ఏదైనా మాధ్యమంలో ఉచిత ఛార్జ్ క్యారియర్లు ఉంటే (ఉదాహరణకు, లోహంలో ఎలక్ట్రాన్లు), అప్పుడు అవి విశ్రాంతిగా ఉండవు, కానీ యాదృచ్ఛికంగా కదులుతాయి. కానీ మీరు ఇచ్చిన దిశలో ఎలక్ట్రాన్లు ఒక క్రమ పద్ధతిలో కదిలేలా చేయవచ్చు. చార్జ్డ్ కణాల యొక్క ఈ దిశాత్మక కదలికను విద్యుత్ ప్రవాహం అంటారు.
విషయము
విద్యుత్ ప్రవాహం ఎలా ఉత్పత్తి అవుతుంది
మేము రెండు కండక్టర్లను తీసుకుంటే, వాటిలో ఒకటి ప్రతికూలంగా ఛార్జ్ చేయబడితే (దానికి ఎలక్ట్రాన్లను జోడించడం), మరియు మరొకటి సానుకూలంగా ఛార్జ్ చేయబడితే (దాని నుండి కొన్ని ఎలక్ట్రాన్లను తీసివేయడం), ఒక విద్యుత్ క్షేత్రం తలెత్తుతుంది. మీరు రెండు ఎలక్ట్రోడ్లను కండక్టర్తో కనెక్ట్ చేస్తే, ఎలెక్ట్రిక్ ఫోర్స్ వెక్టర్ యొక్క దిశకు అనుగుణంగా, ఎలక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ వెక్టర్ యొక్క వ్యతిరేక దిశలో ఎలక్ట్రాన్లను కదలడానికి ఫీల్డ్ బలవంతం చేస్తుంది. ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడిన కణాలు అవి అధికంగా ఉన్న ఎలక్ట్రోడ్ నుండి అవి లోపం ఉన్న ఎలక్ట్రోడ్కు కదులుతాయి.
ఎలక్ట్రాన్ కదలిక సంభవించినందుకు, రెండవ ఎలక్ట్రోడ్కు సానుకూల చార్జ్ను అందించడం అవసరం లేదు. ప్రధాన విషయం ఏమిటంటే మొదటిదాని యొక్క ప్రతికూల ఛార్జ్ ఎక్కువగా ఉంటుంది. రెండు కండక్టర్లను ప్రతికూలంగా ఛార్జ్ చేయడం కూడా సాధ్యమే, కానీ ఒక కండక్టర్ తప్పనిసరిగా మరొకదాని కంటే ఎక్కువ ఛార్జ్ కలిగి ఉండాలి. ఈ సందర్భంలో, ఒక విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని కలిగించే సంభావ్య వ్యత్యాసం గురించి మాట్లాడుతుంది.
నీటితో సారూప్యతతో, మీరు నీటితో నిండిన రెండు పాత్రలను వేర్వేరు స్థాయిలకు కనెక్ట్ చేస్తే, నీటి ప్రవాహం కనిపిస్తుంది. దాని ఒత్తిడి స్థాయిలలో వ్యత్యాసంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
ఎలెక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ యొక్క చర్యలో ఎలక్ట్రాన్ల అస్తవ్యస్తమైన చలనం సాధారణంగా సంరక్షించబడటం ఆసక్తికరంగా ఉంటుంది, అయితే ఛార్జ్ క్యారియర్ల ద్రవ్యరాశి యొక్క కదలిక యొక్క సాధారణ వెక్టర్ నిర్దేశిత పాత్రను పొందుతుంది. చలనం యొక్క "అస్తవ్యస్తమైన" భాగం సెకనుకు అనేక పదుల లేదా వందల కిలోమీటర్ల వేగంతో ఉంటే, అప్పుడు దిశాత్మక భాగం నిమిషానికి అనేక మిల్లీమీటర్లు. కానీ ప్రభావం (ఎలక్ట్రాన్లు కండక్టర్ పొడవునా కదులుతున్నప్పుడు) కాంతి వేగంతో వ్యాపిస్తుంది, కాబట్టి విద్యుత్ ప్రవాహం 3 * 10 వేగంతో కదులుతుందని వారు చెప్పారు.8 మీ/సెక.
