વીજળી કેવી રીતે ઉત્પન્ન થાય છે. વીજળી ક્યાંથી આવે છે? વીજળી સ્ત્રોતો

આ પ્રશ્ન કોબી જેવો છે, તમે તેને ખોલો અને તેને ખોલો, પરંતુ "મૂળભૂત" દાંડી હજી દૂર છે. જો કે પ્રશ્ન દેખીતી રીતે આ ખૂબ જ દાંડીની ચિંતા કરે છે, તમારે હજી પણ બધી કોબીને દૂર કરવાનો પ્રયાસ કરવો પડશે.

સૌથી ઉપરછલ્લી નજરે, વર્તમાનની પ્રકૃતિ સરળ લાગે છે: જ્યારે ચાર્જ થયેલા કણો ખસેડે છે ત્યારે વર્તમાન છે. (જો કણ આગળ વધતું નથી, તો ત્યાં કોઈ પ્રવાહ નથી, ફક્ત એક ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર છે.) વર્તમાનની પ્રકૃતિને સમજવાનો પ્રયાસ કરી, અને વર્તમાનમાં શું શામેલ છે તે જાણતા ન હોવાથી, તેઓએ અનુરૂપ વર્તમાન માટે દિશા પસંદ કરી. હકારાત્મક કણોની હિલચાલની દિશા. પાછળથી તે બહાર આવ્યું કે જ્યારે નકારાત્મક કણો વિરુદ્ધ દિશામાં આગળ વધે છે ત્યારે એક અસ્પષ્ટ પ્રવાહ, અસરમાં બરાબર એ જ રીતે પ્રાપ્ત થાય છે. આ સમપ્રમાણતા એ વર્તમાનની પ્રકૃતિનું નોંધપાત્ર લક્ષણ છે.

કણો ક્યાં આગળ વધી રહ્યા છે તેના આધારે, વર્તમાનની પ્રકૃતિ પણ અલગ છે. વર્તમાન સામગ્રી પોતે અલગ છે:

• ધાતુઓમાં મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન હોય છે;
• મેટલ અને સિરામિક સુપરકન્ડક્ટર્સમાં ઇલેક્ટ્રોન પણ છે;
• પ્રવાહીમાં - રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ દરમિયાન અથવા લાગુ ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રના સંપર્કમાં આવતા આયનોની રચના થાય છે;
• વાયુઓમાં ફરીથી આયનો, તેમજ ઇલેક્ટ્રોન છે;
• પરંતુ સેમિકન્ડક્ટર્સમાં, ઇલેક્ટ્રોન મુક્ત નથી અને "રિલે રેસ" માં આગળ વધી શકે છે. તે. તે ઇલેક્ટ્રોન નથી જે ખસેડી શકે છે, પરંતુ તે સ્થાન જ્યાં તે અસ્તિત્વમાં નથી - એક "છિદ્ર". આ પ્રકારની વાહકતાને છિદ્ર વાહકતા કહેવામાં આવે છે. વિવિધ સેમિકન્ડક્ટર્સના જંકશન પર, આવા પ્રવાહની પ્રકૃતિ એવી અસરોને જન્મ આપે છે જે આપણા તમામ રેડિયો ઇલેક્ટ્રોનિક્સને શક્ય બનાવે છે.

વર્તમાનમાં બે માપદંડ છે: વર્તમાન તાકાત અને વર્તમાન ઘનતા. ચાર્જના વર્તમાન અને પ્રવાહના પ્રવાહ વચ્ચે સમાનતા કરતાં વધુ તફાવત છે, ઉદાહરણ તરીકે, નળીમાં પાણી. પરંતુ વર્તમાનનો આવો દૃષ્ટિકોણ બાદની પ્રકૃતિને સમજવા માટે તદ્દન ફળદાયી છે. કંડક્ટરમાં વર્તમાન એ કણોના વેગનું વેક્ટર ક્ષેત્ર છે (જો તે સમાન ચાર્જવાળા કણો હોય તો). પરંતુ વર્તમાનનું વર્ણન કરતી વખતે અમે સામાન્ય રીતે આ વિગતોને ધ્યાનમાં લેતા નથી. અમે આ વર્તમાનની સરેરાશ કરીએ છીએ.

જો આપણે માત્ર એક જ કણ (કુદરતી રીતે ચાર્જ થયેલ અને ફરતા) લઈએ, તો આ કણ જ્યાં સ્થિત છે ત્યાં ચોક્કસ ક્ષણે ચાર્જ અને ત્વરિત ગતિના ઉત્પાદન સમાન પ્રવાહ અસ્તિત્વમાં છે. યાદ રાખો કે ઇવાસી યુગલગીતના ગીતમાં તે કેવું હતું "બિયરનો સમય આવી ગયો છે": "... જો આબોહવા મુશ્કેલ હોય અને અપાર્થિવ પ્રતિકૂળ હોય, જો ટ્રેન નીકળી ગઈ હોય અને બધી રેલ ઉપડી ગઈ હોય... ” :)

અને હવે આપણે તે દાંડી પર આવીએ છીએ જેનો આપણે શરૂઆતમાં ઉલ્લેખ કર્યો છે. શા માટે કણમાં ચાર્જ હોય ​​છે (બધું હલનચલન સાથે સ્પષ્ટ લાગે છે, પરંતુ ચાર્જ શું છે)? સૌથી મૂળભૂત કણો (હવે ખાતરી માટે:) મોટે ભાગે અવિભાજ્ય) કે જે ચાર્જ વહન કરે છે તે ઇલેક્ટ્રોન, પોઝિટ્રોન (એન્ટિઇલેક્ટ્રોન) અને ક્વાર્ક છે. કેદને કારણે વ્યક્તિગત ક્વાર્કને બહાર કાઢવું ​​અને તેનો અભ્યાસ કરવો અશક્ય છે; ઇલેક્ટ્રોન સાથે તે સરળ લાગે છે, પરંતુ તે હજુ સુધી ખૂબ સ્પષ્ટ નથી. આ ક્ષણે, તે સ્પષ્ટ છે કે વર્તમાનનું પરિમાણિત છે: ઇલેક્ટ્રોનના ચાર્જ કરતા નાના એવા કોઈ ચાર્જ જોવા મળતા નથી (ક્વાર્ક માત્ર એક જ અથવા શૂન્યના કુલ ચાર્જ સાથે હેડ્રોનના સ્વરૂપમાં જોવા મળે છે). ચાર્જ થયેલ કણથી અલગ ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર માત્ર ચુંબકીય ક્ષેત્ર સાથે જોડાણમાં અસ્તિત્વમાં હોઈ શકે છે, જેમ કે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગ, જેનું ક્વોન્ટમ ફોટોન છે. કદાચ ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જની પ્રકૃતિના કેટલાક અર્થઘટન ક્વોન્ટમ ભૌતિકશાસ્ત્રના ક્ષેત્રમાં છે. ઉદાહરણ તરીકે, હિગ્સ ક્ષેત્ર તેણી દ્વારા આગાહી કરવામાં આવ્યું હતું અને પ્રમાણમાં તાજેતરમાં શોધાયું હતું (જો ત્યાં બોસોન છે, તો ત્યાં એક ક્ષેત્ર છે) સંખ્યાબંધ કણોના સમૂહને સમજાવે છે, અને સમૂહ એ કણો ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રને કેવી રીતે પ્રતિક્રિયા આપે છે તેનું માપ છે. કદાચ ચાર્જ સાથે, ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રના પ્રતિભાવના માપ તરીકે, કેટલીક સમાન વાર્તા જાહેર કરવામાં આવશે. શા માટે સમૂહ છે અને શા માટે ચાર્જ છે તે અમુક અંશે સંબંધિત પ્રશ્નો છે.

વિદ્યુત પ્રવાહની પ્રકૃતિ વિશે ઘણું જાણીતું છે, પરંતુ સૌથી મહત્વની બાબત હજુ સુધી જાણીતી નથી.

