विषय
- बिजली की मूल बातें
- चालकता क्या है?
- चालकता बनाम चालकता
- विद्युत चालकता और जल: एक अवलोकन
- जल में चालकता का महत्व
- ऊष्मीय चालकता
जो भी एक स्विमिंग पूल के आसपास बहुत समय बिताता है, वह जल्दी से पता चलता है कि लोग आमतौर पर पानी के पास बिजली के उपकरणों के बारे में बहुत चिंतित हैं - सभी अधिक अगर वे प्लग में होते हैं।
यह सच है, वास्तव में, अधिकांश स्थितियों में जहां पानी का पर्याप्त भंडार विद्युतीय प्रवाह के ज्ञात प्रवाह के पास कहीं भी मौजूद है। पानी की चालकता के लिए धन्यवाद, बाथटब में शैतानी "टोस्टर" अपराध पुराने स्कूल, हत्या-रहस्य कहानियों में एक प्रिय क्लिच का कुछ है।
यहाँ मुद्दा यह है कि आप अपने आप को बिजली से चोट पहुंचा सकते हैं, हालांकि यह हमेशा ध्यान में रखना महत्वपूर्ण है; इसके सबसे सतर्क वयस्क, और उस मामले के लिए मध्य-विद्यालय के बच्चे, किसी भी रूप में वर्तमान के साथ पानी के मिश्रण को साफ करने के लिए जानते हैं कि वे भौतिकी जानते हैं या नहीं। (वास्तव में, कुछ अति सतर्क विचार लगातार बने रहते हैं, जैसे कि अगर आपको ऊँगलियों के हल्के गीले होने पर प्लास्टिक के लाइट स्विच को छूने की संभावना है, तो आपको यह झटका लगने की संभावना है।
समय के लिए अधिक महत्वपूर्ण यह सवाल है कि कम से कम "बिजली" कैसे बहती है कुछ तरल पदार्थ जब कम से कम कुछ ठोस इसमें हो सकते हैं। क्या यह सिर्फ पानी है जो इस तरह से बिजली के साथ बातचीत करता है? दूध या रस के बारे में क्या? और अधिक आम तौर पर, पदार्थ के गुण इसके मूल्य में योगदान करते हैं प्रवाहकत्त्व?
बिजली की मूल बातें
बिजली के रूप में जानी जाने वाली घटना वास्तव में के आंदोलन से अधिक नहीं है इलेक्ट्रॉनों किसी प्रकार के भौतिक माध्यम या सामग्री के माध्यम से।
आप एक सामग्री के रूप में हवा के बारे में नहीं सोच सकते हैं, लेकिन वास्तव में, आपके द्वारा देखे जाने वाले विभिन्न अणुओं में समृद्ध हवा, जिनमें से बहुत से विद्युत प्रवाह में भाग ले सकते हैं और कर सकते हैं। आप स्पष्ट रूप से इलेक्ट्रॉनों को देख नहीं सकते हैं, इसलिए यदि आप बिजली में विश्वास करते हैं, तो आपको विश्वास करना चाहिए कि आश्चर्यजनक छोटी चीजें रोजमर्रा की सामग्री के व्यवहार में बहुत बड़ी भूमिका निभाती हैं!
विभिन्न सामग्री इलेक्ट्रॉनों के इस मार्ग के लिए अनुमति देती हैं - और उनके साथ, उनके विद्युत आवेश - अलग-अलग डिग्री पर उनके व्यक्तिगत आणविक और परमाणु संरचनाओं के आधार पर। इलेक्ट्रॉनों के द्वारा अनुभव की गई अन्य छोटी वस्तुओं के साथ टकराव जितना कम होता है, उतनी ही आसानी से प्रश्न में मामले के माध्यम से प्रेषित होते हैं।
वर्तमान प्रवाह के लिए सामान्य समीकरण है मैं = वी / आर, कहाँ पे मैं एम्पीयर में वर्तमान प्रवाह है, वी वोल्ट ("वोल्टेज") में विद्युत संभावित अंतर है और आर ओम में प्रतिरोध है। प्रतिरोध चालकता से संबंधित है, जैसा कि आप जल्द ही सीखेंगे।
चालकता क्या है?
चालकता, या अधिक औपचारिक रूप से विद्युत चालकता, विद्युत चालित करने की सामग्री क्षमता का गणितीय माप है। यह ग्रीक अक्षर सिग्मा द्वारा दर्शाया गया है (σ) और इसकी SI (मीट्रिक प्रणाली) इकाई है सीमेन्स प्रति मीटर (S / m).
चालकता सिर्फ गणितीय पारस्परिकता है प्रतिरोधकता। प्रतिरोधकता को छोटे ग्रीक अक्षर rho (ρ) द्वारा दर्शाया जाता है और ओम-मीटर ()m) में मापा जाता है, जिसका अर्थ है कि S / m को पारस्परिक ओम-मीटर (1 / Ωm या Ωm) के रूप में भी वर्णित किया जा सकता है।-1)। विस्तार से, आप देख सकते हैं कि एक सीमेन एक ओम का पारस्परिक है। जबसे का आयोजन वास्तविक दुनिया में कुछ इसके विपरीत है विरोध इसके पारित होने, यह भौतिक समझ में आता है।
किसी सामग्री की चालकता उस सामग्री की एक आंतरिक संपत्ति है और असंबंधित है कि कैसे एक सर्किट या अन्य प्रणाली को इकट्ठा किया जाता है, जिसे सीमेन्स इकाई में "प्रति मीटर" के लिए जिम्मेदार माना जाता है। यह एक सामग्री के प्रतिरोध से संबंधित है, अक्सर भौतिकी स्थितियों में एक तार इन स्थितियों को शामिल करता है, अभिव्यक्ति द्वारा आर = ρL / ए कहाँ पे एल लंबाई है अगर मीटर में तार और ए इसके पार के अनुभागीय क्षेत्र में मी2.
चालकता बनाम चालकता
जैसा कि कहा गया है, चालकता प्रयोगात्मक सेट-अप पर निर्भर करती है और बस एक प्रतिबिंब है कि किसी दी गई सामग्री (ठोस, तरल या गैसीय) "क्या है।" कुछ सामग्री स्वाभाविक रूप से मजबूत कंडक्टर बनाती हैं (और इस तरह खराब प्रतिरोधक) जबकि अन्य बिजली को कमजोर रूप से संचालित कर सकते हैं या बिल्कुल भी नहीं कर सकते हैं और अच्छे प्रतिरोधक (या विद्युत इन्सुलेटर) बना सकते हैं।
एक विद्युत सर्किट के साथ, आप सेट-अप में हेरफेर कर सकते हैं ताकि आप जो भी वर्तमान स्तर प्राप्त कर सकें, जो भी आपके द्वारा शामिल प्रतिरोध तत्वों का संयोजन करें। यही कारण है कि प्रतिरोध नामित है आर और इसकी इकाइयों में कोई लंबाई नहीं है; इसकी एक प्रणाली गुणों का एक माप है, न कि किसी सामग्री का। तदनुसार, प्रवाहकत्त्व (पत्र द्वारा अंकित जी और सीमेंस में मापा गया) उसी तरह काम करता है। लेकिन इसका उपयोग करने के लिए सामान्य रूप से अधिक सुविधाजनक है आर या ρ इसके साथ ही जाना है जी या σ.