పై ప్రయోగం యొక్క ఫ్రేమ్వర్క్లో, కండక్టర్లోని కరెంట్ చాలా కాలం పాటు ఉండదు - ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడిన కండక్టర్లోని అదనపు ఎలక్ట్రాన్లు అయిపోయే వరకు మరియు రెండు ధ్రువాల వద్ద వాటి సంఖ్య సమతుల్యంగా ఉండదు. ఈ సమయం చిన్నది - సెకనులో చాలా తక్కువ భిన్నాలు.
ప్రారంభంలో ప్రతికూలంగా ఛార్జ్ చేయబడిన ఎలక్ట్రోడ్కు తిరిగి వెళ్లి క్యారియర్లపై అదనపు చార్జ్ని సృష్టించడం వలన ఎలక్ట్రాన్లను మైనస్ నుండి ప్లస్కి తరలించిన అదే విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని అందించదు. అందువల్ల, ఎలెక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ యొక్క బలానికి వ్యతిరేకంగా పనిచేసే మరియు దానిని అధిగమించే బాహ్య శక్తి ఉండాలి.నీటి మాదిరిగానే, నీటి నిరంతర ప్రవాహాన్ని సృష్టించడానికి ఎగువ స్థాయికి నీటిని పంప్ చేసే పంపు తప్పనిసరిగా ఉండాలి.
ప్రస్తుత దిశ
ప్లస్ నుండి మైనస్ వరకు ఉన్న దిశ ప్రస్తుత దిశగా తీసుకోబడుతుంది, అనగా ధనాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడిన కణాల కదలిక దిశ ఎలక్ట్రాన్ల కదలికకు వ్యతిరేకం. ఎలెక్ట్రిక్ కరెంట్ యొక్క చాలా దృగ్విషయం దాని స్వభావం యొక్క వివరణను స్వీకరించిన దానికంటే చాలా ముందుగానే కనుగొనబడింది మరియు కరెంట్ ఈ దిశలో వెళుతుందని నమ్ముతారు. ఆ సమయానికి, ఈ అంశంపై పెద్ద సంఖ్యలో కథనాలు మరియు ఇతర సాహిత్యాలు సేకరించబడ్డాయి, భావనలు, నిర్వచనాలు మరియు చట్టాలు కనిపించాయి. ఇప్పటికే ప్రచురించబడిన మెటీరియల్ యొక్క భారీ మొత్తాన్ని సవరించకుండా ఉండటానికి, మేము ఎలక్ట్రాన్ల ప్రవాహానికి వ్యతిరేకంగా ప్రస్తుత దిశను తీసుకున్నాము.
కరెంట్ అన్ని సమయాలలో ఒకే దిశలో ప్రవహిస్తే (బలాన్ని కూడా మార్చడం), దానిని అంటారు డైరెక్ట్ కరెంట్. దాని దిశ మారినట్లయితే, మేము ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహం గురించి మాట్లాడుతున్నాము. ఆచరణాత్మక అనువర్తనంలో, దిశ కొన్ని చట్టం ప్రకారం మారుతుంది, ఉదాహరణకు, ఒక సైనూసోయిడల్ ప్రకారం. ప్రస్తుత ప్రవాహం యొక్క దిశ మారదు, కానీ అది క్రమానుగతంగా సున్నాకి పడిపోతుంది మరియు గరిష్ట విలువకు పెరుగుతుంది, అప్పుడు మేము పల్సెడ్ కరెంట్ (వివిధ ఆకారాలు) గురించి మాట్లాడుతున్నాము.
సర్క్యూట్లో విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని నిర్వహించడానికి అవసరమైన పరిస్థితులు
ఒక క్లోజ్డ్ సర్క్యూట్లో ఎలక్ట్రిక్ కరెంట్ ఉనికికి మూడు పరిస్థితులు పైన ఉద్భవించాయి. వాటిని మరింత వివరంగా పరిగణించాలి.