આ અમુક ચાર્જ થયેલા કણોની ક્રમબદ્ધ હિલચાલ છે. વીજળીની સંપૂર્ણ સંભાવનાનો સક્ષમ રીતે ઉપયોગ કરવા માટે, ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહની રચના અને સંચાલનના તમામ સિદ્ધાંતોને સ્પષ્ટપણે સમજવું જરૂરી છે. તેથી, ચાલો આકૃતિ કરીએ કે કાર્ય અને વર્તમાન શક્તિ શું છે.

વિદ્યુત પ્રવાહ પણ ક્યાંથી આવે છે?

પ્રશ્નની દેખીતી સરળતા હોવા છતાં, થોડા લોકો તેનો બુદ્ધિગમ્ય જવાબ આપી શકે છે. અલબત્ત, આ દિવસોમાં, જ્યારે ટેકનોલોજી અકલ્પનીય ઝડપે વિકાસ કરી રહી છે, ત્યારે લોકો ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહના સંચાલનના સિદ્ધાંત જેવી મૂળભૂત બાબતો વિશે વધુ વિચારતા નથી. વીજળી ક્યાંથી આવે છે? ચોક્કસ ઘણા જવાબ આપશે, "સારું, સોકેટની બહાર, અલબત્ત," અથવા ફક્ત તેમના ખભાને ધ્રુજારી. દરમિયાન, વર્તમાન કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તે સમજવું ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. આ માત્ર વૈજ્ઞાનિકોને જ નહીં, પણ એવા લોકોને પણ જાણવું જોઈએ કે જેઓ કોઈપણ રીતે વિજ્ઞાનની દુનિયા સાથે જોડાયેલા નથી, તેમના સર્વાંગી વૈવિધ્યસભર વિકાસ માટે. પરંતુ દરેક જણ વર્તમાનના ઓપરેટિંગ સિદ્ધાંતનો નિપુણતાથી ઉપયોગ કરી શકતા નથી.

તેથી, પ્રથમ તમારે સમજવું જોઈએ કે વીજળી ક્યાંય બહાર દેખાતી નથી: તે વિશિષ્ટ જનરેટર દ્વારા બનાવવામાં આવે છે જે વિવિધ પાવર પ્લાન્ટ્સ પર સ્થિત છે. ટર્બાઇન બ્લેડના પરિભ્રમણને કારણે, કોલસા અથવા તેલ સાથે પાણીને ગરમ કરીને ઉત્પન્ન થતી વરાળ ઊર્જા ઉત્પન્ન કરે છે, જે પછીથી જનરેટરની મદદથી વીજળીમાં રૂપાંતરિત થાય છે. જનરેટરની ડિઝાઇન ખૂબ જ સરળ છે: ઉપકરણની મધ્યમાં એક વિશાળ અને ખૂબ જ મજબૂત ચુંબક છે, જે વિદ્યુત ચાર્જને તાંબાના વાયર સાથે ખસેડવા દબાણ કરે છે.

ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ આપણા ઘર સુધી કેવી રીતે પહોંચે છે?

ઉર્જા (થર્મલ અથવા ન્યુક્લિયર) નો ઉપયોગ કરીને ચોક્કસ માત્રામાં વિદ્યુત પ્રવાહ ઉત્પન્ન થયા પછી, તે લોકોને સપ્લાય કરી શકાય છે. વીજળીનો આ પુરવઠો નીચે પ્રમાણે કાર્ય કરે છે: વીજળી તમામ એપાર્ટમેન્ટ્સ અને વ્યવસાયો સુધી સફળતાપૂર્વક પહોંચે તે માટે, તેને "પુશ" કરવાની જરૂર છે. અને આ માટે તમારે બળ વધારવું પડશે જે આ કરશે. તેને ઇલેક્ટ્રિક વર્તમાન વોલ્ટેજ કહેવામાં આવે છે. ઓપરેશનનો સિદ્ધાંત નીચે મુજબ છે: વર્તમાન ટ્રાન્સફોર્મરમાંથી પસાર થાય છે, જે તેનું વોલ્ટેજ વધારે છે. આગળ, વિદ્યુત પ્રવાહ ઊંડા ભૂગર્ભ અથવા ઊંચાઈએ સ્થાપિત કેબલમાંથી વહે છે (કારણ કે વોલ્ટેજ ક્યારેક 10,000 વોલ્ટ સુધી પહોંચે છે, જે મનુષ્ય માટે ઘાતક છે). જ્યારે વર્તમાન તેના ગંતવ્ય પર પહોંચે છે, ત્યારે તે ફરીથી ટ્રાન્સફોર્મરમાંથી પસાર થવું જોઈએ, જે હવે તેનું વોલ્ટેજ ઘટાડશે. તે પછી એપાર્ટમેન્ટ બિલ્ડીંગ અથવા અન્ય ઈમારતોમાં સ્થાપિત સ્વીચબોર્ડ સુધી વાયર સાથે પ્રવાસ કરે છે.

વાયર દ્વારા વહન કરવામાં આવતી વીજળીનો ઉપયોગ સોકેટ્સની સિસ્ટમને આભારી છે, જે ઘરગથ્થુ ઉપકરણોને જોડે છે. દિવાલોમાં વધારાના વાયર છે જેના દ્વારા વિદ્યુત પ્રવાહ વહે છે, અને તે આનો આભાર છે કે લાઇટિંગ અને ઘરના તમામ સાધનો કામ કરે છે.

વર્તમાન કાર્ય શું છે?

વિદ્યુત પ્રવાહ દ્વારા વહન કરવામાં આવતી ઉર્જા સમય જતાં પ્રકાશ અથવા ગરમીમાં રૂપાંતરિત થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે આપણે દીવો ચાલુ કરીએ છીએ, ત્યારે ઊર્જાનું વિદ્યુત સ્વરૂપ પ્રકાશમાં ફેરવાય છે.

તેને સરળ ભાષામાં કહીએ તો, વર્તમાનનું કાર્ય એ ક્રિયા છે જે વીજળી પોતે ઉત્પન્ન કરે છે. વધુમાં, તે ખૂબ જ સરળતાથી સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને ગણતરી કરી શકાય છે. ઊર્જાના સંરક્ષણના કાયદાના આધારે, આપણે તારણ કાઢી શકીએ છીએ કે વિદ્યુત ઉર્જા ખોવાઈ ગઈ નથી, તે સંપૂર્ણપણે અથવા આંશિક રીતે અન્ય સ્વરૂપમાં સ્થાનાંતરિત થઈ ગઈ છે, ચોક્કસ માત્રામાં ગરમી આપે છે. આ ગરમી એ વર્તમાન દ્વારા કરવામાં આવેલું કાર્ય છે જ્યારે તે વાહકમાંથી પસાર થાય છે અને તેને ગરમ કરે છે (ગરમીનું વિનિમય થાય છે). જૌલ-લેન્ઝ સૂત્ર આના જેવું દેખાય છે: A = Q = U*I*t (કામ એ ગરમીના જથ્થા અથવા વર્તમાન શક્તિના ઉત્પાદન અને તે સમય જે દરમિયાન તે વાહકમાંથી વહે છે તેટલું છે).

ડાયરેક્ટ કરંટનો અર્થ શું થાય છે?

ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ બે પ્રકારના હોય છે: વૈકલ્પિક અને સીધો. તેઓ અલગ પડે છે કે બાદમાં તેની દિશા બદલી શકતી નથી, તેમાં બે ક્લેમ્પ્સ છે (સકારાત્મક “+” અને નકારાત્મક “-”) અને હંમેશા તેની હિલચાલ “+” થી શરૂ થાય છે. અને વૈકલ્પિક પ્રવાહમાં બે ટર્મિનલ હોય છે - તબક્કો અને શૂન્ય. વાહકના અંતમાં એક તબક્કાની હાજરીને કારણે તે ચોક્કસપણે છે કે તેને સિંગલ-ફેઝ પણ કહેવામાં આવે છે.

