होते हैं। पहले से जुड़े आउटलेट से इन कंडक्टरों की एक जोड़ी को दूसरे और, यदि आवश्यक हो, तो तीसरे आउटलेट तक ले जाया जाता है (इस प्रकार के कनेक्शन को "लूप" कनेक्शन कहा जाता है)।

इस तथ्य को ध्यान में रखना बहुत महत्वपूर्ण है कि उपभोक्ताओं को जोड़ने के लिए समानांतर सर्किट के साथ, उनकी कुल संख्या को एक निश्चित मूल्य से ऊपर बढ़ाने की अनुमति नहीं है। समानांतर बिजली आपूर्ति के साथ, प्रत्येक नए जोड़े गए विद्युत उपकरण (नए आउटलेट) से पूरे अपार्टमेंट में विद्युत तारों के हिस्से पर भार बढ़ जाता है। सर्किट में कुल वर्तमान के अधिकतम मूल्य पर (उस स्थिति में जब सभी डिवाइस चालू होते हैं), ओवरकरंट सुरक्षा उपकरण निश्चित रूप से काम करेगा - पैनल पर वही सर्किट ब्रेकर जहां से यह लाइन संचालित होती है। वह बस इस शाखा को अपार्टमेंट की सामान्य बिजली आपूर्ति सर्किट से डिस्कनेक्ट कर देगा।

यदि आपकी मशीन गलत तरीके से चुनी गई है (अधिभार प्रतिक्रिया धारा का अधिक अनुमानित मूल्य है), तो परिणाम बहुत अधिक विनाशकारी हो सकते हैं - तार उनके माध्यम से गुजरने वाली धारा की ताकत का सामना नहीं कर सकते हैं और अधिक गरम होने के कारण आग पकड़ लेंगे।
यही कारण है कि यह सीखना बहुत महत्वपूर्ण है कि प्रत्येक लोड लाइन के लिए सही सर्किट ब्रेकर का चयन कैसे करें और इन लाइनों में काम करने वाले तारों के क्रॉस-सेक्शन की सटीक गणना कैसे करें।
एक नियम के रूप में, एक विशिष्ट अपार्टमेंट वायरिंग में, 1.5 मिमी 2 के क्रॉस-सेक्शन वाला तांबे का तार प्रकाश लाइनों पर और 2.5 मिमी 2 सॉकेट लाइनों पर बिछाया जाता है।

हम इस विषय पर एक संक्षिप्त सामग्री प्रदान करते हैं: "शुरुआती लोगों के लिए बिजली।" यह धातुओं में इलेक्ट्रॉनों की गति से जुड़े नियमों और घटनाओं की प्रारंभिक समझ देगा।

शब्द की विशेषताएँ

विद्युत एक विशिष्ट दिशा में चालकों में घूमने वाले छोटे आवेशित कणों की ऊर्जा है।

निरंतर धारा के साथ, एक निश्चित अवधि में इसके परिमाण के साथ-साथ गति की दिशा में भी कोई परिवर्तन नहीं होता है। यदि एक गैल्वेनिक सेल (बैटरी) को वर्तमान स्रोत के रूप में चुना जाता है, तो चार्ज व्यवस्थित तरीके से चलता है: नकारात्मक ध्रुव से सकारात्मक अंत तक। यह प्रक्रिया तब तक जारी रहती है जब तक यह पूरी तरह से गायब न हो जाए।

प्रत्यावर्ती धारा समय-समय पर परिमाण के साथ-साथ गति की दिशा भी बदलती रहती है।

एसी ट्रांसमिशन सर्किट

आइए यह समझने की कोशिश करें कि एक शब्द में चरण क्या है जिसे हर किसी ने सुना है, लेकिन हर कोई इसका सही अर्थ नहीं समझता है। हम विवरण और विवरण में नहीं जाएंगे, हम केवल उस सामग्री का चयन करेंगे जिसकी घरेलू शिल्पकार को आवश्यकता है। तीन-चरण नेटवर्क विद्युत धारा संचारित करने की एक विधि है, जिसमें तीन अलग-अलग तारों के माध्यम से धारा प्रवाहित होती है, और एक उसे लौटाता है। उदाहरण के लिए, एक विद्युत परिपथ में दो तार होते हैं।

विद्युत धारा पहले तार के माध्यम से उपभोक्ता तक प्रवाहित होती है, उदाहरण के लिए, केतली तक। इसे लौटाने के लिए दूसरे तार का उपयोग किया जाता है। जब ऐसा सर्किट खोला जाता है, तो कंडक्टर के अंदर विद्युत आवेश का कोई मार्ग नहीं होगा। यह आरेख एकल-चरण सर्किट का वर्णन करता है। बिजली में? फ़ेज़ को एक तार माना जाता है जिसके माध्यम से विद्युत धारा प्रवाहित होती है। शून्य वह तार है जिसके माध्यम से रिटर्न किया जाता है। तीन-चरण सर्किट में एक साथ तीन चरण तार होते हैं।

अपार्टमेंट में सभी कमरों में करंट के लिए एक विद्युत पैनल आवश्यक है। आर्थिक रूप से व्यवहार्य माना जाता है, क्योंकि उन्हें दो की आवश्यकता नहीं होती है। उपभोक्ता के पास पहुंचने पर, धारा को तीन चरणों में विभाजित किया जाता है, प्रत्येक में शून्य होता है। ग्राउंड इलेक्ट्रोड, जिसका उपयोग एकल-चरण नेटवर्क में किया जाता है, कार्य भार नहीं उठाता है। वह एक फ्यूज है.

उदाहरण के लिए, यदि शॉर्ट सर्किट होता है, तो बिजली का झटका या आग लगने का खतरा होता है। ऐसी स्थिति को रोकने के लिए, वर्तमान मूल्य सुरक्षित स्तर से अधिक नहीं होना चाहिए; अतिरिक्त जमीन में चला जाता है।

मैनुअल "स्कूल फॉर इलेक्ट्रीशियन" नौसिखिए कारीगरों को घरेलू उपकरणों की कुछ खराबी से निपटने में मदद करेगा। उदाहरण के लिए, यदि वॉशिंग मशीन की इलेक्ट्रिक मोटर के कामकाज में समस्याएं हैं, तो करंट बाहरी धातु आवरण में प्रवाहित होगा।

यदि कोई ग्राउंडिंग नहीं है, तो चार्ज पूरी मशीन में वितरित हो जाएगा। जब आप इसे अपने हाथों से छूते हैं, तो एक व्यक्ति ग्राउंडिंग कंडक्टर के रूप में कार्य करेगा और उसे बिजली का झटका लगेगा। अगर ग्राउंड वायर हो तो ऐसी स्थिति उत्पन्न नहीं होगी.

इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग की विशेषताएं

पाठ्यपुस्तक "इलेक्ट्रिसिटी फॉर डमीज़" उन लोगों के बीच लोकप्रिय है जो भौतिकी से दूर हैं, लेकिन व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए इस विज्ञान का उपयोग करने की योजना बना रहे हैं।

इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के उद्भव की तिथि उन्नीसवीं शताब्दी की शुरुआत मानी जाती है। इसी समय पहला वर्तमान स्रोत बनाया गया था। चुंबकत्व और बिजली के क्षेत्र में की गई खोजों ने विज्ञान को नई अवधारणाओं और महत्वपूर्ण व्यावहारिक महत्व के तथ्यों से समृद्ध करने में कामयाबी हासिल की।

"स्कूल फॉर इलेक्ट्रीशियन" मैनुअल में बिजली से संबंधित बुनियादी शब्दों से परिचित होने की बात कही गई है।

कई भौतिकी पुस्तकों में जटिल विद्युत आरेख और विभिन्न प्रकार के भ्रमित करने वाले शब्द होते हैं। शुरुआती लोगों के लिए भौतिकी के इस खंड की सभी जटिलताओं को समझने के लिए, एक विशेष मैनुअल "इलेक्ट्रिसिटी फॉर डमीज़" विकसित किया गया था। इलेक्ट्रॉन की दुनिया में भ्रमण सैद्धांतिक कानूनों और अवधारणाओं पर विचार के साथ शुरू होना चाहिए। "इलेक्ट्रिसिटी फॉर डमीज़" पुस्तक में प्रयुक्त उदाहरणात्मक उदाहरण और ऐतिहासिक तथ्य नौसिखिए इलेक्ट्रीशियनों को ज्ञान प्राप्त करने में मदद करेंगे। अपनी प्रगति की जाँच करने के लिए, आप बिजली से संबंधित असाइनमेंट, परीक्षण और अभ्यास का उपयोग कर सकते हैं।

यदि आप समझते हैं कि आपके पास विद्युत तारों को जोड़ने से स्वतंत्र रूप से निपटने के लिए पर्याप्त सैद्धांतिक ज्ञान नहीं है, तो "डमीज़" के लिए संदर्भ पुस्तकें देखें।

सुरक्षा और अभ्यास

सबसे पहले आपको सुरक्षा सावधानियों से संबंधित अनुभाग का सावधानीपूर्वक अध्ययन करने की आवश्यकता है। ऐसे में बिजली से जुड़े काम के दौरान स्वास्थ्य के लिए खतरनाक आपातकालीन स्थिति पैदा नहीं होगी.

इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग की बुनियादी बातों का स्व-अध्ययन करने के बाद प्राप्त सैद्धांतिक ज्ञान को व्यवहार में लाने के लिए, आप पुराने घरेलू उपकरणों से शुरुआत कर सकते हैं। मरम्मत शुरू करने से पहले, डिवाइस के साथ शामिल निर्देशों को पढ़ना सुनिश्चित करें। यह मत भूलिए कि आपको बिजली के साथ मजाक नहीं करना चाहिए।

विद्युत धारा चालकों में इलेक्ट्रॉनों की गति से जुड़ी होती है। यदि कोई पदार्थ धारा का संचालन करने में सक्षम नहीं है, तो उसे ढांकता हुआ (इन्सुलेटर) कहा जाता है।

मुक्त इलेक्ट्रॉनों को एक ध्रुव से दूसरे ध्रुव तक जाने के लिए, उनके बीच एक निश्चित संभावित अंतर होना चाहिए।

किसी चालक से गुजरने वाली धारा की तीव्रता चालक के क्रॉस सेक्शन से गुजरने वाले इलेक्ट्रॉनों की संख्या से संबंधित होती है।

धारा प्रवाह की गति कंडक्टर की सामग्री, लंबाई और क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र से प्रभावित होती है। जैसे-जैसे तार की लंबाई बढ़ती है, उसका प्रतिरोध बढ़ता जाता है।

निष्कर्ष

विद्युत भौतिकी की एक महत्वपूर्ण एवं जटिल शाखा है। मैनुअल "इलेक्ट्रिसिटी फॉर डमीज़" इलेक्ट्रिक मोटरों की दक्षता को दर्शाने वाली मुख्य मात्राओं की जाँच करता है। वोल्टेज की इकाइयाँ वोल्ट हैं, करंट को एम्पीयर में मापा जाता है।

हर किसी के पास एक निश्चित शक्ति होती है। यह एक निश्चित अवधि में किसी उपकरण द्वारा उत्पन्न बिजली की मात्रा को संदर्भित करता है। ऊर्जा उपभोक्ताओं (रेफ्रिजरेटर, वॉशिंग मशीन, केतली, इस्त्री) के पास भी बिजली है, जो ऑपरेशन के दौरान बिजली की खपत करते हैं। यदि आप चाहें, तो आप गणितीय गणना कर सकते हैं और प्रत्येक घरेलू उपकरण की अनुमानित कीमत निर्धारित कर सकते हैं।