ఉచిత ఛార్జ్ క్యారియర్లు
ఎలెక్ట్రిక్ కరెంట్ ఉనికికి మొదటి అవసరమైన పరిస్థితి ఉచిత ఛార్జ్ క్యారియర్ల ఉనికి. ఛార్జ్లు వాటి క్యారియర్ల నుండి విడిగా ఉండవు, కాబట్టి ఛార్జ్ను కలిగి ఉండే కణాలను పరిగణనలోకి తీసుకోవడం అవసరం.
ఒకే రకమైన వాహకత (గ్రాఫైట్, మొదలైనవి) కలిగిన లోహాలు మరియు ఇతర పదార్ధాలలో, ఇవి ఉచిత ఎలక్ట్రాన్లు. అవి న్యూక్లియస్తో బలహీనంగా సంకర్షణ చెందుతాయి మరియు పరమాణువును విడిచిపెట్టి, కండక్టర్ లోపల సాపేక్షంగా ఎటువంటి ఆటంకం లేకుండా కదులుతాయి.
ఉచిత ఎలక్ట్రాన్లు సెమీకండక్టర్లలో ఛార్జ్ క్యారియర్లుగా కూడా పనిచేస్తాయి, అయితే కొన్ని సందర్భాల్లో అవి ఈ తరగతి ఘనపదార్థాల ("ఎలక్ట్రానిక్"కి విరుద్ధంగా) "రంధ్రం" వాహకత గురించి మాట్లాడతాయి. భౌతిక ప్రక్రియలను వివరించడానికి మాత్రమే ఈ భావన అవసరమవుతుంది, వాస్తవానికి, సెమీకండక్టర్లలో ప్రస్తుత ఎలక్ట్రాన్ల అదే కదలిక. ఎలక్ట్రాన్లు పరమాణువును విడిచిపెట్టలేని పదార్థాలు విద్యుద్వాహకములు. వాటిలో కరెంట్ లేదు.
ద్రవాలలో, సానుకూల మరియు ప్రతికూల అయాన్లు చార్జ్ను కలిగి ఉంటాయి. ఇది ద్రవాలను సూచిస్తుంది - ఎలక్ట్రోలైట్స్. ఉదాహరణకు, ఉప్పు కరిగిన నీరు. స్వతహాగా, నీరు విద్యుత్తుగా చాలా తటస్థంగా ఉంటుంది, కానీ ఘన మరియు ద్రవ పదార్ధాలు దానిలోకి ప్రవేశించినప్పుడు, అవి సానుకూల మరియు ప్రతికూల అయాన్లను ఏర్పరచడానికి కరిగిపోతాయి మరియు విడదీస్తాయి (కుళ్ళిపోతాయి). మరియు కరిగిన లోహాలలో (ఉదాహరణకు, పాదరసంలో), ఛార్జ్ క్యారియర్లు ఒకే ఎలక్ట్రాన్లు.
వాయువులు ఎక్కువగా విద్యుద్వాహకములు. వాటిలో ఉచిత ఎలక్ట్రాన్లు లేవు - వాయువులు తటస్థ అణువులు మరియు అణువులను కలిగి ఉంటాయి. కానీ వాయువు అయనీకరణం చేయబడితే, వారు పదార్థం యొక్క అగ్రిగేషన్ యొక్క నాల్గవ స్థితి గురించి మాట్లాడతారు - ప్లాస్మా. ఒక విద్యుత్ ప్రవాహం దానిలో కూడా ప్రవహిస్తుంది, ఇది ఎలక్ట్రాన్లు మరియు అయాన్ల నిర్దేశిత కదలిక సమయంలో సంభవిస్తుంది.
అలాగే, కరెంట్ వాక్యూమ్లో ప్రవహిస్తుంది (ఉదాహరణకు, వాక్యూమ్ ట్యూబ్ల చర్య ఈ సూత్రంపై ఆధారపడి ఉంటుంది). దీనికి ఎలక్ట్రాన్లు లేదా అయాన్లు అవసరం.