સિંગલ-ફેઝ વૈકલ્પિક અને ડાયરેક્ટ ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહની રચનાના સિદ્ધાંતો સંપૂર્ણપણે અલગ છે: સતત વિપરીત, વૈકલ્પિક પ્રવાહ તેની દિશા (તબક્કાથી શૂન્ય તરફ અને શૂન્યથી તબક્કા તરફ બંને પ્રવાહ બનાવે છે) અને તેની તીવ્રતા બંનેને બદલે છે. ઉદાહરણ તરીકે, વૈકલ્પિક વર્તમાન સમયાંતરે તેના ચાર્જના મૂલ્યમાં ફેરફાર કરે છે. તે તારણ આપે છે કે 50 હર્ટ્ઝ (50 સ્પંદનો પ્રતિ સેકન્ડ) ની આવર્તન પર, ઇલેક્ટ્રોન તેમની હિલચાલની દિશા બરાબર 100 વખત બદલે છે.

ડીસી ક્યાં વપરાય છે?

ડાયરેક્ટ વિદ્યુત પ્રવાહની કેટલીક લાક્ષણિકતાઓ છે. તે એક દિશામાં સખત રીતે વહે છે તે હકીકતને કારણે, તેને રૂપાંતરિત કરવું વધુ મુશ્કેલ છે. નીચેના તત્વોને ડીસી સ્ત્રોત ગણી શકાય:

• બેટરી (આલ્કલાઇન અને એસિડ બંને);
• નાના ઉપકરણોમાં વપરાતી સામાન્ય બેટરી;
• તેમજ કન્વર્ટર જેવા વિવિધ ઉપકરણો.

ડીસી ઓપરેશન

તેની મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ શું છે? આ કાર્ય અને વર્તમાન શક્તિ છે, અને આ બંને ખ્યાલો એકબીજા સાથે ખૂબ નજીકથી સંબંધિત છે. પાવર સમયના એકમ દીઠ (1 સેકન્ડ દીઠ) કામની ઝડપનો ઉલ્લેખ કરે છે. જુલ-લેન્ઝના કાયદા અનુસાર, અમે શોધીએ છીએ કે પ્રત્યક્ષ વિદ્યુત પ્રવાહ દ્વારા કરવામાં આવેલું કાર્ય વર્તમાનની શક્તિ, વોલ્ટેજ અને ચાર્જ ટ્રાન્સફર કરવા માટે ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડનું કામ જે સમય દરમિયાન કરવામાં આવ્યું હતું તેના ઉત્પાદન જેટલું છે. કંડક્ટર સાથે.

કંડક્ટરમાં પ્રતિકાર પરના ઓહ્મના કાયદાને ધ્યાનમાં લેતા, વર્તમાનનું કાર્ય શોધવા માટેનું આ સૂત્ર છે: A = I 2 *R*t (કાર્ય વાહકના પ્રતિકારના મૂલ્ય દ્વારા ગુણાકાર કરંટના વર્ગની બરાબર છે અને જે દરમિયાન કામ કરવામાં આવ્યું હતું તે સમય દ્વારા ફરીથી ગુણાકાર).

આધુનિક વ્યક્તિના જીવનને એવી રીતે ગોઠવવામાં આવે છે કે તેના માળખાકીય સપોર્ટમાં વિવિધ તકનીકી અને કાર્યાત્મક ગુણધર્મોવાળા ઘણા ઘટકોનો સમાવેશ થાય છે. આમાં વીજળીનો સમાવેશ થાય છે. સરેરાશ ઉપભોક્તા તેના કાર્યો કેવી રીતે કરે છે તે બરાબર જોઈ અથવા અનુભવતા નથી, પરંતુ અંતિમ પરિણામ ઘરગથ્થુ ઉપકરણોના સંચાલનમાં તદ્દન નોંધપાત્ર છે, અને એટલું જ નહીં. તે જ સમયે, એક જ ઘરેલું ઉપકરણોના ઘણા વપરાશકર્તાઓના મનમાં વીજળી ક્યાંથી આવે છે તે અંગેના પ્રશ્નો વણઉકેલાયેલા રહે છે. આ ક્ષેત્રમાં જ્ઞાનને વિસ્તૃત કરવા માટે, વીજળીની વિભાવનાથી શરૂઆત કરવી યોગ્ય છે.

વીજળી શું છે?

આ વિભાવનાની જટિલતા સમજી શકાય તેવી છે, કારણ કે ઊર્જાને દ્રશ્ય દ્રષ્ટિ માટે સુલભ એક સામાન્ય વસ્તુ અથવા ઘટના તરીકે નિયુક્ત કરી શકાતી નથી. તે જ સમયે, વીજળી શું છે તે પ્રશ્નના જવાબ માટે બે અભિગમો છે. વૈજ્ઞાનિકોની વ્યાખ્યા કહે છે કે વીજળી એ ચાર્જ કરેલા કણોનો પ્રવાહ છે, જે નિર્દેશિત ચળવળ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. એક નિયમ તરીકે, ઇલેક્ટ્રોનને કણો તરીકે સમજવામાં આવે છે.

ઉર્જા ઉદ્યોગમાં જ, વીજળીને સબસ્ટેશનો દ્વારા ઉત્પાદિત ઉત્પાદન તરીકે જોવામાં આવે છે. આ દૃષ્ટિકોણથી, વર્તમાન પેદા કરવા અને પ્રસારિત કરવાની પ્રક્રિયામાં સીધા સંકળાયેલા તત્વો પણ મહત્વપૂર્ણ છે. એટલે કે, આ કિસ્સામાં આપણે કંડક્ટર અથવા અન્ય ચાર્જ બોડીની આસપાસ બનાવેલ ઊર્જા ક્ષેત્રને ધ્યાનમાં લઈએ છીએ. ઊર્જાની આ સમજને વાસ્તવિક અવલોકનની નજીક લાવવા માટે, આપણે નીચેના પ્રશ્નને સમજવો જોઈએ: વીજળી ક્યાંથી આવે છે? વર્તમાન ઉત્પાદન માટે વિવિધ તકનીકી માધ્યમો છે, અને તે બધા એક કાર્યને આધીન છે - અંતિમ ગ્રાહકોને સપ્લાય કરવા. જો કે, વપરાશકર્તાઓ તેમના ઉપકરણોને ઊર્જા પ્રદાન કરી શકે તે પહેલાં, તે ઘણા તબક્કાઓમાંથી પસાર થવું જોઈએ.

વીજ ઉત્પાદન

આજે, ઉર્જા ક્ષેત્રે લગભગ 10 પ્રકારના સ્ટેશનોનો ઉપયોગ થાય છે જે વીજળીનું ઉત્પાદન કરે છે. આ એક એવી પ્રક્રિયા છે જેના પરિણામે ચોક્કસ પ્રકારની ઊર્જા વર્તમાન ચાર્જમાં રૂપાંતરિત થાય છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, અન્ય ઊર્જાની પ્રક્રિયા કરીને વીજળી ઉત્પન્ન થાય છે. ખાસ કરીને, વિશિષ્ટ સબસ્ટેશન પર તેઓ થર્મલ, પવન, ભરતી, જીઓથર્મલ અને અન્યનો મુખ્ય કાર્યકારી સંસાધન તરીકે ઉપયોગ કરે છે. વીજળી ક્યાંથી આવે છે તે પ્રશ્નના જવાબમાં, દરેક સબસ્ટેશન પ્રદાન કરવામાં આવે છે તે ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચરને ધ્યાનમાં લેવું યોગ્ય છે. કોઈપણ ઇલેક્ટ્રિક જનરેટર કાર્યાત્મક એકમો અને નેટવર્ક્સની જટિલ સિસ્ટમથી સજ્જ છે જે ઉત્પન્ન થયેલ ઊર્જાને સંચિત કરવાની અને વિતરણ ગાંઠોમાં વધુ ટ્રાન્સમિશન માટે તૈયાર કરવાની મંજૂરી આપે છે.

