बिजली का इतिहास

अधिकांश लोगों के लिए बिजली एक सामान्य और महत्वपूर्ण घटना है। और किसी भी परिचित चीज की तरह, यह शायद ही कभी देखा जाता है। कुछ लोगों को आश्चर्य होता है कि यह कहाँ से आता है, यह कैसे काम करता है और इसके साथ क्या किया जा सकता है। हालाँकि, इसका अध्ययन हमारे युग से बहुत पहले लगा हुआ था और अभी भी कुछ रहस्य अनुत्तरित हैं।

विद्युत धारा का क्या अर्थ है

विद्युत विद्युत आवेशों के अस्तित्व से जुड़ी परिघटनाओं का एक जटिल है। यह शब्द अक्सर विद्युत प्रवाह और इसके कारण होने वाली सभी प्रक्रियाओं को संदर्भित करता है।

विद्युत प्रवाह एक विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में आवेश को वहन करने वाले कणों की दिशात्मक गति है।

बिजली का आविष्कार किसने किया - इतिहास

हमारे युग से बहुत पहले बिजली की विशेष अभिव्यक्तियों का अध्ययन किया गया था। लेकिन आकाश में बिजली की चमक, वस्तुओं का आकर्षण, आग और शरीर के अंगों को सुन्न करने की क्षमता, या यहां तक ​​कि मानव मृत्यु को समझाने के लिए उन्हें एक सिद्धांत में जोड़ना कोई आसान काम नहीं साबित हुआ है।

वैज्ञानिकों ने प्राचीन काल से बिजली की तीन अभिव्यक्तियों का अध्ययन किया है:

• मछली उत्पादन बिजली;
• स्थैतिक बिजली।;
• चुंबकत्व।

प्राचीन मिस्र में, चिकित्सकों को नील कैटफ़िश की अजीब क्षमताओं के बारे में पता था और उन्होंने इसका उपयोग सिरदर्द और अन्य बीमारियों के इलाज के लिए करने की कोशिश की। प्राचीन रोमन डॉक्टरों ने इसी तरह के उद्देश्यों के लिए इलेक्ट्रिक स्टिंगरे का इस्तेमाल किया था। प्राचीन यूनानियों ने स्टिंगरे की अजीब क्षमताओं का विस्तार से अध्ययन किया और जानते थे कि प्राणी त्रिशूल और मछली पकड़ने के जाल के माध्यम से सीधे संपर्क के बिना एक आदमी को अचेत कर सकता है।

कुछ समय पहले, यह पता चला था कि यदि आप एम्बर को ऊन के टुकड़े पर रगड़ते हैं, तो यह ऊन और छोटी वस्तुओं को आकर्षित करना शुरू कर देगा। समान गुणों वाली एक अन्य सामग्री, टूमलाइन, बाद में खोजी गई।

लगभग 500 ई.पू. भारतीय और अरब के वैज्ञानिक लोहे को आकर्षित करने में सक्षम पदार्थों के बारे में जानते थे और उन्होंने विभिन्न क्षेत्रों में इस क्षमता का सक्रिय रूप से उपयोग किया। लगभग 100 ईसा पूर्व, चीनी वैज्ञानिकों ने चुंबकीय कंपास का आविष्कार किया।

1600 में, एलिजाबेथ I और जेम्स I के दरबारी चिकित्सक विलियम गिल्बर्ट ने पाया कि पूरा ग्रह एक विशाल कम्पास था और "बिजली" (ग्रीक "एम्बर" से) की अवधारणा पेश की। उनके लेखन में, एम्बर को ऊन पर रगड़ने के प्रयोग और कम्पास की उत्तर की ओर इशारा करने की क्षमता एक सिद्धांत में संयोजित होने लगी। नीचे दी गई तस्वीर में, वह एलिजाबेथ प्रथम को चुंबक दिखाता है।

1633 में, इंजीनियर ओटो वॉन गुएरिक ने इलेक्ट्रोस्टैटिक मशीन का आविष्कार किया, जो न केवल आकर्षित कर सकता है बल्कि वस्तुओं को पीछे हटा सकता है, और 1745 में पीटर वैन मुशचेनब्रोक ने दुनिया का पहला विद्युत चार्ज संचायक बनाया।

1800 में, इतालवी एलेसेंड्रो वोल्टा ने पहला आविष्कार किया बिजली की आपूर्ति - एक इलेक्ट्रिक बैटरी जो उत्पन्न करती है एकदिश धारा. वह दूर से विद्युत प्रवाह संचारित करने में भी सक्षम था। इसलिए, इस वर्ष को कई लोग बिजली के आविष्कार का वर्ष मानते हैं।

1831 में माइक फैराडे ने विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना की खोज की और विद्युत प्रवाह पर आधारित विभिन्न उपकरणों के आविष्कार का रास्ता खोल दिया।

उन्नीसवीं और बीसवीं शताब्दी के मोड़ पर निकोला टेस्ला के काम की बदौलत बड़ी संख्या में खोज और प्रगति हुई। दूसरों के बीच, उन्होंने उच्च आवृत्ति जनरेटर का आविष्कार किया और ट्रांसफार्मरविद्युत मोटर, रेडियो संकेतों के लिए एंटीना।

