विजेचा प्रवास a मधून होतोतांब्याची तारइलेक्ट्रिक चार्जचा प्रवाह म्हणून, प्रामुख्याने इलेक्ट्रॉनद्वारे वाहून नेले जाते. तांबे त्याच्या अणु रचनेमुळे विजेचा एक उत्तम वाहक आहे, ज्यामुळे इलेक्ट्रॉन सहजतेने फिरू शकतात. तांब्याच्या तारेतून वीज कशी वाहते याचे चरण-दर-चरण स्पष्टीकरण येथे आहे:
तांब्याच्या अणूंमध्ये मुक्त किंवा सैलपणे बांधलेले बाह्य इलेक्ट्रॉन (व्हॅलेन्स इलेक्ट्रॉन) असतात. हे इलेक्ट्रॉन कोणत्याही एका अणूला घट्ट बांधलेले नाहीत आणि ते धातूमध्ये मुक्तपणे फिरू शकतात. तांब्याच्या तारामध्ये, मुक्त इलेक्ट्रॉनचा एक "समुद्र" असतो जो बाह्य व्होल्टेज लागू नसतानाही संपूर्ण सामग्रीमध्ये फिरू शकतो.
विद्युत हा विद्युत शुल्काचा प्रवाह आहे. तांब्यासारख्या धातूमध्ये, हे शुल्क मुक्त-हलणारे इलेक्ट्रॉनद्वारे वाहून जाते. जेव्हा वायरवर व्होल्टेज (संभाव्य फरक) लागू केला जातो, तेव्हा ते एक विद्युत क्षेत्र तयार करते, जे मुक्त इलेक्ट्रॉनांवर बल लावते.
- व्होल्टेज: व्होल्टेज ही प्रेरक शक्ती आहे जी वायरमधून इलेक्ट्रॉनांना ढकलते. हे पाईपमधून पाणी हलवणाऱ्या दाबासारखे आहे.
- करंट: विद्युत प्रवाह हा वायरमधून इलेक्ट्रॉन प्रवाहित होणारा दर आहे, विशेषत: अँपिअर (A) मध्ये मोजला जातो.
जेव्हा व्होल्टेज लागू केले जाते, तेव्हा तांब्याच्या तारामधील विद्युत क्षेत्रामुळे मुक्त इलेक्ट्रॉन उर्जा स्त्रोताच्या सकारात्मक टर्मिनलकडे वळतात. इलेक्ट्रॉनच्या या हालचालीमुळे विद्युत प्रवाह तयार होतो.
- प्रवाह वेग: थर्मल उर्जेमुळे इलेक्ट्रॉन यादृच्छिकपणे फिरत असताना, विद्युत क्षेत्रामुळे त्यांना एका दिशेने निव्वळ गती मिळते. इलेक्ट्रॉनच्या या सरासरी निव्वळ गतीला ड्रिफ्ट वेग म्हणतात, आणि तो सामान्यतः खूपच मंद असतो.
- इलेक्ट्रिकल सिग्नलचा वेग: वाहण्याचा वेग कमी असताना, विद्युत क्षेत्र प्रकाशाच्या वेगाच्या जवळ असलेल्या वेगाने वायरमधून प्रसारित होते, ज्यामुळे विद्युत सिग्नल जवळजवळ त्वरित प्रसारित होऊ शकतो.
इलेक्ट्रॉन तांब्याच्या तारेतून फिरत असताना, ते अधूनमधून तांब्याच्या अणूंवर आदळतात, ज्यामुळे प्रतिकार निर्माण होतो. प्रतिकार म्हणजे इलेक्ट्रॉनच्या प्रवाहाला विरोध, आणि यामुळे काही विद्युत ऊर्जेचे उष्णतेमध्ये रूपांतर होऊ शकते.
- ओमचा नियम: हा नियम कंडक्टरमधील व्होल्टेज (V), विद्युत् प्रवाह (I) आणि प्रतिकार (R) यांच्यातील संबंध परिभाषित करतो:
\[ V = I \ वेळा R \]
दिलेल्या प्रतिकारासाठी, व्होल्टेज वाढते म्हणून वर्तमान वाढते.
कॉपरचा वापर सामान्यतः इलेक्ट्रिकल वायरिंगमध्ये केला जातो कारण त्यात मुक्त इलेक्ट्रॉनची संख्या जास्त असते आणि इतर सामग्रीच्या तुलनेत कमी प्रतिकार असतो. हे कमीत कमी ऊर्जेच्या नुकसानासह वीज चालवण्यास अत्यंत कार्यक्षम बनवते.
6. अल्टरनेटिंग करंट (AC) विरुद्ध डायरेक्ट करंट (DC)
- DC (डायरेक्ट करंट): डायरेक्ट करंट सर्किटमध्ये, इलेक्ट्रॉन्स नकारात्मक टर्मिनलपासून सकारात्मक टर्मिनलकडे एकाच दिशेने वाहतात.
- AC (अल्टरनेटिंग करंट): अल्टरनेटिंग करंट सर्किटमध्ये, इलेक्ट्रॉनच्या प्रवाहाची दिशा पुढे आणि मागे फिरते, विशेषत: 50 किंवा 60 Hz च्या वारंवारतेवर, क्षेत्रानुसार.
सारांश
तांब्याच्या तारेमध्ये, वीज एका व्होल्टेजद्वारे व्युत्पन्न केलेल्या विद्युत क्षेत्राद्वारे ढकललेल्या मुक्त इलेक्ट्रॉनच्या प्रवाहाप्रमाणे प्रवास करते. तांबेचे अणू या इलेक्ट्रॉनांना कमीतकमी प्रतिकाराने हलवण्याची परवानगी देतात, ज्यामुळे ते उत्कृष्ट कंडक्टर बनतात. विद्युत प्रवाह ही इलेक्ट्रॉनची निव्वळ हालचाल आहे, तर विद्युत क्षेत्र वायरमधून त्वरीत प्रसारित होते, ज्यामुळे विद्युत सिग्नलचे जलद प्रक्षेपण शक्य होते.
HANGZHOU TONGGE ENERGY TECHNOLOGY CO.LTD एक व्यावसायिक चायना रंगद्रव्य आणि कोटिंग उत्पादने पुरवठादार आहे. penny@yipumetal.com वर चौकशी करण्यासाठी आपले स्वागत आहे.