પરંપરાગત પાવર પ્લાન્ટ

જો કે તાજેતરના વર્ષોમાં ઊર્જા પ્રવાહો ઝડપથી બદલાયા છે, અમે શાસ્ત્રીય સિદ્ધાંતો પર કામ કરતા મુખ્ય મુદ્દાઓને ઓળખી શકીએ છીએ. સૌ પ્રથમ, આ થર્મલ જનરેશન સુવિધાઓ છે. કચરાના દહન અને અનુગામી રૂપાંતરણના પરિણામે સંસાધન ઉત્પન્ન થાય છે. તે જ સમયે, હીટિંગ અને કન્ડેન્સિંગ સહિત આવા સ્ટેશનોના વિવિધ પ્રકારો છે. તેમની વચ્ચેનો મુખ્ય તફાવત એ છે કે બીજા પ્રકારની વસ્તુઓની ગરમીનો પ્રવાહ પણ ઉત્પન્ન કરવાની ક્ષમતા. એટલે કે, વીજળી ક્યાંથી આવે છે તે પ્રશ્નનો જવાબ આપતી વખતે, આપણે એવા સ્ટેશનોને પણ નોંધી શકીએ છીએ જે એક સાથે અન્ય પ્રકારની ઊર્જા ઉત્પન્ન કરે છે. થર્મલ જનરેશન સુવિધાઓ ઉપરાંત, હાઇડ્રો અને ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટ્સ એકદમ સામાન્ય છે. પ્રથમ કિસ્સામાં, તે પાણીની હિલચાલથી માનવામાં આવે છે, અને બીજામાં, ખાસ રિએક્ટરમાં અણુઓના વિભાજનના પરિણામે.

વૈકલ્પિક ઉર્જા સ્ત્રોતો

ઉર્જા સ્ત્રોતોની આ શ્રેણીમાં સામાન્ય રીતે સૌર કિરણો, પવન, જમીનની જમીન વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. સૌર ઉર્જાને એકઠા કરવા અને વીજળીમાં રૂપાંતરિત કરવા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરતા વિવિધ જનરેટર ખાસ કરીને સામાન્ય છે. આવા સ્થાપનો આકર્ષક છે કારણ કે તેનો ઉપયોગ કોઈપણ ગ્રાહક તેના ઘરને સપ્લાય કરવા માટે જરૂરી વોલ્યુમમાં કરી શકે છે. જો કે, આવા જનરેટર્સના વ્યાપક વિતરણને સાધનોની ઊંચી કિંમત, તેમજ કાર્યકારી ફોટોસેલ્સ પર નિર્ભરતાને કારણે કામગીરીમાં ઘોંઘાટ છે.

મોટી ઉર્જા કંપનીઓના સ્તરે, વીજળીના પવન વૈકલ્પિક સ્ત્રોતો સક્રિયપણે વિકાસ કરી રહ્યા છે. પહેલેથી જ આજે, સંખ્યાબંધ દેશો આ પ્રકારના ઉર્જા પુરવઠામાં ધીમે ધીમે સંક્રમણ માટે કાર્યક્રમોનો ઉપયોગ કરી રહ્યા છે. જો કે, જનરેટરની ઓછી શક્તિ અને ઊંચી કિંમતને કારણે આ દિશામાં તેના પોતાના અવરોધો પણ છે. ઊર્જાનો પ્રમાણમાં નવો વૈકલ્પિક સ્ત્રોત એ પૃથ્વીની કુદરતી ગરમી છે. આ કિસ્સામાં, સ્ટેશનો ભૂગર્ભ ચેનલોની ઊંડાઈમાંથી મેળવેલી થર્મલ ઊર્જાને કન્વર્ટ કરે છે.

વીજળી વિતરણ

વીજળીના ઉત્પાદન પછી, તેના ટ્રાન્સમિશન અને વિતરણનો તબક્કો શરૂ થાય છે, જે ઊર્જા પુરવઠા કંપનીઓ દ્વારા પ્રદાન કરવામાં આવે છે. સંસાધન સપ્લાયર્સ યોગ્ય ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર ગોઠવે છે, જેનો આધાર ઇલેક્ટ્રિકલ નેટવર્ક છે. ત્યાં બે પ્રકારની ચેનલો છે જેના દ્વારા વીજળી પ્રસારિત થાય છે - ઓવરહેડ અને અંડરગ્રાઉન્ડ કેબલ લાઇન. આ નેટવર્ક્સ વિવિધ વપરાશકર્તા જરૂરિયાતો માટે વીજળી ક્યાંથી આવે છે તે પ્રશ્નનો અંતિમ સ્ત્રોત અને મુખ્ય જવાબ છે. સપ્લાયર સંસ્થાઓ વિવિધ પ્રકારના કેબલનો ઉપયોગ કરીને વીજળીના વિતરણ માટે વિશિષ્ટ માર્ગો મૂકે છે.

વીજ ગ્રાહકો

ઘરેલું અને ઔદ્યોગિક બંને ક્ષેત્રોમાં વિવિધ કાર્યો માટે વીજળીની જરૂર પડે છે. આ ઊર્જા વાહકના ઉપયોગનું ઉત્તમ ઉદાહરણ લાઇટિંગ છે. જો કે, આ દિવસોમાં, ઘરની વીજળી ઉપકરણો અને સાધનોની વિશાળ શ્રેણીને શક્તિ આપે છે. અને આ સમાજની ઊર્જા પુરવઠાની જરૂરિયાતોનો માત્ર એક નાનો ભાગ છે.

ટ્રાન્સપોર્ટ ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચરની કામગીરી જાળવવા માટે પણ આ સંસાધન જરૂરી છે: ટ્રોલીબસ, ટ્રામ અને મેટ્રો લાઈનો વગેરે જાળવવા માટે. ઔદ્યોગિક સાહસો ખાસ ઉલ્લેખ કરવા યોગ્ય છે. ફેક્ટરીઓ, મિલો અને પ્રોસેસિંગ કોમ્પ્લેક્સને ઘણીવાર વિશાળ ક્ષમતાના જોડાણની જરૂર પડે છે. અમે કહી શકીએ કે આ વીજળીના સૌથી મોટા ગ્રાહકો છે, આ સંસાધનનો ઉપયોગ કરીને તકનીકી સાધનો અને સ્થાનિક ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચરના સંચાલનને સુનિશ્ચિત કરવામાં આવે છે.

ઇલેક્ટ્રિક પાવર સુવિધાઓનું સંચાલન

વિદ્યુત ગ્રીડના સંગઠન ઉપરાંત, જે તકનીકી રીતે અંતિમ ગ્રાહકોને ઉર્જાનું પ્રસારણ અને વિતરણ કરવાની સંભાવના પ્રદાન કરે છે, આ સંકુલનું સંચાલન નિયંત્રણ સિસ્ટમો વિના અશક્ય છે. આ કાર્યોને અમલમાં મૂકવા માટે, સપ્લાયર્સ ઓપરેશનલ કંટ્રોલ સેન્ટર્સનો ઉપયોગ કરે છે, જેમના કર્મચારીઓ તેમને સોંપવામાં આવેલી ઇલેક્ટ્રિક પાવર સુવિધાઓના કામના કેન્દ્રિય નિયંત્રણ અને સંચાલનને લાગુ કરે છે. ખાસ કરીને, આવી સેવાઓ નેટવર્ક્સના પરિમાણોને નિયંત્રિત કરે છે કે જેમાં વીજળી ગ્રાહકો વિવિધ સ્તરે જોડાયેલા હોય છે. અલગથી, તે વિભાગોની નોંધ લેવી યોગ્ય છે જે નેટવર્ક જાળવણી કરે છે, ઘસારો અટકાવે છે અને લાઇનોના વ્યક્તિગત વિભાગોમાં નુકસાનને સમારકામ કરે છે.