बिजली का विज्ञान

बिजली एक प्राकृतिक घटना है। यह आंशिक रूप से जीव विज्ञान, रसायन विज्ञान और भौतिकी में अध्ययन किया जाता है। विद्युत आवेशों को भौतिकी की शाखाओं में से एक, इलेक्ट्रोडायनामिक्स के ढांचे के भीतर पूरी तरह से माना जाता है।

बिजली के सिद्धांत और कानून

बिजली जिन नियमों का पालन करती है, वे बहुत कम हैं, लेकिन वे इस घटना का पूरी तरह से वर्णन करते हैं:

• ऊर्जा के संरक्षण का नियम वह मौलिक नियम है जिसका पालन विद्युत परिघटनाएं भी करती हैं;
• ओम का नियम विद्युत धारा का मूल नियम है;
• विद्युत चुम्बकीय प्रेरण का नियम - विद्युत चुम्बकीय और चुंबकीय क्षेत्रों के बारे में;
• एम्पीयर का नियम - धाराओं के साथ दो कंडक्टरों की बातचीत के बारे में;
• जूल-लेन्ज़ कानून - बिजली के गर्मी प्रभाव के बारे में;
• कूलम्ब का नियम - इलेक्ट्रोस्टैटिक्स के बारे में;
• दाएं और बाएं हाथ के नियम - चुंबकीय क्षेत्र में एक कंडक्टर पर अभिनय करने वाले बल और एम्पीयर बल की चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं की दिशा निर्धारित करना;
• लेन्ज़ का नियम - प्रेरण धारा की दिशा निर्धारित करना;
• फैराडे के नियम - इलेक्ट्रोलिसिस के बारे में।

बिजली के साथ पहला प्रयोग

बिजली के साथ पहले प्रयोग मुख्य रूप से मनोरंजक प्रकृति के थे। उनका सार हल्की वस्तुएं थीं जो एक खराब समझी गई शक्ति की कार्रवाई के तहत आकर्षित और पीछे हटती थीं। एक और मनोरंजक अनुभव हाथ पकड़े लोगों की एक श्रृंखला के माध्यम से बिजली का संचरण था। बिजली के शारीरिक प्रभावों का जीन नोलेट द्वारा सक्रिय रूप से अध्ययन किया गया, जिन्होंने 180 लोगों के माध्यम से विद्युत आवेश को पारित किया।

विद्युत धारा किससे बनी होती है

विद्युत धारा आवेशित कणों (इलेक्ट्रॉनों, आयनों) की निर्देशित या क्रमबद्ध गति है। ऐसे कणों को विद्युत आवेश वाहक कहा जाता है। गति होने के लिए, पदार्थ में मुक्त आवेशित कण होने चाहिए।किसी पदार्थ में आवेशित कणों की गति करने की क्षमता उस पदार्थ की चालकता को निर्धारित करती है। चालकता से, पदार्थों को कंडक्टर, अर्धचालक, डाइलेक्ट्रिक्स और इंसुलेटर में प्रतिष्ठित किया जाता है।

धातुओं में, आवेश को इलेक्ट्रॉनों द्वारा स्थानांतरित किया जाता है। मामला स्वयं लीक नहीं होता है - धातु आयन संरचना के नोड्स में मजबूती से तय होते हैं और केवल थोड़ा उतार-चढ़ाव करते हैं।

तरल पदार्थों में, आयन आवेश को वहन करते हैं: धनात्मक आवेशित धनायन और ऋणात्मक आवेशित आयन। कण विपरीत चार्ज के साथ इलेक्ट्रोड की ओर भागते हैं, जहां वे तटस्थ हो जाते हैं और बस जाते हैं।

गैसों में, प्लाज्मा विभिन्न क्षमता वाले बलों की क्रिया के तहत बनता है। चार्ज दोनों ध्रुवों के मुक्त इलेक्ट्रॉनों और आयनों द्वारा किया जाता है।

अर्धचालकों में, आवेश को इलेक्ट्रॉनों द्वारा ले जाया जाता है, परमाणु से परमाणु की ओर बढ़ते हुए और असंततता को पीछे छोड़ते हुए जिन्हें सकारात्मक रूप से आवेशित माना जाता है।

विद्युत धारा कहाँ से आती है

घरों में तारों के माध्यम से बहने वाली बिजली विभिन्न बिजली संयंत्रों में विद्युत जनरेटर द्वारा उत्पन्न की जाती है। इनमें जनरेटर को लगातार घूमने वाले टर्बाइन से जोड़ा जाता है।

डिजाइन में एक जनरेटर का इसमें एक रोटर, एक कुंडल होता है, जिसे चुंबक के ध्रुवों के बीच रखा जाता है। जब टरबाइन इस रोटर को चुंबकीय क्षेत्र में घुमाती है, तो भौतिकी के नियमों के अनुसार, एक विद्युत प्रवाह प्रकट होता है या प्रेरित होता है। इस प्रकार, जनरेटर का उद्देश्य घूर्णन के गतिज बल को विद्युत में परिवर्तित करना है।

आप विभिन्न प्रकार के ऊर्जा स्रोतों का उपयोग करके कई तरह से टर्बाइन स्पिन बना सकते हैं। वे तीन प्रकारों में विभाजित हैं:

• अक्षय - अक्षय संसाधनों से प्राप्त ऊर्जा: पानी, सूरज की रोशनी, हवा, भू-तापीय स्रोत, और जैव ईंधन की धाराएं;
• गैर-नवीकरणीय - संसाधनों से प्राप्त ऊर्जा जो बहुत धीमी गति से निकलती है, खपत की दर के अनुरूप नहीं: कोयला, तेल, पीट, प्राकृतिक गैस;
• परमाणु - कोशिकाओं के परमाणु विखंडन की प्रक्रिया से प्राप्त ऊर्जा।

बिजली सबसे अधिक बार किसके संचालन के माध्यम से उत्पन्न होती है:

• हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट (HPPs) - नदियों पर बने होते हैं और जल प्रवाह के बल का उपयोग करते हैं;
• थर्मल पावर प्लांट (टीपीपी) - जलते हुए ईंधन से तापीय ऊर्जा पर चलते हैं;
• परमाणु ऊर्जा संयंत्र (एनपीपी) परमाणु प्रतिक्रिया प्रक्रिया से प्राप्त तापीय ऊर्जा पर काम करते हैं।

परिवर्तित ऊर्जा तारों के माध्यम से ट्रांसफॉर्मर सबस्टेशन और स्विचगियर्स में प्रवाहित होती है, और फिर यह अंतिम उपभोक्ता तक पहुंचती है।

आजकल, तथाकथित वैकल्पिक प्रकार की ऊर्जा सक्रिय रूप से विकसित हो रही है। इनमें पवन टरबाइन, सौर पैनल, भूतापीय स्रोतों का उपयोग और असामान्य घटनाओं के माध्यम से बिजली प्राप्त करने के अन्य तरीके शामिल हैं। वैकल्पिक ऊर्जा पारंपरिक स्रोतों के प्रदर्शन और भुगतान से काफी कम है, लेकिन कुछ स्थितियों में पैसे बचाने और मुख्य बिजली ग्रिड पर बोझ को कम करने में मदद मिलती है।

के अस्तित्व का मिथक भी है बीटीजीएस - ईंधन रहित जनरेटर। इंटरनेट पर ऐसे वीडियो हैं जो उनके काम को प्रदर्शित करते हैं और उन्हें बेचने की पेशकश करते हैं। लेकिन इस जानकारी की विश्वसनीयता को लेकर एक बड़ी बहस चल रही है।

प्रकृति में बिजली के प्रकार

प्राकृतिक रूप से उत्पन्न होने वाली बिजली का सबसे सरल उदाहरण बिजली है। बादलों में पानी के कण लगातार आपस में टकरा रहे हैं, धनात्मक या ऋणात्मक आवेशित हो रहे हैं। हल्के, धनात्मक आवेशित कण बादल के शीर्ष पर समाप्त हो जाते हैं, जबकि भारी, ऋणात्मक कण नीचे चले जाते हैं। जब दो ऐसे बादल एक दूसरे से काफी दूर होते हैं, लेकिन अलग-अलग ऊंचाई पर होते हैं, तो एक के धनात्मक आवेश दूसरे के ऋणात्मक कणों द्वारा परस्पर आकर्षित होते हैं। यह तब होता है जब बिजली गिरती है। यह घटना बादलों और पृथ्वी की सतह के बीच भी होती है।

प्रकृति में बिजली की एक और अभिव्यक्ति मछली, किरणों और ईल के विशेष अंग हैं। वे शिकारियों से अपना बचाव करने के लिए या अपने पीड़ितों को अचेत करने के लिए बिजली के चार्ज बनाने के लिए उनका उपयोग कर सकते हैं।उनकी क्षमता बहुत कमजोर डिस्चार्ज से लेकर, मनुष्यों के लिए अदृश्य, से लेकर घातक तक होती है। कुछ मछलियाँ शिकार की तलाश करने और गंदे पानी में नेविगेट करने में मदद करने के लिए अपने चारों ओर एक कमजोर विद्युत क्षेत्र बनाती हैं। कोई भी भौतिक वस्तु इसे किसी न किसी रूप में विकृत कर देती है, जो आसपास के स्थान को फिर से बनाने और आंखों के बिना "देखने" में मदद करती है।

जीवित जीवों के तंत्रिका तंत्र में भी बिजली प्रकट होती है। तंत्रिका आवेग एक कोशिका से दूसरी कोशिका में सूचना प्रसारित करता है, जिससे आप बाहरी और आंतरिक उत्तेजनाओं का जवाब दे सकते हैं, सोच सकते हैं और अपने आंदोलनों को नियंत्रित कर सकते हैं।

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