सादृश्य के रूप में, विचार करें कि एक फुटबॉल टीम का कोच अपने व्यक्तिगत खिलाड़ियों की ताकत और गति को बदल सकता है, लेकिन अंत में, अस्तित्व में प्रत्येक फुटबॉल टीम में एक ही आवश्यक बाधाएं होती हैं: 11 मानव खिलाड़ी एक पक्ष में, अपनी शारीरिक में भिन्नता क्षमताओं लेकिन एक ही मूल गुण होने।
विद्युत चालकता और जल: एक अवलोकन
इस लेख में सबसे चौंकाने वाली बात यह है कि (और सिर्फ एक वाक्य नहीं, ईमानदार!) यह है कि पानी, सख्ती से बोल रहा है, बिजली का एक भयानक कंडक्टर है। यह कहना है, शुद्ध एच2O (2: 1 के अनुपात में हाइड्रोजन और ऑक्सीजन) बिजली का संचालन नहीं करते हैं।
जैसा कि आपको पहले से ही कोई संदेह नहीं है, इसका मतलब यह है कि वास्तव में शुद्ध पानी का सामना करना कुछ ऐसा है जो अनिवार्य रूप से कभी नहीं होता है। यहां तक कि एक प्रयोगशाला सेटिंग में, आयनों (आवेशित कणों) के लिए पानी में "चुपके" के लिए आसान है, शुद्ध भाप से संघनित होता है, अर्थात, आसुत।
पाइपों से पानी और सीधे प्राकृतिक स्रोतों से प्राप्त खनिज, रसायनों और मिश्रित विघटित पदार्थों जैसी अशुद्धियों से काफी समृद्ध है। यह जरूरी नहीं कि एक बुरी बात है; उदाहरण के लिए, समुद्र के पानी में मौजूद सभी नमक, अगर आपके खेल को बढ़ाते हैं, तो समुद्र में तैरना थोड़ा आसान हो जाता है।
जैसा कि होता है, टेबल नमक (सोडियम क्लोराइड, या NaCl) एच में भंग होने पर इसके इन्सुलेट गुणों के पानी को लूट सकता है।2ओ
जल में चालकता का महत्व
अमेरिकी नदियों में पानी की चालकता व्यापक रूप से लगभग 50 से 1,500 µS / सेमी तक होती है। अंतर्देशीय मीठे पानी की धाराएँ जो मछलियों को पनपने की अनुमति देती हैं, उनमें 150 से 500 cmS / सेमी होते हैं। उच्च या निम्न चालकता यह संकेत दे सकती है कि पानी कुछ प्रजातियों के मछली या मैक्रोइनवेटेब्रेट्स के लिए उपयुक्त नहीं है। औद्योगिक जल 10,000 µS / cm तक ऊँचा हो सकता है।
चालकता एक अप्रत्यक्ष उपाय है, उदाहरण के लिए, जल की गुणवत्ता। प्रत्येक जलमार्ग एक अपेक्षाकृत स्थिर सीमा समेटे हुए है जिसका उपयोग पेयजल मानक की आधार रेखा चालकता के रूप में किया जा सकता है। नियमित चालकता का आकलन एक का उपयोग कर किया पानी की चालकता मीटर। चालकता में बड़े बदलाव सफाई के प्रयास की आवश्यकता का संकेत दे सकते हैं।
ऊष्मीय चालकता
यह लेख स्पष्ट रूप से विद्युत चालकता के बारे में है। भौतिकी में, हालांकि, आपको गर्मी के चालन के बारे में सुनने की संभावना है, जो थोड़ा अलग है क्योंकि गर्मी को ऊर्जा में मापा जाता है जबकि बिजली, जो ऊर्जा प्रदान कर सकती है, नहीं है।
एक तापीय चालकता में परिवर्तन से इसकी विद्युत चालकता में समानांतर परिवर्तन होते हैं, हालांकि आमतौर पर समान पैमाने पर नहीं होते हैं। सामग्रियों की एक दिलचस्प संपत्ति यह है कि जबकि उनमें से अधिकांश गरीब कंडक्टर बन जाते हैं क्योंकि वे गर्म होते हैं (जैसे कि तापमान में तेजी से और तेजी से चारों ओर कण बढ़ते हैं, वे इलेक्ट्रॉनों के साथ "हस्तक्षेप" करने की अधिक संभावना रखते हैं), यह एक वर्ग के सच नहीं है अर्धचालकों नामक सामग्री।