નિષ્કર્ષ

તેના અસ્તિત્વ દરમિયાન, ઊર્જા ઉદ્યોગ વિકાસના ઘણા તબક્કાઓમાંથી પસાર થયો છે. તાજેતરમાં, વૈકલ્પિક ઉર્જા સ્ત્રોતોના સક્રિય વિકાસને કારણે નવા ફેરફારો જોવા મળ્યા છે. આ વિસ્તારોનો સફળ વિકાસ આજે કેન્દ્રીય નેટવર્કને ધ્યાનમાં લીધા વિના, વ્યક્તિગત ઘરગથ્થુ જનરેટરમાંથી મેળવેલ ઘરમાં વીજળીનો ઉપયોગ કરવાનું શક્ય બનાવે છે. જો કે, આ ઉદ્યોગોને કેટલીક મુશ્કેલીઓ પણ છે. સૌ પ્રથમ, તેઓ યોગ્ય સાધનો ખરીદવા અને ઇન્સ્ટોલ કરવાના નાણાકીય ખર્ચ સાથે સંકળાયેલા છે - બેટરી સાથે સમાન સૌર પેનલ્સ. પરંતુ વૈકલ્પિક સ્ત્રોતોમાંથી ઉત્પન્ન થતી ઉર્જા સંપૂર્ણપણે મફત હોવાથી, આ ક્ષેત્રોમાં વધુ પ્રગતિની સંભાવનાઓ ગ્રાહકોની વિવિધ શ્રેણીઓ માટે સુસંગત રહે છે.

કાર્યનો ટેક્સ્ટ છબીઓ અને સૂત્રો વિના પોસ્ટ કરવામાં આવ્યો છે.
કાર્યનું સંપૂર્ણ સંસ્કરણ PDF ફોર્મેટમાં "વર્ક ફાઇલ્સ" ટેબમાં ઉપલબ્ધ છે

વીજળીઆપણા જીવનમાં ખૂબ મહત્વ છે. આપણી આસપાસની લગભગ દરેક વસ્તુ વીજળીથી ચાલે છે. ઉદાહરણ તરીકે, આપણા ઘરમાં ઘરગથ્થુ ઉપકરણો: ટેલિવિઝન, વોશિંગ મશીન, રેફ્રિજરેટર્સ, કમ્પ્યુટર્સ, લાઇટ બલ્બ. શેરીમાં, ટ્રોલીબસ, ટ્રામ, ઇલેક્ટ્રિક ટ્રેનો ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહનો ઉપયોગ કરીને ચાલે છે, અને કાર પણ હેડલાઇટથી રસ્તાને નિયંત્રિત કરવા અને પ્રકાશિત કરવા માટે વીજળીનો ઉપયોગ કરે છે. ફેક્ટરીઓમાં, મશીનો, ભઠ્ઠીઓ અને અન્ય જટિલ પદ્ધતિઓ વીજળી પર કાર્ય કરે છે.

તો વાયરો દ્વારા આપણા ઘરમાં જે વીજળી આવે છે તે ક્યાંથી આવે છે?

મારા કાર્યમાં, હું અભ્યાસ કરીશ કે પાવર પ્લાન્ટ્સ પર વીજળી કેવી રીતે ઉત્પન્ન થાય છે: થર્મલ પાવર પ્લાન્ટ્સ, ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટ્સ, હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પાવર પ્લાન્ટ્સ, વિન્ડ પાવર પ્લાન્ટ્સ. જાણે કે વિશિષ્ટ સપોર્ટ સાથે જોડાયેલા વિદ્યુત વાયર દ્વારા, વીજળી શહેરમાં, પછી દરેક ઘર, દરેક એપાર્ટમેન્ટમાં મોકલવામાં આવે છે.

પ્રાયોગિક ભાગમાં હું સાબિત કરીશ કે "નાનું" જનરેટર કેવી રીતે કરંટ જનરેટ કરે છે જે ઘરને પ્રકાશિત કરવા માટે પૂરતું હશે.

"વીજળી કેવી રીતે મેળવવી" વિષય મારા માટે ખાસ કરીને રસપ્રદ છે, કારણ કે બ્રેડબોર્ડ બનાવવા માટે, તમારે વાસ્તવિક સર્કિટ સોલ્ડર કરવાની જરૂર છે.

અભ્યાસનો હેતુ:વીજળીની ઉત્પત્તિનો અભ્યાસ.

સંશોધન હેતુઓ:

પાણી, પવન, સૌર અને ગેસની ઉર્જાનું રૂપાંતર કરીને વીજળી કેવી રીતે બનાવવામાં આવે છે તેનું અન્વેષણ કરો.

વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે જનરેટર કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તે સમજો.

બેટરી (પોર્ટેબલ ઉર્જા સ્ત્રોત) કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તે ધ્યાનમાં લો.

પ્રયોગો કરો: રમકડાના ઘરને જનરેટર સાથે જોડો, જે ઘરમાં લાઇટિંગ ચાલુ કરવા માટે ઇલેક્ટ્રિક કરંટ જનરેટ કરશે. પછી તે જ રીતે પંખો ચાલુ કરો.

મીઠાના પાણી અને મેટલ પ્લેટમાંથી હોમમેઇડ બેટરી બનાવો.

પ્રથમ વસ્તુ એ શૈક્ષણિક સાહિત્યનું વિશ્લેષણ કરવાનું છે. તેમાંથી મેં નીચેની બાબતો શીખી: પાવર પ્લાન્ટમાં વીજળી ઉત્પન્ન થાય છે, પછી ખાસ સપોર્ટ સાથે જોડાયેલા ઇલેક્ટ્રિકલ વાયર દ્વારા શહેરમાં મોકલવામાં આવે છે, પછી દરેક ઘરમાં, દરેક એપાર્ટમેન્ટમાં.

ઉર્જા મથકો

પાણી, પવન, સૂર્ય અને વાયુની ઊર્જાને વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરીને પાવર પ્લાન્ટમાં વીજળી ઉત્પન્ન થાય છે (ફિગ. 1).

ફિગ. 1 પાવર પ્લાન્ટ્સ: a - સંયુક્ત ગરમી અને પાવર પ્લાન્ટ (CHP), b - ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટ, c - હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પાવર પ્લાન્ટ, d - પવન ઊર્જા પ્લાન્ટ.

સંયુક્ત ગરમી અને પાવર પ્લાન્ટ (ફિગ. 1a), સૌથી સામાન્ય સ્ટેશનોમાંનું એક, શહેરને માત્ર વીજળી જ નહીં, પરંતુ શિયાળામાં ઘરોને ગરમ કરવા માટે ગરમી પણ પ્રદાન કરે છે. આવા ઘણા સ્ટેશનો બનાવવામાં આવ્યા છે. તે કેવી રીતે કામ કરે છે? મોટા સ્ટવમાં ગેસ સળગાવવામાં આવે છે, તે જ ગેસનો ઉપયોગ આપણે રસોડામાં ખોરાક રાંધવા માટે કરીએ છીએ, આકૃતિ 2 માં આકૃતિ જુઓ. ગેસ બોઈલરને પાણીથી ગરમ કરે છે. પાણી, જ્યારે ગરમ થાય છે, વરાળમાં ફેરવાય છે. વરાળ ટર્બાઇનને ફેરવે છે, જે બદલામાં જનરેટરને ફેરવે છે, જે ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરે છે. વીજળી આપણા શહેરમાં પાવર લાઇન દ્વારા મોકલવામાં આવે છે. બળી ગયેલા ગેસમાંથી ધુમાડો ચીમનીમાં જાય છે, અને વરાળ કૂલિંગ ટાવરમાં ઠંડુ થાય છે, પાણીમાં ફેરવાય છે અને બોઈલરમાં પાછું આવે છે. શિયાળામાં, આ ગરમ પાણી અમારા ઘરોમાં એપાર્ટમેન્ટને ગરમ કરવા માટે મોકલવામાં આવે છે. હવે આપણે જોઈએ છીએ કે પરિભ્રમણની યાંત્રિક ઊર્જા જનરેટરમાં વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે.