విద్యుత్ క్షేత్రం
ఉచిత ఛార్జ్ క్యారియర్లు ఉన్నప్పటికీ, చాలా మీడియా విద్యుత్ తటస్థంగా ఉంటుంది. ప్రతికూల (ఎలక్ట్రాన్లు) మరియు సానుకూల (ప్రోటాన్లు) కణాలు సమానంగా ఉంటాయి మరియు వాటి క్షేత్రాలు ఒకదానికొకటి భర్తీ చేయడం ద్వారా ఇది వివరించబడింది. ఫీల్డ్ ఏర్పడాలంటే, ఛార్జీలు తప్పనిసరిగా ఏదో ఒక ప్రాంతంలో కేంద్రీకృతమై ఉండాలి. ఒక (ప్రతికూల) ఎలక్ట్రోడ్ ప్రాంతంలో ఎలక్ట్రాన్లు పేరుకుపోయినట్లయితే, వ్యతిరేక (సానుకూల) ఎలక్ట్రోడ్లో వాటి కొరత ఏర్పడుతుంది మరియు ఛార్జ్ క్యారియర్లపై పనిచేసే శక్తిని సృష్టించే మరియు వాటిని కదలడానికి బలవంతం చేసే ఫీల్డ్ తలెత్తుతుంది.
ఆరోపణలు మోయడానికి మూడవ పక్షం
మరియు మూడవ షరతు - ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ ఫీల్డ్ యొక్క దిశకు వ్యతిరేక దిశలో ఛార్జీలను మోసే శక్తి ఉండాలి, లేకుంటే క్లోజ్డ్ సిస్టమ్ లోపల ఉన్న ఛార్జీలు త్వరగా సమతుల్యం అవుతాయి. ఈ అదనపు శక్తిని ఎలక్ట్రోమోటివ్ ఫోర్స్ అంటారు. దీని మూలం భిన్నంగా ఉండవచ్చు.
ఎలెక్ట్రోకెమికల్ స్వభావం
ఈ సందర్భంలో, ఎలెక్ట్రోకెమికల్ ప్రతిచర్యల సంభవించిన ఫలితంగా EMF పుడుతుంది. ప్రతిచర్యలు తిరుగులేనివి కావచ్చు. ఒక ఉదాహరణ గాల్వానిక్ సెల్ - బాగా తెలిసిన బ్యాటరీ. కారకాలు అయిపోయిన తర్వాత, EMF సున్నాకి పడిపోతుంది మరియు బ్యాటరీ "కూర్చుంది".
ఇతర సందర్భాల్లో, ప్రతిచర్యలు తిరిగి మారవచ్చు. కాబట్టి, బ్యాటరీలో, ఎలెక్ట్రోకెమికల్ ప్రతిచర్యల ఫలితంగా EMF కూడా సంభవిస్తుంది. కానీ పూర్తయిన తర్వాత, ప్రక్రియను తిరిగి ప్రారంభించవచ్చు - బాహ్య విద్యుత్ ప్రవాహం ప్రభావంతో, ప్రతిచర్యలు రివర్స్ క్రమంలో జరుగుతాయి మరియు బ్యాటరీ మళ్లీ కరెంట్ ఇవ్వడానికి సిద్ధంగా ఉంటుంది.
కాంతివిపీడన స్వభావం
ఈ సందర్భంలో, సెమీకండక్టర్ నిర్మాణాలలో ప్రక్రియలపై కనిపించే, అతినీలలోహిత లేదా పరారుణ వికిరణం యొక్క చర్య వలన EMF ఏర్పడుతుంది. ఇటువంటి శక్తులు ఫోటోసెల్స్ ("సౌర బ్యాటరీలు") లో ఉత్పన్నమవుతాయి.కాంతి చర్యలో, బాహ్య సర్క్యూట్లో విద్యుత్ ప్రవాహం ఉత్పత్తి అవుతుంది.