ફિગ.2. CHP ઓપરેશન ડાયાગ્રામ

ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટ(પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટ) અગાઉના પાવર પ્લાન્ટ કરતાં વધુ જટિલ છે, આકૃતિ 1b જુઓ. આપણા દેશમાં તેમાંથી ઓછા છે. આ બાબત એ છે કે તેઓ ગેસ બર્ન કરતા નથી, પરંતુ પરમાણુ પ્રતિક્રિયા (ફિગ. 3) થી ગરમીનો ઉપયોગ કરે છે. આવી પરમાણુ ઊર્જા મેળવવી એ ખૂબ જ જટિલ પ્રક્રિયા છે. ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટમાં, તમામ અશુદ્ધિઓમાંથી શુદ્ધ થયેલું સામાન્ય પાણી રિએક્ટરની અંદર ફરે છે. રિએક્ટર શરૂ થાય છે જ્યારે ન્યુટ્રોન-શોષક સળિયા તેના કોરમાંથી દૂર કરવામાં આવે છે. સાંકળ પ્રતિક્રિયા દરમિયાન, ઘણી બધી થર્મલ ઊર્જા મુક્ત થાય છે. પાણી, કોરમાંથી ફરતું, બળતણ તત્વોને ધોઈને, 320 0 સે. સુધી ગરમ કરે છે. સ્ટીમ જનરેટરની હીટ એક્સચેન્જ ટ્યુબની અંદરથી પસાર થતાં, પ્રાથમિક સર્કિટનું પાણી સંપર્કમાં આવ્યા વિના ગૌણ સર્કિટના પાણીને ગરમી આપે છે. તેની સાથે, જે રિએક્ટર હોલની બહાર કિરણોત્સર્ગી પદાર્થોના પ્રવેશને અટકાવે છે. બાકીની યોજના અગાઉની યોજના જેવી જ છે. ગૌણ સર્કિટ પાણી વરાળમાં ફેરવાય છે. વરાળ ટર્બાઇનને અસાધારણ ગતિએ ફેરવે છે, અને ટર્બાઇન ઇલેક્ટ્રિક જનરેટર ચલાવે છે, જે ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરે છે. વીજળી આપણા શહેરમાં પાવર લાઇન દ્વારા મોકલવામાં આવે છે.

ચોખા. 3 NPP ઓપરેશન ડાયાગ્રામ

હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પાવર સ્ટેશનઅમારી પાસે તે પર્મમાં છે (ફિગ. 1-સી). આવા પાવર પ્લાન્ટ્સ પડતા પાણીની ઉર્જાનો ઉપયોગ કરે છે. આ કરવા માટે, તેઓ નદી પર બંધ બાંધે છે. તેની ઊંચાઈથી, પાણી નીચે પડે છે અને ટર્બાઇનને ફેરવે છે, અને ટર્બાઇન જનરેટરને ફેરવે છે, જે વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે. હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પાવર સ્ટેશનનું ઓપરેશન ડાયાગ્રામ આકૃતિ 4 માં બતાવવામાં આવ્યું છે.

ચોખા. 4 હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પાવર સ્ટેશનના સંચાલનની યોજના

વિન્ડ પાવર પ્લાન્ટ્સપવન ઊર્જાનો ઉપયોગ કરો (ફિગ. 1-d). આવા પાવર પ્લાન્ટ્સ બહુ શક્તિશાળી નથી હોતા. પવન પંખાના બ્લેડને ફેરવે છે, જે એરોપ્લેન બ્લેડની જેમ જ, માત્ર ખૂબ મોટા હોય છે. અને તેઓ પહેલેથી જ જનરેટરને ફેરવી રહ્યા છે (ફિગ. 5).

ચોખા. 5 પવન ઉર્જા પ્લાન્ટના સંચાલનની યોજના

અન્ય પાવર પ્લાન્ટ્સ છે જે કંઈપણ સ્પિન કરતા નથી અને તેમની પાસે જનરેટર નથી. આ સોલાર પાવર પ્લાન્ટ છે. સૂર્યપ્રકાશની ઉર્જા એક વિશિષ્ટ સામગ્રીથી બનેલી સૌર પેનલમાં વીજળીમાં રૂપાંતરિત થાય છે, જે સૌર ઊર્જાના પ્રભાવ હેઠળ, વિદ્યુત પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરવાનું શરૂ કરે છે (ફિગ. 6).

ચોખા. 6 સોલાર પાવર પ્લાન્ટના સંચાલનની યોજના

જનરેટર ઉપકરણ

તો જનરેટર કેવી રીતે કામ કરે છે જે વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે?

આપણે બધા જાણીએ છીએ કે તે શું છે ચુંબક, કોઈપણ વ્યક્તિનો સામનો થયો છે અને તેની સાથે રમ્યો છે. ચુંબક ધાતુની વસ્તુઓને પોતાની તરફ આકર્ષે છે. ચુંબક અલગ છે: મોટા અને નાના, મજબૂત અને નબળા.

જો તમે ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ઇલેક્ટ્રિક વાયરથી બનેલી ફ્રેમ મૂકો છો અને તેને બાંધી શકો છો જેથી તમે તેને હેન્ડલ દ્વારા ફેરવી શકો, તો તમને સૌથી સરળ મળશે. જનરેટર. જો તમે ફ્રેમને ફેરવો છો, તો તેમાં વિદ્યુત પ્રવાહ આવશે. અને, જો વર્તમાન પર્યાપ્ત શક્તિશાળી છે, તો પછી લાઇટ બલ્બ (ફિગ. 7) પ્રકાશિત કરવું શક્ય બનશે. વાસ્તવિક જનરેટરમાં, ફ્રેમને બદલે, તેઓ ખાસ કોઇલ પર ખૂબ લાંબા વાયરના ઘાનો ઉપયોગ કરે છે અને તેના કારણે, જનરેટર ખૂબ શક્તિશાળી હોય છે.

ફિગ. 7 જનરેટર ઉપકરણ ડાયાગ્રામ

પરંતુ જો જનરેટરને ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ પૂરો પાડવામાં આવે તો શું થાય છે?

જો જનરેટરને ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ પૂરો પાડવામાં આવે છે, તો ફ્રેમ પોતે જ ફેરવવાનું શરૂ કરશે, એટલે કે, વિપરીત અસર થશે (ફિગ. 8). આવા ઉપકરણોને ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ કહેવામાં આવે છે. તેઓ મોટા અને નાના, શક્તિશાળી અને નબળા પણ હોઈ શકે છે.

Fig.8 એન્જિન ડાયાગ્રામ

જો તમને પોર્ટેબલ ઉર્જા સ્ત્રોતની જરૂર હોય અને વાયર દ્વારા આઉટલેટ સાથે જોડાયેલ ન હોય તો શું કરવું?આ માટે, ત્યાં બેટરીઓ છે, જે આપણા બધા માટે પરિચિત છે.

બેટરીઓ

બેટરી- આ તે કન્ટેનર છે જેમાં રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા થાય છે. સૌથી સરળ બેટરીમાં ઝીંક કપ, ગ્રેફાઇટ સળિયા અને તેમની વચ્ચે ઇલેક્ટ્રોલાઇટનો સમાવેશ થાય છે (ફિગ. 9).

Fig.9 બેટરી માળખું

બેટરીનો ઉપયોગ કરવાની પ્રક્રિયા દરમિયાન, રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા તેને અંદરથી નષ્ટ કરે છે અને બેટરી "ખરાવાય છે", એટલે કે, ડિસ્ચાર્જ થાય છે. જેટલી વધુ આપણે બેટરી લોડ કરીશું, તેટલી જ મજબૂત રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા અને તેટલી ઝડપથી ડિસ્ચાર્જ થશે.

સૌથી સરળ બેટરી ઘરે બનાવી શકાય છે. આ કરવા માટે, તમારે બે અલગ અલગ "ધાતુઓ" લેવાની જરૂર છે: એક ખીલી અને એક સિક્કો - આ ઇલેક્ટ્રોડ્સ હશે (ફિગ. 10), અને તમે ઇલેક્ટ્રોલાઇટ તરીકે લીંબુનો ઉપયોગ કરી શકો છો.

ફિગ. 10 હોમમેઇડ બેટરી

પરંતુ આપણે ધ્યાનમાં લેવું જોઈએ કે આવી બેટરી ખૂબ નબળી હશે અને લાઇટ બલ્બને પ્રકાશિત કરવા માટે પણ પૂરતી નહીં હોય. આપણે જોઈએ છીએ કે વીજળી માત્ર વોલ્ટમીટર નામના ઉપકરણ પર દેખાઈ છે.

તમે મીઠું પાણી અને મેટલ પ્લેટ્સ (ફિગ. 11) માંથી હોમમેઇડ બેટરી પણ બનાવી શકો છો. તેનું ઉપકરણ ખૂબ જ સરળ છે. સાદા ખારા પાણીથી ભરેલા ત્રણ જાર છે. તેમાંના દરેકમાં આપણે મેટલ પ્લેટથી બનેલા બે ઇલેક્ટ્રોડને નીચે કરીએ છીએ. એક પ્લેટ કોપર સાથે કોટેડ છે, અને બીજી જસત સાથે.

ચોખા. 11 હોમમેઇડ બેટરી

આની જેમ બેટરીહું તેને મારા કાર્યના પ્રાયોગિક ભાગમાં દર્શાવીશ. હું અન્ય પ્રયોગો પણ કરીશ: હું રમકડાના ઘરને જનરેટર સાથે જોડીશ, જે ઘરમાં લાઇટિંગ ચાલુ કરવા માટે ઇલેક્ટ્રિક કરંટ જનરેટ કરશે. અને હું નીચેના સાબિત કરીશ: યાંત્રિક પરિભ્રમણ ઊર્જા જનરેટરમાં વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે.

પ્રાયોગિક ભાગ:

IN પ્રથમપ્રયોગમાં, હું એક રમકડાના ઘરને નાના પાવર સ્ટેશન સાથે જોડીશ (ફિગ. 12). હું હેન્ડલ ચાલુ કરીશ, અને નાનું જનરેટર ઘરમાં લાઇટિંગ ચાલુ કરવા માટે પૂરતો કરંટ જનરેટ કરશે.

કાર્ડબોર્ડ, લાકડાનું પ્લાયવુડ માપન 90x170 mm, 70x165 mm, સોકેટ, ફ્લેશલાઇટ મિકેનિઝમ, વાયર, પ્લગ, લાઇટ બલ્બ (5 pcs.), ગુંદર.

ચોખા. 12 પ્રથમ પ્રયોગ

માં બીજુંપ્રયોગમાં, હું પાવર સ્ટેશન (ફિગ. 13) સાથે પંખાને જોડીશ. આપણે જોઈશું કે કેવી રીતે જનરેટરમાં યાંત્રિક પરિભ્રમણ ઊર્જા વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે, વાયર દ્વારા પંખા સુધી ચાલે છે અને તેના એન્જિનમાં તે પાછું રોટેશનલ એનર્જીમાં રૂપાંતરિત થાય છે.

મોડેલ બનાવવા માટેની સામગ્રી:કાર્ડબોર્ડ, 95x210 mm, 70x165 mm, સોકેટ, વાયર, પ્લગ, ગુંદર, પંખો, ઇલેક્ટ્રિક મોટર માપવા લાકડાના પ્લાયવુડ.

Fig.13 બીજો પ્રયોગ

IN ત્રીજુંપ્રયોગમાં, હું બેટરી સાથે જોડાઈશ, બદલામાં, તે જ ઘર અને ચાહક (ફિગ. 14-એ, બી).

મોડેલ બનાવવા માટેની સામગ્રી:કાર્ડબોર્ડ, લાકડાનું પ્લાયવુડ માપન 95x210 mm, 70x165 mm, 90x170 mm, સોકેટ, વાયર, પ્લગ, ગુંદર, પંખો, ઇલેક્ટ્રિક મોટર, લાઇટ બલ્બ (5 pcs.), બેટરી.

Fig.14 ત્રીજો પ્રયોગ

આગામી માં - ચોથુંપ્રયોગમાં હું હોમમેઇડ બેટરી (ફિગ. 15-a) દર્શાવીશ. ખારા પાણીથી ભરેલી બરણી લો. તેમાંના દરેકમાં આપણે મેટલ પ્લેટથી બનેલા બે ઇલેક્ટ્રોડને નીચે કરીએ છીએ. એક પ્લેટ કોપર સાથે કોટેડ છે, અને બીજી જસત સાથે.

મોડેલ બનાવવા માટેની સામગ્રી:કાર્ડબોર્ડ Ø 20 મીમી, ઘડિયાળની પદ્ધતિ, લાઇટ બલ્બ (1 પીસી.), વાયર, મીઠાના પાણીના ત્રણ જાર, પાયા માટે લાકડાના પ્લાયવુડ 75x330 મીમી, કોપર અને ઝિંક પ્લેટ 75 મીમી લાંબી, ગુંદર.

ફિગ. 15 ચોથો પ્રયોગ

આ ત્રણ બેટરીની ઉર્જા પ્રકાશ માટે અને ઘડિયાળ ચાલુ થવા માટે પૂરતી હતી (ફિગ. 15-બી).

તારણો

મારા કાર્યમાં, મેં જોયું કે તેઓ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે: થર્મલ પાવર પ્લાન્ટ્સ, ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટ્સ, હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પાવર પ્લાન્ટ્સ અને વિન્ડ પાવર પ્લાન્ટ્સ. થર્મલ પાવર પ્લાન્ટ્સ અને ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટ્સની કામગીરીની યોજના સામાન્ય રીતે સમાન હોય છે: પાણી સાથે બોઈલર ગરમ થાય છે, પાણી વરાળમાં ફેરવાય છે. વરાળ ટર્બાઇનને ફેરવે છે, અને ટર્બાઇન જનરેટરને ફેરવે છે, જે ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરે છે. વીજળી આપણા શહેરમાં પાવર લાઇન દ્વારા મોકલવામાં આવે છે. એક કિસ્સામાં, ગેસ બળી જાય છે, અને બીજામાં, પરમાણુ પ્રતિક્રિયામાંથી ગરમીનો ઉપયોગ થાય છે. હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પાવર પ્લાન્ટ્સ ટર્બાઇનને સ્પિન કરવા માટે પડતા પાણીની ઊર્જાનો ઉપયોગ કરે છે, અને ટર્બાઇન જનરેટરને સ્પિન કરે છે, જે વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે. વિન્ડ પાવર પ્લાન્ટ્સમાં, પવન પંખાના બ્લેડને ફેરવે છે, જે પછી જનરેટરને ફેરવે છે.

બધા પાવર પ્લાન્ટ્સ નીચેનાનો અમલ કરે છે: જનરેટરમાં યાંત્રિક પરિભ્રમણ ઊર્જા વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે.પરંતુ અન્ય પાવર પ્લાન્ટ્સ છે જેમાં કશું ફરતું નથી, અને તેમની પાસે જનરેટર નથી. આ સૌર પેનલ્સ છે. તેઓ એક વિશિષ્ટ સામગ્રીથી બનેલા છે, અને જ્યારે સૂર્યના સંપર્કમાં આવે છે ત્યારે તેઓ ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરે છે.

વ્યવહારુ ભાગમાં, મેં ઘણા પ્રયોગો કર્યા. IN પ્રથમ પ્રયોગટોય હાઉસને "સ્મોલ પાવર પ્લાન્ટ" સાથે જોડ્યું. "નાના" જનરેટર ઘરમાં વીજળી ચાલુ કરવા માટે પૂરતો પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરે છે. માં બીજું- પાવર સ્ટેશન સાથે પંખો જોડ્યો. જનરેટરમાં રહેલી યાંત્રિક રોટેશનલ એનર્જી વિદ્યુત ઉર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે, તે વાયરો દ્વારા પંખા સુધી જાય છે અને તેના એન્જિનમાં તે પાછું રોટેશનલ એનર્જીમાં રૂપાંતરિત થાય છે. IN ત્રીજુંપ્રયોગમાં, મેં બદલામાં, તે જ ઘર અને પંખાને બેટરી સાથે જોડ્યા. IN ચોથુંપ્રયોગમાં, મેં હોમમેઇડ બેટરીનું નિદર્શન કર્યું. ખારા પાણીના દરેક ત્રણ જારમાં, તાંબા અને જસતની ધાતુની પ્લેટથી બનેલા બે ઇલેક્ટ્રોડને નીચે ઉતારવામાં આવ્યા હતા.

બે પ્રયોગોમાં, મેં નીચેનાની પુષ્ટિ કરી અને સ્પષ્ટપણે દર્શાવ્યું: જનરેટરમાં યાંત્રિક પરિભ્રમણ ઊર્જા વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે.તેણે હોમમેઇડ બેટરી પણ બનાવી, જેની ઊર્જા લાઇટ બલ્બ પ્રગટાવવા અને ઘડિયાળ શરૂ કરવા માટે પૂરતી હતી.

પરંતુ મારી પાસે હજુ પણ પ્રશ્નો છે જેના જવાબો મારે શોધવાના છે:

પરમાણુ પ્રતિક્રિયા કેવી રીતે થાય છે? આપણા દેશમાં કયા ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટ છે? મને પણ આશ્ચર્ય થાય છે કે ચેર્નોબિલ પર અકસ્માત કેમ થયો.

ઓહ, આપણી પાસે કેટલી અદ્ભુત શોધો છે

આત્મા જ્ઞાનની તૈયારી કરે છે,

અને અનુભવ એ મુશ્કેલ ભૂલોનો પુત્ર છે,

અને પ્રતિભાશાળી, વિરોધાભાસનો મિત્ર.

એ.એસ. પુષ્કિન

ગ્રંથસૂચિ

1 યુ.આઈ. ડિક, વી.એ. ઇલીન, ડી.એ. ઇસેવ એટ અલ. /ભૌતિકશાસ્ત્ર: શાળાના બાળકો અને યુનિવર્સિટીઓમાં પ્રવેશ કરનારાઓ માટે એક વિશાળ સંદર્ભ પુસ્તક / બસ્ટાર્ડ પબ્લિશિંગ હાઉસ, 2000.

2 “એ થી ઝેડ સુધીના બાળકો માટે જ્ઞાનકોશ”/ પબ્લિશિંગ હાઉસ “માખાઓન”, મોસ્કો, 2010.

3 એ.એ. બખ્મેટ્યેવ / ઇલેક્ટ્રોનિક ડિઝાઇનર "કોનોઇઝર" / ભૌતિકશાસ્ત્રમાં પ્રાયોગિક વર્ગો. 8, 9, 10, 11 ગ્રેડ. // મોસ્કો, 2005.

4 વિદ્યુત ઉર્જા મેળવવી અને તેનો ઉપયોગ કરવો: [ઇલેક્ટ્રોનિક સંસાધન] // જ્ઞાનની દુનિયા. URL: http://mirznanii.com/info/id-9244

ડીસી (સીધો પ્રવાહ) –આ એક દિશામાં ચાર્જ કણોની ક્રમબદ્ધ હિલચાલ છે.બીજા શબ્દો માં
વિદ્યુત પ્રવાહની લાક્ષણિકતા દર્શાવતા જથ્થાઓ, જેમ કે વોલ્ટેજ અથવા વર્તમાન, મૂલ્ય અને દિશા બંનેમાં સ્થિર છે.

સીધા વર્તમાન સ્ત્રોતમાં, ઉદાહરણ તરીકે નિયમિત AA બેટરીમાં, ઇલેક્ટ્રોન માઇનસથી પ્લસ તરફ જાય છે. પરંતુ ઐતિહાસિક રીતે, વર્તમાનની તકનીકી દિશાને વત્તાથી બાદબાકીની દિશા માનવામાં આવે છે.

પ્રત્યક્ષ પ્રવાહ માટે, ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગના તમામ મૂળભૂત કાયદાઓ, જેમ કે ઓહ્મનો કાયદો અને કિર્ચહોફના કાયદા, લાગુ પડે છે.

વાર્તા

શરૂઆતમાં, પ્રત્યક્ષ પ્રવાહને ગેલ્વેનિક પ્રવાહ કહેવામાં આવતું હતું, કારણ કે તે પ્રથમ ગેલ્વેનિક પ્રતિક્રિયાનો ઉપયોગ કરીને મેળવવામાં આવ્યું હતું. પછી, ઓગણીસમી સદીના અંતમાં, થોમસ એડિસને પાવર લાઇન દ્વારા સીધા પ્રવાહના પ્રસારણને ગોઠવવાનો પ્રયાસ કર્યો. તે જ સમયે, કહેવાતા "પ્રવાહનું યુદ્ધ", જેમાં વૈકલ્પિક અને પ્રત્યક્ષ વચ્ચે મુખ્ય પ્રવાહ તરીકે પસંદગી હતી. કમનસીબે, ડાયરેક્ટ કરંટ આ "યુદ્ધ" "હારી ગયો" કારણ કે, વૈકલ્પિક પ્રવાહથી વિપરીત, જ્યારે અંતર પર પ્રસારિત થાય છે ત્યારે ડાયરેક્ટ કરંટ મોટા પાવરની ખોટ સહન કરે છે. વૈકલ્પિક પ્રવાહ રૂપાંતરિત કરવા માટે સરળ છે અને આને કારણે તે વિશાળ અંતર પર પ્રસારિત થઈ શકે છે.

ડીસી પાવર સપ્લાય

ડાયરેક્ટ કરંટના સ્ત્રોતો બેટરી અથવા અન્ય સ્ત્રોતો હોઈ શકે છે જેમાં રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાને કારણે કરંટ દેખાય છે (ઉદાહરણ તરીકે, AA બેટરી).

ઉપરાંત, પ્રત્યક્ષ વર્તમાન સ્ત્રોતો ડાયરેક્ટ વર્તમાન જનરેટર હોઈ શકે છે, જેમાં વર્તમાનને કારણે પેદા થાય છે
ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનની ઘટના, અને પછી કલેક્ટરનો ઉપયોગ કરીને સુધારેલ છે.

વૈકલ્પિક પ્રવાહને સુધારીને સીધો પ્રવાહ મેળવી શકાય છે. આ હેતુ માટે વિવિધ રેક્ટિફાયર અને કન્વર્ટર છે.

અરજી

વિદ્યુત સર્કિટ અને ઉપકરણોમાં ડાયરેક્ટ કરંટનો વ્યાપક ઉપયોગ થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઘરમાં, મોડેમ અથવા સેલ ફોન ચાર્જર જેવા મોટા ભાગના ઉપકરણો ડીસી કરંટ પર ચાલે છે. કારનું જનરેટર બેટરી ચાર્જ કરવા માટે ડાયરેક્ટ કરંટ ઉત્પન્ન કરે છે અને કન્વર્ટ કરે છે. કોઈપણ પોર્ટેબલ ઉપકરણ ડીસી સ્ત્રોત દ્વારા સંચાલિત થાય છે.

ઉદ્યોગમાં, ડાયરેક્ટ કરંટનો ઉપયોગ ડાયરેક્ટ કરંટ મશીનો જેમ કે મોટર અથવા જનરેટરમાં થાય છે. કેટલાક દેશોમાં, ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ ડીસી પાવર લાઇન અસ્તિત્વમાં છે.

ડાયરેક્ટ કરંટને દવામાં પણ તેનો ઉપયોગ મળ્યો છે, ઉદાહરણ તરીકે ઇલેક્ટ્રોફોરેસિસમાં, ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહનો ઉપયોગ કરીને સારવારની પ્રક્રિયા.

રેલ્વે પરિવહનમાં, વૈકલ્પિક પ્રવાહ ઉપરાંત, સીધા પ્રવાહનો પણ ઉપયોગ થાય છે. આ એ હકીકતને કારણે છે કે ટ્રેક્શન મોટર્સ, જે કરતાં વધુ સખત યાંત્રિક લાક્ષણિકતાઓ ધરાવે છે