థర్మోఎలెక్ట్రిక్ స్వభావం
మీరు రెండు అసమాన కండక్టర్లను తీసుకుంటే, వాటిని టంకము చేసి, జంక్షన్ను వేడి చేస్తే, వేడి జంక్షన్ (కండక్టర్ల జంక్షన్) మరియు కోల్డ్ జంక్షన్ మధ్య ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసం కారణంగా సర్క్యూట్లో EMF కనిపిస్తుంది - కండక్టర్ల వ్యతిరేక చివరలు. ఈ విధంగా, కరెంట్ను ఉత్పత్తి చేయడమే కాకుండా, అది కూడా సాధ్యమవుతుంది ఉష్ణోగ్రతను కొలవండి ఉద్భవిస్తున్న emfని కొలవడం ద్వారా.
పైజోఎలెక్ట్రిక్ స్వభావం
నిర్దిష్ట ఘనపదార్థాలు కుదించబడినప్పుడు లేదా వైకల్యానికి గురైనప్పుడు సంభవిస్తుంది. ఎలక్ట్రిక్ లైటర్ ఈ సూత్రంపై పనిచేస్తుంది.
విద్యుదయస్కాంత స్వభావం
పారిశ్రామికంగా విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడానికి అత్యంత సాధారణ మార్గం DC లేదా AC జనరేటర్. DC మెషీన్లో, ఫ్రేమ్-ఆకారపు ఆర్మేచర్ అయస్కాంత క్షేత్రంలో తిరుగుతూ, దాని శక్తి రేఖలను దాటుతుంది. ఈ సందర్భంలో, రోటర్ మరియు మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ యొక్క భ్రమణ వేగంపై ఆధారపడి EMF పుడుతుంది. ఆచరణలో, పెద్ద సంఖ్యలో మలుపుల నుండి యాంకర్ ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది సిరీస్-కనెక్ట్ చేయబడిన ఫ్రేమ్ల యొక్క బహుళత్వాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. వాటిలో ఉత్పన్నమయ్యే EMF జోడించబడుతుంది.
AT ఆల్టర్నేటర్ అదే సూత్రం వర్తిస్తుంది, అయితే అయస్కాంతం (విద్యుత్ లేదా శాశ్వత) స్థిర ఫ్రేమ్ లోపల తిరుగుతుంది. స్టేటర్లోని అదే ప్రక్రియల ఫలితంగా, EMF, ఇది సైనోసోయిడల్ ఆకారాన్ని కలిగి ఉంటుంది. పారిశ్రామిక స్థాయిలో, AC ఉత్పత్తి దాదాపు ఎల్లప్పుడూ ఉపయోగించబడుతుంది - రవాణా మరియు ఆచరణాత్మక ఉపయోగం కోసం దానిని మార్చడం సులభం.
జెనరేటర్ యొక్క ఆసక్తికరమైన ఆస్తి రివర్సిబిలిటీ.బాహ్య మూలం నుండి జనరేటర్ టెర్మినల్లకు వోల్టేజ్ వర్తించబడితే, దాని రోటర్ తిప్పడం ప్రారంభమవుతుంది. దీని అర్థం, కనెక్షన్ పథకంపై ఆధారపడి, ఎలక్ట్రిక్ మెషీన్ ఒక జనరేటర్ లేదా ఎలక్ట్రిక్ మోటారు కావచ్చు.
ఇవి విద్యుత్ ప్రవాహం వంటి దృగ్విషయం యొక్క ప్రాథమిక భావనలు. వాస్తవానికి, ఎలక్ట్రాన్ల నిర్దేశిత కదలిక సమయంలో సంభవించే ప్రక్రియలు చాలా క్లిష్టంగా ఉంటాయి. వాటిని అర్థం చేసుకోవడానికి, ఎలక్ట్రోడైనమిక్స్ యొక్క లోతైన అధ్యయనం అవసరం.
ఇలాంటి కథనాలు:
