किसी भी विद्युत तार के वर्गीकरण में चालकता, क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र या व्यास द्वारा दर्शाए गए मुख्य पैरामीटर शामिल हैं, जिस सामग्री से कंडक्टर बनाया गया है, इन्सुलेट सुरक्षा की विशिष्ट विशेषताएं, लचीलेपन का स्तर, साथ ही थर्मल प्रतिरोध के संकेतक भी शामिल हैं।

तार चुनने के लिए कंडक्टर का क्षेत्र या क्रॉस-सेक्शन सबसे महत्वपूर्ण मानदंडों में से एक है।

सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले तार ब्रांड PUNP और PUGNP, साथ ही VPP, PNCB और PKGM हैं, जिनमें निम्नलिखित मुख्य तकनीकी विशेषताएं हैं जो एक सुरक्षित कनेक्शन प्राप्त करने के लिए बहुत महत्वपूर्ण हैं:

• PUNP- पीवीसी इन्सुलेशन में सिंगल-वायर कॉपर कंडक्टर के साथ एक इंस्टॉलेशन या तथाकथित इंस्टॉलेशन प्रकार का एक फ्लैट वायर उत्पाद। इस किस्म को कोर की संख्या के साथ-साथ 50 हर्ट्ज की आवृत्ति के साथ 250 वी के भीतर रेटेड वोल्टेज और माइनस 15 डिग्री सेल्सियस से प्लस 50 डिग्री सेल्सियस तक ऑपरेटिंग तापमान द्वारा प्रतिष्ठित किया जाता है;
• PUGNP- फंसे हुए कंडक्टरों के साथ लचीली किस्म। मुख्य संकेतक, जो नाममात्र वोल्टेज स्तर, आवृत्ति और तापमान परिचालन स्थितियों द्वारा दर्शाए जाते हैं, समान PUNP डेटा से भिन्न नहीं होते हैं;
• एपीबी- एल्यूमीनियम सिंगल-कोर किस्म, सुरक्षात्मक पीवीसी इन्सुलेशन के साथ गोल तार और सिंगल-वायर या मल्टी-वायर कोर। इस प्रकार का अंतर यांत्रिक क्षति, कंपन और रासायनिक यौगिकों का प्रतिरोध है। ऑपरेटिंग तापमान माइनस 50 डिग्री सेल्सियस से प्लस 70 डिग्री सेल्सियस तक होता है;
• पीबीसी- पीबीएक्स इन्सुलेशन के साथ फंसे तांबे की विविधता, तार को उच्च घनत्व और पारंपरिक गोलाकार आकार देती है। गर्मी प्रतिरोधी कंडक्टर को 50 हर्ट्ज की आवृत्ति पर 380 वी के नाममात्र स्तर के लिए डिज़ाइन किया गया है;
• पीकेजीएम- पावर माउंटिंग वैरायटी, जिसे ऑर्गोसिलिकॉन रबर या फाइबरग्लास इंसुलेशन के साथ सिंगल-कोर कॉपर वायर द्वारा दर्शाया जाता है, जिसे हीट-रेसिस्टेंट कंपाउंड के साथ लगाया जाता है। ऑपरेटिंग तापमान माइनस 60 डिग्री सेल्सियस से प्लस 180 डिग्री सेल्सियस तक होता है;
• पीसीबी- जस्ती या धुंधला स्टील पर आधारित सिंगल-वायर तार के रूप में सिंगल-कोर संस्करण को गर्म करना। ऑपरेटिंग तापमान माइनस 50 डिग्री सेल्सियस से प्लस 80 डिग्री सेल्सियस तक होता है;
• डब्ल्यूएफपी- पीबीएक्स या पॉलीइथाइलीन पर आधारित मल्टी-वायर कोर और इंसुलेशन के साथ सिंगल-कोर कॉपर किस्म। ऑपरेटिंग तापमान माइनस 40 डिग्री सेल्सियस से प्लस 80 डिग्री सेल्सियस तक होता है।

कम बिजली की स्थिति में, सुरक्षात्मक बाहरी PBX इन्सुलेशन के साथ एक तांबे के तार ShBBP का उपयोग किया जाता है। फंसे हुए प्रकार के कोर में उत्कृष्ट लचीलापन होता है, और वायर्ड उत्पाद को 50 हर्ट्ज के भीतर आवृत्ति पर अधिकतम 380 वी के लिए रेट किया जाता है।

सबसे आम प्रकार के तार उत्पादों को बे में बेचा जाता है, और अक्सर इन्सुलेशन का एक सफेद रंग होता है।

कंडक्टर क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र

हाल के वर्षों में, निर्मित केबल उत्पादों की गुणवत्ता विशेषताओं में उल्लेखनीय कमी आई है, जिसके परिणामस्वरूप प्रतिरोध संकेतक - वायर क्रॉस सेक्शन - पीड़ित हैं। किसी भी कंडक्टर का व्यास आवश्यक रूप से निर्माता द्वारा घोषित सभी मापदंडों का पालन करना चाहिए।

कोई भी विचलन, यहां तक ​​​​कि 15-20%, विद्युत तारों के अत्यधिक गर्म होने या इन्सुलेट सामग्री के पिघलने का कारण बन सकता है, इसलिए कंडक्टर के क्षेत्र या मोटाई की पसंद पर न केवल व्यवहार में, बल्कि बिंदु से भी अधिक ध्यान दिया जाना चाहिए। सिद्धांत का दृष्टिकोण।

कंडक्टरों का क्रॉस सेक्शन

कंडक्टर अनुभाग के सही चयन के लिए सबसे महत्वपूर्ण पैरामीटर निम्नलिखित अनुशंसाओं में परिलक्षित होते हैं:

• कंडक्टर की मोटाई - 60 डिग्री सेल्सियस के भीतर तार के अधिकतम संभव हीटिंग के साथ, विद्युत प्रवाह के निर्बाध मार्ग के लिए पर्याप्त;
• कंडक्टर क्रॉस-सेक्शन - वोल्टेज में तेज कमी के लिए पर्याप्त, अनुमेय मूल्यों से अधिक नहीं, जो विशेष रूप से बहुत लंबी तारों और महत्वपूर्ण धाराओं के लिए महत्वपूर्ण है।

अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान पर विशेष ध्यान दिया जाना चाहिए, जिसके ऊपर कंडक्टर और सुरक्षात्मक इन्सुलेशन अनुपयोगी हो जाते हैं।

उपयोग किए गए कंडक्टर के क्रॉस सेक्शन और इसके सुरक्षात्मक इन्सुलेशन को विद्युत तारों की पूर्ण यांत्रिक शक्ति और विश्वसनीयता सुनिश्चित करनी चाहिए।

कंडक्टर क्रॉस सेक्शन फॉर्मूला

एक नियम के रूप में, तारों में एक गोलाकार क्रॉस सेक्शन होता है, लेकिन अनुमेय वर्तमान रेटिंग की गणना क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र के अनुसार की जानी चाहिए। सिंगल-कोर या फंसे हुए तार में क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र को स्वतंत्र रूप से निर्धारित करने के लिए, म्यान, जो इन्सुलेशन है, सावधानी से खोला जाता है, जिसके बाद व्यास को सिंगल-कोर कंडक्टर में मापा जाता है।

क्षेत्र स्कूली बच्चों के लिए भी प्रसिद्ध भौतिक सूत्र के अनुसार निर्धारित किया जाता है:

एस = π एक्स डी²/4 या एस = 0.8 एक्स डी², जहां:

• एस मिमी 2 में क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र है;
• π की संख्या है, मानक मान 3.14 है;
• D मिमी में व्यास है।

कंडक्टर

एक फंसे हुए तार के मापन के लिए इसकी प्रारंभिक फुलाना, साथ ही बंडल के अंदर सभी नसों की संख्या की गणना की आवश्यकता होगी। फिर एक घटक तत्व का व्यास मापा जाता है और क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र की गणना उपरोक्त मानक सूत्र के अनुसार की जाती है। माप के अंतिम चरण में, उनके कुल क्रॉस सेक्शन के संकेतक निर्धारित करने के लिए नसों के क्षेत्रों को संक्षेप में प्रस्तुत किया जाता है।

तार कोर के व्यास को निर्धारित करने के लिए, एक माइक्रोमीटर या कैलीपर का उपयोग किया जाता है, लेकिन यदि आवश्यक हो, तो आप एक मानक छात्र शासक या सेंटीमीटर का उपयोग कर सकते हैं। तार की मापी गई नस को दो दर्जन मोड़ों के साथ छड़ी पर यथासंभव कसकर घाव करना चाहिए। एक शासक या सेंटीमीटर का उपयोग करके, घुमावदार दूरी को मिमी में मापना आवश्यक है, जिसके बाद सूत्र में संकेतक का उपयोग किया जाता है:

डी = एल/एन,

• l मिमी में शिरा की घुमावदार दूरी द्वारा दर्शाया गया है;
• n घुमावों की संख्या है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि तार का एक बड़ा क्रॉस-सेक्शन आपको वर्तमान के संदर्भ में एक मार्जिन प्रदान करने की अनुमति देता है, जिसके परिणामस्वरूप तारों पर लोड का स्तर थोड़ा अधिक हो सकता है।

एक अखंड कोर के तार खंड को स्वतंत्र रूप से निर्धारित करने के लिए, पारंपरिक कैलीपर या माइक्रोमीटर का उपयोग करके सुरक्षात्मक इन्सुलेशन के बिना केबल के आंतरिक भाग के व्यास को मापना आवश्यक है।

तार व्यास और उनके पार-अनुभागीय क्षेत्र के लिए पत्राचार तालिका

एक मानक भौतिक सूत्र के अनुसार एक केबल या तार अनुभाग का निर्धारण बल्कि श्रमसाध्य और जटिल प्रक्रियाओं में से एक है जो सबसे सटीक परिणामों की गारंटी नहीं देता है, इसलिए इस उद्देश्य के लिए विशेष, तैयार किए गए सारणीबद्ध डेटा का उपयोग करना उचित है।

केबल कोर व्यास	अनुभाग संकेतक	फंसे हुए तांबे के प्रकार वाले कंडक्टर
		नेटवर्क स्थितियों में पावर 220 वी	वर्तमान	नेटवर्क स्थितियों में पावर 380 V
1.12 मिमी	1.0 मिमी2	3.0 किलोवाट	14 ए	5.3 किलोवाट
1.38 मिमी	1.5 मिमी2	3.3 किलोवाट	15 ए	5.7 किलोवाट
1.59 मिमी	2.0 मिमी2	4.1 किलोवाट	19 ए	7.2 किलोवाट
1.78 मिमी	2.5 मिमी2	4.6 किलोवाट	21 ए	7.9 किलोवाट
2.26 मिमी	4.0 मिमी2	5.9 किलोवाट	27 ए	10.0 किलोवाट
2.76 मिमी	6.0 मिमी2	7.7 किलोवाट	34 ए	12.0 किलोवाट
3.57 मिमी	10.0 मिमी2	11.0 किलोवाट	50 ए	19.0 किलोवाट
4.51 मिमी	16.0 मिमी2	17.0 किलोवाट	80 ए	30.0 किलोवाट
5.64 मिमी	25.0 मिमी2	22.0 किलोवाट	100 ए	38.0 किलोवाट
6.68 मिमी	35.0 मिमी2	29.0 किलोवाट	135 ए	51.0 किलोवाट

फंसे हुए तार के क्रॉस सेक्शन का निर्धारण कैसे करें?

फंसे हुए तारों को फंसे या लचीले केबल के रूप में भी जाना जाता है, जो सिंगल-कोर प्रकार के तार होते हैं जिन्हें कसकर एक बंडल में घुमाया जाता है।

फंसे हुए तारों के क्रॉस सेक्शन या क्षेत्र की स्वतंत्र रूप से सही गणना करने के लिए, बंडल में प्रत्येक तार के क्रॉस सेक्शन की गणना करना आवश्यक है, जिसके बाद परिणाम को उनकी कुल संख्या से गुणा किया जाना चाहिए।

वर्तमान ताकत

(अगर )।

वर्तमान घनत्व

कहाँ पे एस- कंडक्टर का क्रॉस-सेक्शनल एरिया।

एक कंडक्टर में वर्तमान घनत्व

कंडक्टर में आवेशों की क्रमबद्ध गति की गति कहाँ है, एन- आरोपों की एकाग्रता, इ- प्राथमिक प्रभार।

कंडक्टर मापदंडों पर प्रतिरोध की निर्भरता

कहाँ पे मैं- कंडक्टर की लंबाई, एस- कंडक्टर का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र, - विशिष्ट प्रतिरोध, - विशिष्ट चालकता।

प्रतिरोधकता बनाम तापमान

,

जहां प्रतिरोध का तापमान गुणांक है, पर प्रतिरोधकता है।

श्रृंखला में प्रतिरोध (ए) और समानांतर (बी) कंडक्टरों का कनेक्शन

कंडक्टर का प्रतिरोध कहां है, एनकंडक्टरों की संख्या है।

ओम कानून:

श्रृंखला के एक सजातीय खंड के लिए

,

श्रृंखला के एक अमानवीय खंड के लिए

,

बंद सर्किट के लिए

कहाँ पे यू- सर्किट के एक सजातीय खंड पर वोल्टेज, - सर्किट खंड के सिरों पर संभावित अंतर, - स्रोत का ईएमएफ, आर- वर्तमान स्रोत का आंतरिक प्रतिरोध।

शॉर्ट सर्किट करेंट

समय के साथ वर्तमान कार्य टी

वर्तमान शक्ति

जूल-लेन्ज़ नियम (किसी चालक से विद्युत धारा प्रवाहित होने पर निकलने वाली ऊष्मा की मात्रा)

वर्तमान स्रोत शक्ति

वर्तमान स्रोत दक्षता

.

किरचॉफ नियम

1) - नोड्स के लिए;

2) - रूपरेखा के लिए,

जहां नोड में परिवर्तित होने वाली धाराओं की ताकत का बीजगणितीय योग है, सर्किट में ईएमएफ का बीजगणितीय योग है।

2.1. 5 मीटर लंबे तांबे के तार के सिरों पर 1 वी का वोल्टेज बनाए रखा जाता है। तार में वर्तमान घनत्व (तांबे की प्रतिरोधकता) निर्धारित करें ).

लेकिन। बी।

सी.डी.

2.2. एक 5 ओम अवरोधक, एक वोल्टमीटर और एक धारा स्रोत समानांतर में जुड़े हुए हैं। वोल्टमीटर 10 वी का वोल्टेज दिखाता है। यदि आप 12 ओम के प्रतिरोध के साथ प्रतिरोधी को दूसरे के साथ बदलते हैं, तो वोल्टमीटर 12 वी का वोल्टेज दिखाएगा। ईएमएफ और वर्तमान स्रोत के आंतरिक प्रतिरोध का निर्धारण करें। वोल्टमीटर के माध्यम से करंट को अनदेखा करें।

ए.बी.

सी.डी.

2.3. एक सर्किट में वर्तमान ताकत का निर्धारण करें जिसमें ईएमएफ के साथ दो तत्व होते हैं जो 1.6 वी और 1.2 वी के बराबर होते हैं और क्रमशः 0.6 ओम और 0.4 ओम के आंतरिक प्रतिरोध होते हैं, जो समान ध्रुवों से जुड़े होते हैं।

ऐ बी सी डी।

2.4. गैल्वेनिक सेल 0.2 ए के करंट के साथ 0.5 ओम का बाहरी प्रतिरोध देता है। यदि बाहरी प्रतिरोध को 0.8 ओम से बदल दिया जाता है, तो सर्किट में करंट 0.15 ए होता है। शॉर्ट सर्किट करंट की ताकत निर्धारित करें।

ऐ बी सी डी।

2.5. एक लोड 12 वी के ईएमएफ के साथ एक मौजूदा स्रोत से जुड़ा है। स्रोत टर्मिनलों पर वोल्टेज 8 V है। वर्तमान स्रोत की दक्षता निर्धारित करें।

ऐ बी सी डी।

2.6. बाहरी करंट सोर्स सर्किट 0.75 W बिजली की खपत करता है। यदि स्रोत EMF 2V है और आंतरिक प्रतिरोध 1 ओम है, तो सर्किट में वर्तमान ताकत का निर्धारण करें।

ऐ बी सी डी।

2.7. 12 वी के ईएमएफ और 1 ओम के आंतरिक प्रतिरोध वाला एक वर्तमान स्रोत 9 ओम के प्रतिरोध वाले भार से जुड़ा है। खोजें: 1) सर्किट में वर्तमान ताकत, 2) सर्किट के बाहरी हिस्से में जारी शक्ति, 3) वर्तमान स्रोत में खोई हुई शक्ति, 4) वर्तमान स्रोत की कुल शक्ति, 5) की दक्षता वर्तमान स्रोत।

2.8. इलेक्ट्रिक बॉयलर की वाइंडिंग में दो खंड होते हैं। अगर एक सेक्शन चालू किया जाए तो पानी 10 मिनट बाद उबलता है, अगर दूसरा सेक्शन 20 मिनट बाद उबलता है। यदि दोनों सेक्शन चालू हैं तो पानी कितने मिनट में उबल जाएगा: क) क्रमिक रूप से; बी) समानांतर में? बॉयलर के टर्मिनलों पर वोल्टेज और स्थापना की दक्षता को सभी मामलों में समान माना जाना चाहिए।

ए. [ए) 30 मिनट; बी) 6.67 मिनट] सी. [ए) 6.67 मिनट; बी) 30 मिनट]

सी [ए) 10 मिनट; बी) 20 मिनट] डी. [ए) 20 मिनट; बी) 10 मिनट]

2.9. 0.18 ओम के प्रतिरोध वाले एक एमीटर को 10 ए तक की वर्तमान ताकत को मापने के लिए डिज़ाइन किया गया है। क्या प्रतिरोध लिया जाना चाहिए और इसे कैसे चालू किया जाए ताकि यह एमीटर 100 ए तक की वर्तमान ताकत को माप सके?

ए.वी.

सी.डी.

2.10. 2000 ओम के प्रतिरोध वाले वोल्टमीटर को 30 वी तक वोल्टेज मापने के लिए डिज़ाइन किया गया है। मुझे क्या प्रतिरोध लेना चाहिए और इसे कैसे चालू करना चाहिए ताकि यह वोल्टमीटर 75 वी तक वोल्टेज माप सके?

ए.वी.

सी.डी.

2.11 .* 100 ओम के प्रतिरोध वाले किसी चालक में धारा 30 सेकंड के भीतर समान रूप से 0 से 10 ए तक बढ़ जाती है। कंडक्टर में इस समय के दौरान निकलने वाली गर्मी की मात्रा क्या है?

ऐ बी सी डी।

2.12.* 12 ओम के प्रतिरोध वाले एक चालक में धारा 10 s के भीतर 5 A से 0 तक समान रूप से घट जाती है। इस दौरान कंडक्टर में कितनी गर्मी निकलती है?

ऐ बी सी डी।

2.13.* एक 3 ओम कंडक्टर एक समान रूप से बढ़ती हुई धारा को वहन करता है। कंडक्टर में 8 एस में जारी गर्मी की मात्रा 200 जे है। इस समय के दौरान कंडक्टर के माध्यम से प्रवाहित होने वाले चार्ज का निर्धारण करें। समय के प्रारंभिक क्षण में, करंट शून्य के बराबर था।

ऐ बी सी डी।

2.14.* 15 ओम के प्रतिरोध वाले किसी चालक में धारा 0 से एक निश्चित अधिकतम 5 s के भीतर समान रूप से बढ़ जाती है। इस समय के दौरान, कंडक्टर में 10 kJ की गर्मी की मात्रा जारी की गई थी। इस अवधि के लिए चालक में धारा का औसत मान ज्ञात कीजिए।

ऐ बी सी डी।

2.15.* कंडक्टर में करंट समान रूप से 0 से 10 s के भीतर कुछ अधिकतम मान तक बढ़ जाता है। इस समय के दौरान, कंडक्टर में 1 kJ की गर्मी की मात्रा जारी की गई थी। यदि चालक का प्रतिरोध 3 ओम है तो चालक में धारा वृद्धि की दर ज्ञात कीजिए।

ऐ बी सी डी।

2.16. अंजीर पर। 2.1 = =, आर 1 = 48 ओम, आर 2 = 24 ओम, प्रतिरोध आर 2 के आर-पार वोल्टेज ड्रॉप यू 2 12 वी है। तत्वों के आंतरिक प्रतिरोध की उपेक्षा करते हुए, सर्किट के सभी वर्गों में वर्तमान ताकत का निर्धारण करें और प्रतिरोध आर 3.

	आर4

चावल। 2.1 अंजीर। 2.2 अंजीर। 2.3

2.17. अंजीर पर। 2.2 = 2 वी, आर 1 = 60 ओम, आर 2 = 40 ओम, आर 3 = आर 4 = 20 ओम, आर जी = 100 ओम। गैल्वेनोमीटर के माध्यम से वर्तमान ताकत I G निर्धारित करें।

2.18. व्हीटस्टोन ब्रिज (चित्र 2.2) की अलग-अलग शाखाओं में वर्तमान ताकत का पता लगाएं, बशर्ते कि गैल्वेनोमीटर से बहने वाली धारा शून्य हो। ईएमएफ स्रोत 2 वी, आर 1 \u003d 30 ओम, आर 2 \u003d 45 ओम, आर 3 \u003d 200 ओम। स्रोत के आंतरिक प्रतिरोध पर ध्यान न दें।

2.19. अंजीर पर। 2.3 = 10 वी, = 20 वी, = 40 वी, और प्रतिरोध आर 1 = आर 2 = आर 3 = 10 ओम। प्रतिरोधों के माध्यम से धाराओं की ताकत निर्धारित करें ( मैं) और स्रोतों के माध्यम से ()। स्रोतों के आंतरिक प्रतिरोध पर ध्यान न दें। [ मैं 1=1ए, मैं 2=3ए, मैं 3=2ए,=2ए,=0,=3ए]

2.20. अंजीर पर। 2.4 \u003d 2.1 वी, \u003d 1.9 वी, आर 1 \u003d 45 ओम, आर 2 \u003d 10 ओम, आर 3 \u003d 10 ओम। परिपथ के सभी भागों में धारा ज्ञात कीजिए। तत्वों के आंतरिक प्रतिरोध पर ध्यान न दें।

चावल। 2.4 अंजीर। 2.5 अंजीर। 2.6

2.21. अंजीर पर। वोल्टमीटर के 2.5 प्रतिरोध R 1 = 3000 ओम और R 2 = 2000 ओम के बराबर होते हैं; आर 3 \u003d 3000 ओम, आर 4 \u003d 2000 ओम; \u003d 200 वी। निम्नलिखित मामलों में वोल्टमीटर की रीडिंग पाएं: ए) कुंजी सेवाखुला, बी) कुंजी सेवाबन्द है। स्रोत के आंतरिक प्रतिरोध पर ध्यान न दें। [ए) यू 1 \u003d 120 वी, यू 2 \u003d 80 वी, बी) यू 1 \u003d यू 2 \u003d 100 वी]

2.22. अंजीर पर। 2.6 \u003d \u003d 1.5 V, स्रोतों का आंतरिक प्रतिरोध r 1 \u003d r 2 \u003d 0.5 ओम, R 1 \u003d R 2 \u003d 2 ओम, R 3 \u003d 1 ओम। मिलीमीटर का प्रतिरोध 3 ओम है। मिलीमीटर रीडिंग ज्ञात कीजिए।

2.23. अंजीर पर। 2.7 = = 110 वी, आर 1 = आर 2 = 200 ओम, वोल्टमीटर प्रतिरोध 1000 वी। वोल्टमीटर रीडिंग पाएं। स्रोतों के आंतरिक प्रतिरोध पर ध्यान न दें।

चावल। 2.7 अंजीर। 2.8 अंजीर। 2.9

2.24. अंजीर पर। 2.8 \u003d \u003d 2V, स्रोतों के आंतरिक प्रतिरोध 0.5 ओम, आर 1 \u003d 0.5 ओम, आर 2 \u003d 1.5 ओम हैं। परिपथ के सभी भागों में धारा ज्ञात कीजिए।

2.25. अंजीर पर। 2.9 = = 100 वी, आर 1 = 20 ओम, आर 2 = 10 ओम, आर 3 = 40 ओम, आर 4 = 30 ओम। एमीटर रीडिंग ज्ञात कीजिए। स्रोतों और एमीटर के आंतरिक प्रतिरोध पर ध्यान न दें।

2.26. अंजीर में एमीटर द्वारा किस धारा को दिखाया गया है। 2.10, जिसका प्रतिरोध आर ए \u003d 500 ओम, अगर \u003d 1 वी, \u003d 2 वी, आर 3 \u003d 1500 ओम और प्रतिरोध आर 2 में वोल्टेज ड्रॉप 1 वी है। स्रोतों के आंतरिक प्रतिरोध की उपेक्षा करें।

2.27. अंजीर पर। 2.11 \u003d 1.5 वी, \u003d 1.6 वी, आर 1 \u003d 1 कोहम, आर 2 \u003d 2 कोहम। वोल्टमीटर की रीडिंग निर्धारित करें यदि इसका प्रतिरोध R V \u003d 2 kOhm है। स्रोत प्रतिरोध पर ध्यान न दें।

		वी
	लेकिन
		वी

चावल। 2.10 अंजीर। 2.11 अंजीर। 2.12

2.28. अंजीर पर। 2.12 प्रतिरोध आर 1 \u003d 5 ओम, आर 2 \u003d 6 ओम, आर 3 \u003d 3 ओम। यदि वोल्टमीटर 2.1V दिखाता है तो एमीटर रीडिंग ज्ञात करें। स्रोत और एमीटर के प्रतिरोध की उपेक्षा करें।

2.29 . अंजीर में सर्किट में स्रोत के ईएमएफ का निर्धारण करें। 2.13, यदि इससे बहने वाली धारा की ताकत 0.9 ए है, तो स्रोत का आंतरिक प्रतिरोध 0.4 ओम है। आर 1 \u003d 30 ओम, आर 2 \u003d 24 ओम, आर 3 \u003d 50 ओम, आर 4 \u003d 40 ओम, आर 5 \u003d 60 ओम।

2.30. अंजीर में सर्किट में एमीटर रीडिंग पाएं। 2.14, यदि ईएमएफ 19.8 वी है, तो आंतरिक प्रतिरोध 0.4 ओम, आर 1 \u003d 30 ओम, आर 2 \u003d 24 ओम, आर 3 \u003d 50 ओम, आर 4 \u003d 40 ओम, आर 5 \u003d 60 ओम है। .

चावल। 2.13 अंजीर। 2.14 अंजीर। 2.15

2.31 . अंजीर में सर्किट में सभी प्रतिरोधों के मूल्यों का पता लगाएं। 2.15, यदि 0.4 μA की धारा प्रतिरोध R 1 से प्रवाहित होती है, तो 0.7 μA की धारा प्रतिरोध R 2 से होकर, 1.1 μA प्रतिरोध R 3 से होकर प्रवाहित होती है, प्रतिरोध R 4 से कोई धारा प्रवाहित नहीं होती है। तत्वों के आंतरिक प्रतिरोध पर ध्यान न दें। ई 1 \u003d 1.5 वी; ई 2 \u003d 1.8 वी।

चावल। 2.16 अंजीर। 2.17 अंजीर। 2.18

2.32. अंजीर में सर्किट में ई 1 और ई 2 निर्धारित करें। 2.16, अगर आर 1 \u003d आर 4 \u003d 2 ओम, आर 2 \u003d आर 3 \u003d 4 ओम। प्रतिरोध R 3 से प्रवाहित धारा 1A है, और प्रतिरोध R 2 से कोई धारा प्रवाहित नहीं होती है। तत्वों का आंतरिक प्रतिरोध r 1 =r 2 =0.5 ओम।

2.33. अंजीर में सर्किट में सर्किट के सभी वर्गों में वर्तमान ताकत का निर्धारण करें। 2.17, अगर ई 1 \u003d 11 वी, ई 2 \u003d 4 वी, ई 3 \u003d 6 वी, आर 1 \u003d 5 ओम, आर 2 \u003d 10 ओम, आर 3 \u003d 2 ओम। आंतरिक प्रतिरोध स्रोत r 1 =r 2 =r 3 =0.5 ओम।

2.34. चित्र में अंजीर में। 2.18 आर 1 \u003d 1 ओम, आर 2 \u003d 2 ओम, आर 3 \u003d 3 ओम, स्रोत के माध्यम से वर्तमान 2 ए है, बिंदुओं के बीच संभावित अंतर 1 और 2 2 वी के बराबर। प्रतिरोध आर 4 खोजें।

विद्युत चुंबकत्व

मूल सूत्र

चुंबकीय प्रेरण संबंध द्वारा चुंबकीय क्षेत्र की ताकत से संबंधित है

कहाँ पे - चुंबकीय स्थिरांक,

एक आइसोट्रोपिक माध्यम की चुंबकीय पारगम्यता।

चुंबकीय क्षेत्र के अध्यारोपण का सिद्धांत

प्रत्येक करंट या मूविंग चार्ज द्वारा अलग से बनाया गया मैग्नेटिक इंडक्शन कहां है।

एक असीम रूप से लंबे सीधे करंट ले जाने वाले कंडक्टर द्वारा बनाए गए क्षेत्र का चुंबकीय प्रेरण,

कंडक्टर से करंट के साथ उस बिंदु तक की दूरी कहाँ है जिस पर चुंबकीय प्रेरण निर्धारित किया जाता है।

परिमित लंबाई की धारा के साथ एक रेक्टिलिनियर कंडक्टर द्वारा बनाए गए क्षेत्र का चुंबकीय प्रेरण

,

विचाराधीन बिंदु से कंडक्टर के सिरों तक खींचे गए वर्तमान तत्व और त्रिज्या वेक्टर के बीच के कोण कहां हैं।

धारा के साथ एक वृत्ताकार चालक के केंद्र में चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण

वृत्त की त्रिज्या कहाँ है।

धारा के साथ एक वृत्ताकार चालक की धुरी पर चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण

,

एक वृत्ताकार कुण्डली की त्रिज्या कहाँ है, कुण्डली के केन्द्र से उस बिन्दु तक की दूरी है जिस पर चुंबकीय प्रेरण निर्धारित होता है।

एक टॉरॉयड के अंदर चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण और एक असीम रूप से लंबे परिनालिका

जहां परिनालिका (टोरॉयड) की प्रति इकाई लंबाई में घुमावों की संख्या है।

परिमित लंबाई के परिनालिका के अक्ष पर चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण

,

कुंडली के अक्ष और दिए गए बिंदु से कुंडली के सिरों तक खींचे गए त्रिज्या वेक्टर के बीच के कोण कहां हैं।

एक चुंबकीय क्षेत्र में धारा के साथ एक कंडक्टर तत्व पर अभिनय करने वाला एम्पीयर बल,

धारा की दिशाओं और क्षेत्र के चुंबकीय प्रेरण के बीच का कोण कहाँ है।

धारा के साथ परिपथ का चुंबकीय आघूर्ण

समोच्च का क्षेत्रफल कहाँ है,

समोच्च विमान के लिए इकाई सामान्य वेक्टर (सकारात्मक)।

एक समान चुंबकीय क्षेत्र में रखे गए धारावाही परिपथ पर कार्य करने वाला बलाघूर्ण है

,

जहां समोच्च विमान के लिए सामान्य की दिशा और चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण के बीच का कोण है।

धाराओं के साथ दो सीधे समानांतर कंडक्टरों के बीच बातचीत का बल और

,

कंडक्टर की लंबाई कहां है, उनके बीच की दूरी है।

पैड के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह

जहां, चुंबकीय प्रेरण वेक्टर की दिशा और साइट के लिए सामान्य के बीच का कोण है।

एक मनमानी सतह के माध्यम से एक अमानवीय क्षेत्र का चुंबकीय प्रवाह

जहां पूरी सतह पर एकीकरण किया जाता है।

एक सपाट सतह के माध्यम से एक समान क्षेत्र का चुंबकीय प्रवाह

चुंबकीय क्षेत्र में धारावाही चालक को गतिमान करने का कार्य

कंडक्टर द्वारा अपने आंदोलन के दौरान चुंबकीय प्रेरण का प्रवाह कहां पार किया जाता है।

चुंबकीय क्षेत्र में गतिमान आवेशित कण पर कार्य करने वाला लोरेंत्ज़ बल है

कण का आवेश कहाँ है, कण का वेग है, कण वेग की दिशाओं और चुंबकीय क्षेत्र के प्रेरण के बीच का कोण है।

ई.डी.एस. प्रवेश

चुंबकीय क्षेत्र में गतिमान किसी चालक के सिरों पर विभवान्तर है

कंडक्टर की गति कहां है, कंडक्टर की लंबाई है, कंडक्टर की गति की दिशाओं और क्षेत्र के चुंबकीय प्रेरण के बीच का कोण है।

ई.डी.एस. आत्म प्रेरण

सर्किट का अधिष्ठापन कहां है।

सोलेनॉइड अधिष्ठापन

,

सोलनॉइड का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र कहां है, सोलनॉइड की लंबाई है, घुमावों की कुल संख्या है।

धारा के साथ परिपथ के चुंबकीय क्षेत्र की ऊर्जा

वॉल्यूमेट्रिक चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा घनत्व

.

3.1. अंजीर पर। 3.1 दो रेक्टिलिनियर अपरिमित रूप से लंबे करंट ले जाने वाले कंडक्टरों के एक सेक्शन को दर्शाता है। कंडक्टरों के बीच एसी की दूरी 10 सेमी, I 1 \u003d 20 A, I 2 \u003d 30 A है। धाराओं I 1 और I 2 के कारण बिंदु M 1, M 2 और M 3 पर चुंबकीय प्रेरण का पता लगाएं। दूरियां एम 1 ए \u003d 2 सेमी, एएम 2 \u003d 4 सेमी और सीएम 3 \u003d 3 सेमी।

ए.वी.

सी.डी.

3.2. पिछली समस्या को हल करें, बशर्ते कि धाराएँ एक में प्रवाहित हों

दिशा।

ए.वी.

सी.डी.

3.3. दो अपरिमित रूप से लंबे कंडक्टर एक दूसरे के लंबवत स्थित होते हैं और एक ही तल में होते हैं (चित्र 3.2)। बिंदु M 1 और M 2 पर क्षेत्र के चुंबकीय प्रेरण का पता लगाएं यदि I 1 \u003d 2 A और I 2 \u003d 3 A। दूरियां AM 1 \u003d AM 2 \u003d 1 सेमी, DM 1 \u003d CM 2 \u003d 2 से। मी।

चावल। 3.2 अंजीर। 3.3

ए.वी.

सी.डी.

3.4. दो अपरिमित रूप से लंबे कंडक्टर एक दूसरे के लंबवत स्थित होते हैं और परस्पर लंबवत विमानों में होते हैं (चित्र 3.3)। यदि I 1 \u003d 2 A और I 2 \u003d 3 A. दूरियाँ AM 1 \u003d AM 2 \u003d 1 सेमी और AC \u003d 2 सेमी पर बिंदु M 1 और M 2 पर क्षेत्र का चुंबकीय प्रेरण ज्ञात करें।

ए.वी.

सी.डी.

3.5. अंजीर पर। 3.4 तीन रेक्टिलिनियर असीम रूप से लंबे करंट-ले जाने वाले कंडक्टरों के एक खंड को दर्शाता है। दूरी एसी = सीडी = 5 सेमी; मैं 1 =मैं 2 =मैं; मैं 3 \u003d 2आई। सीधी रेखा AD पर एक बिंदु खोजें जिस पर I 1, I 2, I 3 धाराओं के कारण चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण शून्य के बराबर है।

ए.बी.

सी.डी.

3.6. पिछली समस्या को इस शर्त पर हल करें कि सभी धाराएँ एक ही दिशा में प्रवाहित हों।

ए.बी.

सी.डी.

3.7. 4 सेमी की त्रिज्या वाले दो वृत्ताकार मोड़ एक दूसरे से 0.1 मीटर की दूरी पर समानांतर विमानों में स्थित हैं। धाराएँ I 1 \u003d I 2 \u003d 2 घुमावों के माध्यम से एक प्रवाह। उनसे समान दूरी पर स्थित एक बिंदु पर घुमावों के अक्ष पर चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण का पता लगाएं। कुंडलियों में धाराएं एक ही दिशा में प्रवाहित होती हैं।

ऐ बी सी डी।

3.8. पिछली समस्या को इस शर्त के तहत हल करें कि धाराएं विपरीत दिशाओं में बहती हैं।

ऐ बी सी डी।

3.9. एक कोण पर मुड़े हुए लंबे कंडक्टर से 2A की धारा प्रवाहित होती है। इस कोण के समद्विभाजक पर स्थित एक बिंदु पर और कोण के शीर्ष से 10 सेमी की दूरी पर क्षेत्र का चुंबकीय प्रेरण ज्ञात कीजिए।

ऐ बी सी डी।

3.10. एक कंडक्टर के साथ पक्षों के साथ एक आयत के रूप में मुड़ा हुआ ए= 8 सेमी और में\u003d 12 सेमी, बल के साथ धारा प्रवाहित होती है मैं\u003d 50 ए। आयत के विकर्णों के चौराहे पर क्षेत्र की ताकत और चुंबकीय प्रेरण का निर्धारण करें।

ए.वी.

सी.डी.

3.11. एक नियमित षट्भुज के आकार का एक तार फ्रेम I \u003d 2 A के बल के साथ एक धारा के माध्यम से बहता है। इस मामले में, फ्रेम के केंद्र में एक चुंबकीय क्षेत्र B \u003d 41.4 μT बनता है। उस तार की लंबाई ज्ञात कीजिए जिससे फ्रेम बना है।

ऐ बी सी डी।

3.12. एक वृत्त के रूप में मुड़ा हुआ चालक एक धारा वहन करता है। वृत्त के केंद्र में चुंबकीय क्षेत्र B = 6.28 μT है। कंडक्टर में करंट की ताकत को बदले बिना, उसे एक वर्ग का आकार दिया गया। इस वर्ग के विकर्णों के प्रतिच्छेदन बिंदु पर क्षेत्र का चुंबकीय प्रेरण निर्धारित करें।

ए.बी.डी.

3.13. सोलनॉइड वाइंडिंग में d = 0.2 मिमी के व्यास के साथ तार के कसकर आसन्न घुमावों की दो परतें होती हैं। यदि तार I = 0.5 A से धारा प्रवाहित होती है, तो परिनालिका के अक्ष पर क्षेत्र का चुंबकीय प्रेरण निर्धारित करें।

ऐ बी सी डी।

3.14. 15 ग्राम के द्रव्यमान और 12 सेमी की त्रिज्या के साथ एक पतली अंगूठी 10 एनसी / एम के रैखिक घनत्व के साथ समान रूप से वितरित चार्ज करती है। वलय 8 s -1 की आवृत्ति के साथ समान रूप से घूमता है, जो वलय के तल के लंबवत अक्ष के बारे में है और इसके केंद्र से होकर गुजरता है। वलय द्वारा निर्मित वृत्तीय धारा के चुंबकीय आघूर्ण का उसके कोणीय संवेग से अनुपात ज्ञात कीजिए।

ऐ बी सी डी।

3.15. दो अनंत लंबे सीधे समानांतर कंडक्टरों में, जिनके बीच की दूरी 25 सेमी है, 20 और 30 ए की धाराएं विपरीत दिशाओं में बहती हैं। पहले कंडक्टर से 30 सेमी और दूसरे कंडक्टर से 40 सेमी की दूरी पर एक बिंदु पर क्षेत्र के चुंबकीय प्रेरण का निर्धारण करें।

एबीसीडी [27.0 μT]

3.16. 10 सेमी की त्रिज्या के साथ एक पतली तार की अंगूठी की धुरी पर क्षेत्र के चुंबकीय प्रेरण का निर्धारण करें, जिसके माध्यम से रिंग के केंद्र से 15 सेमी की दूरी पर स्थित एक बिंदु पर 10 ए की धारा प्रवाहित होती है।

ऐ बी सी डी।

3.17. 60 सेमी के बराबर एक वर्ग के रूप में एक तार मुड़ा हुआ है जिसमें 3 ए की प्रत्यक्ष धारा प्रवाहित होती है। वर्ग के केंद्र में क्षेत्र के चुंबकीय प्रेरण का निर्धारण करें।

ऐ बी सी डी।

3.18. 1.0 मिमी 2 के क्रॉस सेक्शन के साथ तांबे के तार की एक तार की अंगूठी से बहने वाली धारा रिंग के केंद्र में 0.224 mT का चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण बनाती है। रिंग बनाने वाले तार के सिरों पर लगाया जाने वाला संभावित अंतर 0.12 V है। रिंग से कौन सी धारा प्रवाहित होती है?

ए. वी. एस. [2 ए] डी.

3.19. 2A की धारा, 30 cm लंबी एक कुण्डली से प्रवाहित होकर, इसके अंदर 8.38 mT का चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण उत्पन्न करती है। कुण्डली में कितने फेरे होते हैं? कुंडल के व्यास को उसकी लंबाई की तुलना में छोटा मानें।

ऐ बी सी डी।

3.20. एक अपरिमित रूप से लंबा तार तार पर एक वृत्ताकार लूप स्पर्शरेखा बनाता है। लूप की त्रिज्या 8 सेमी है। तार से 5A की धारा प्रवाहित होती है। लूप के केंद्र में चुंबकीय क्षेत्र का प्रेरण ज्ञात कीजिए।

ऐ बी सी डी।

3.21*. 10 सेमी व्यास वाले एक वृत्ताकार कुण्डली के अक्ष के अनुदिश क्षेत्र के चुंबकीय प्रेरण का वितरण ज्ञात कीजिए, जिससे 10A धारा प्रवाहित होती है। प्रत्येक 2 सेमी के अंतराल में 0-10 सेमी के मूल्यों के लिए मूल्यों की एक तालिका बनाएं और एक पैमाने के साथ एक ग्राफ बनाएं। [ ] .

3.22*. निर्धारित करें, वेक्टर परिसंचरण प्रमेय का उपयोग करते हुए, एक कोर के बिना एक टोरॉयड की धुरी पर चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण, जिसके घुमावदार के माध्यम से, जिसमें 300 मोड़ होते हैं, 1 ए का प्रवाह होता है। टोरॉयड का बाहरी व्यास 60 सेमी, भीतरी व्यास 40 सेमी है।

3.23. एक ही दिशा में बहने वाली समान धाराओं वाले दो अनंत रेक्टिलिनियर समानांतर कंडक्टर एक दूसरे से R दूरी पर हैं। उन्हें 3R की दूरी तक ले जाने के लिए, कंडक्टर की लंबाई के प्रत्येक सेंटीमीटर के लिए 220 nJ काम खर्च किया जाता है। कंडक्टरों में वर्तमान ताकत का निर्धारण करें।

ऐ बी सी डी।

3.24. 20 सेमी लंबा एक सीधा कंडक्टर, जिसके माध्यम से 40A की धारा प्रवाहित होती है, 0.5 T के प्रेरण के साथ एक समान चुंबकीय क्षेत्र में है। यदि गति की दिशा चुंबकीय प्रेरण और कंडक्टर की रेखाओं के लंबवत है, तो कंडक्टर को 20 सेमी तक ले जाने पर क्षेत्र बलों द्वारा क्या कार्य किया जाता है।

ऐ बी सी डी।

3.25. एक समान चुंबकीय क्षेत्र में, जिसका प्रेरण 0.5 T है, कंडक्टर समान रूप से क्षेत्र के लंबवत 20 सेमी / सेकंड की गति से चलता है। कंडक्टर की लंबाई 10 सेमी है कंडक्टर के माध्यम से 2A की धारा प्रवाहित होती है। कंडक्टर को स्थानांतरित करने के लिए आवश्यक शक्ति का पता लगाएं।

ऐ बी सी डी।

3.26. एक सजातीय क्षेत्र का चुंबकीय प्रेरण 0.4 टी। इस क्षेत्र में, 1 मीटर लंबा एक कंडक्टर 15 सेमी / सेकंड की गति से समान रूप से चलता है ताकि कंडक्टर और क्षेत्र प्रेरण के बीच का कोण बराबर हो। कंडक्टर के माध्यम से 1A की धारा प्रवाहित होती है। 10 s की गति में चालक को गतिमान करने का कार्य ज्ञात कीजिए।

ऐ बी सी डी।

3.27. 1 मीटर लंबा एक कंडक्टर 1.3 टी के प्रेरण के साथ एक समान चुंबकीय क्षेत्र के लंबवत स्थित है। कंडक्टर में करंट का निर्धारण करें यदि, जब यह लंबवत दिशा में 10 सेमी / सेकंड की गति से चलता है

क्षेत्र और कंडक्टर, 4 एस के लिए कंडक्टर को स्थानांतरित करने पर 10 जे की ऊर्जा खर्च की जाती है।

ऐ बी सी डी।

3.28. एक समान चुंबकीय क्षेत्र में प्रेरण की रेखाओं के लंबवत विमान में 18 μT के प्रेरण के साथ, एक सपाट गोलाकार फ्रेम होता है, जिसमें प्रत्येक 100 सेमी 2 के क्षेत्र के साथ 10 मोड़ होते हैं। फ्रेम वाइंडिंग में 3A की धारा प्रवाहित होती है। लूप में धारा की दिशा क्या होनी चाहिए ताकि जब इसे किसी एक व्यास के चारों ओर घुमाया जाए, तो क्षेत्र बल सकारात्मक कार्य करें? इस कार्य का परिमाण क्या है?

ऐ बी सी डी।

3.29. एक वर्गाकार परिपथ जिसकी भुजा 20 सेमी है, जिसमें से 20 A की धारा प्रवाहित होती है, 10 mT के प्रेरण के साथ एक समान चुंबकीय क्षेत्र में स्वतंत्र रूप से स्थापित है। एक कोण से समोच्च के तल में पड़ी एक धुरी के चारों ओर घूमते समय समोच्च की संभावित ऊर्जा में परिवर्तन का निर्धारण करें।

ऐ बी सी डी।

3.30. 15 सेमी त्रिज्या वाले एक वृत्ताकार कुण्डली में 10A की धारा प्रवाहित होती है। कॉइल एक समान चुंबकीय क्षेत्र में 40 एमटी के प्रेरण के साथ स्थित है ताकि समोच्च विमान के लिए सामान्य चुंबकीय प्रेरण वेक्टर के साथ कोण बना सके। बढ़ते कोण की दिशा में कोण के माध्यम से घुमाए जाने पर सर्किट की संभावित ऊर्जा में परिवर्तन का निर्धारण करें।

ऐ बी सी डी।

3.31. 20 सेमी 2 के वर्तमान क्षेत्र के साथ एक गोल फ्रेम 0.2 टी के प्रेरण के साथ चुंबकीय क्षेत्र के समानांतर तय किया गया है, और 0.6 एमएनएम का टोक़ उस पर कार्य करता है। जब फ्रेम को छोड़ा गया, तो यह चालू हो गया और इसका कोणीय वेग 20 s -1 हो गया। फ्रेम में बहने वाली धारा की ताकत निर्धारित करें।

ए बी सी डी [15 ए]

3.32. दो लंबे क्षैतिज चालक 8 मिमी की दूरी पर एक दूसरे के समानांतर हैं। ऊपरी कंडक्टर गतिहीन है, जबकि निचला कंडक्टर इसके नीचे स्वतंत्र रूप से लटका हुआ है। ऊपरी तार से कौन सी धारा प्रवाहित की जानी चाहिए ताकि निचला तार बिना गिरे लटक सके? 1A की धारा निचली धारा के साथ प्रवाहित होती है और कंडक्टर की लंबाई के प्रत्येक सेंटीमीटर का द्रव्यमान 2.55 mg है।

ऐ बी सी डी।

3.33 . सोलेनोइड (कोर के बिना) के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र के माध्यम से चुंबकीय प्रेरण का प्रवाह 5 μWb है। परिनालिका की लंबाई 35 सेमी है। इस परिनालिका का चुंबकीय आघूर्ण ज्ञात कीजिए।

ऐ बी सी डी।

3.34. एक गोलाकार समोच्च को एक समान चुंबकीय क्षेत्र में रखा जाता है ताकि समोच्च का तल बल की क्षेत्र रेखाओं के लंबवत हो। चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण 0.2 टी। 2A की धारा परिपथ में प्रवाहित होती है। समोच्च की त्रिज्या 2 सेमी है जब समोच्च को घुमाया जाता है तो क्या कार्य किया जाता है?

ऐ बी सी डी।

3.35*. 30A की धारा को ले जाने वाले एक लंबे सीधे तार के बगल में, 2A की धारा के साथ एक चौकोर फ्रेम होता है। फ्रेम और तार एक ही तल में स्थित हैं। विपरीत पक्षों के मध्य बिंदुओं से गुजरने वाले फ्रेम की धुरी तार के समानांतर होती है और इससे 30 मिमी की दूरी पर होती है। फ्रेम साइड 20 मिमी। फ्रेम को उसकी धुरी के चारों ओर घुमाने के लिए किया जाने वाला कार्य ज्ञात कीजिए। .

3.36*. दो सीधे लंबे चालक एक दूसरे से 10 सेमी की दूरी पर हैं। कंडक्टर 20A और 30A की धाराएं ले जाते हैं। इन कंडक्टरों को 20 सेमी की दूरी तक धकेलने के लिए प्रति इकाई लंबाई के कंडक्टरों को क्या काम करना चाहिए? .

3.37. एक प्रोटॉन 0.5 केवी के संभावित अंतर से त्वरित होता है, एक समान चुंबकीय क्षेत्र में 0.1 टी के प्रेरण के साथ उड़ता है, एक सर्कल में चलता है। इस वृत्त की त्रिज्या ज्ञात कीजिए।

ऐ बी सी डी।

3.38. 2 Mm/s की गति वाला एक अल्फा कण एक कोण पर 1 T के प्रेरण के साथ एक चुंबकीय क्षेत्र में उड़ता है। हेलिक्स के मोड़ की त्रिज्या निर्धारित करें जिसका वर्णन अल्फा कण करेगा?

ऐ बी सी डी।

3.39. 126 μT के प्रेरण के साथ एक चुंबकीय क्षेत्र विद्युत क्षेत्र के लंबवत निर्देशित होता है, जिसकी तीव्रता 10 V/m है। कुछ गति से उड़ने वाला आयन इन पार किए गए क्षेत्रों में उड़ जाता है। यह एक सीधी रेखा में किस गति से गति करेगा?

ऐ बी सी डी।

3.40. 6 kV के संभावित अंतर से त्वरित एक इलेक्ट्रॉन एक समान चुंबकीय क्षेत्र में क्षेत्र की दिशा के कोण पर उड़ता है और एक हेलिक्स के साथ चलना शुरू करता है। क्षेत्र का चुंबकीय प्रेरण 130 mT है। हेलिक्स की पिच ज्ञात कीजिए।

ए.वी.एस. [1.1 सेमी] डी.

3.41. प्रोटॉन एक समान चुंबकीय क्षेत्र में क्षेत्र रेखाओं की दिशा के कोण पर उड़ता है और एक सर्पिल में चलता है, जिसकी त्रिज्या 2.5 सेमी है। चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण 0.05 टी है। प्रोटॉन की गतिज ऊर्जा ज्ञात कीजिए।

ए.वी.

सी.डी.

3.42. 1 टी के प्रेरण के साथ एक चुंबकीय क्षेत्र में एक गोलाकार कक्षा में एक इलेक्ट्रॉन की आवृत्ति निर्धारित करें। यदि एक इलेक्ट्रॉन के बजाय एक अल्फा कण घूमता है तो क्रांति की आवृत्ति कैसे बदलेगी?

3.43. एक प्रोटॉन और एक अल्फा कण, एक ही संभावित अंतर से त्वरित, एक समान चुंबकीय क्षेत्र में उड़ते हैं। प्रोटॉन प्रक्षेपवक्र की वक्रता त्रिज्या अल्फा कण प्रक्षेपवक्र की वक्रता त्रिज्या से कितनी गुना कम है?

ऐ बी सी डी।

3.44. एक प्राथमिक आवेश वाला एक कण 0.05 T के प्रेरण के साथ एक समान चुंबकीय क्षेत्र में उड़ गया। चुंबकीय क्षेत्र में चलते समय कण के कोणीय गति का निर्धारण करें यदि इसका प्रक्षेपवक्र 0.2 मिमी के त्रिज्या के साथ एक वृत्त का चाप था।

ए.वी.

सी.डी.

3.45. एक इलेक्ट्रॉन एक समान चुंबकीय क्षेत्र में एक वृत्त में 31.4 mT के प्रेरण के साथ चलता है। इलेक्ट्रॉन की क्रांति की अवधि निर्धारित करें।

ऐ बी सी डी।

3.46. एक आवेशित कण के लिए q/m का अनुपात ज्ञात कीजिए, यदि 10 8 सेमी/से की गति से 2 10 5 A/m की ताकत के साथ एक समान चुंबकीय क्षेत्र में उड़ते हुए, यह त्रिज्या के साथ एक वृत्त के चाप के साथ चलता है 8.3 सेमी कण वेग की दिशा चुंबकीय क्षेत्र की दिशा के लंबवत है।

ऐ बी सी डी।

3.47. 3 kV के संभावित अंतर से त्वरित एक इलेक्ट्रॉन अपनी धुरी के कोण पर परिनालिका के चुंबकीय क्षेत्र में उड़ता है। परिनालिका के एम्पीयर-फेरों की संख्या 5000 है। परिनालिका की लंबाई 26 सेमी है। परिनालिका के चुंबकीय क्षेत्र में एक इलेक्ट्रॉन के पेचदार प्रक्षेपवक्र का चरण ज्ञात कीजिए।

ऐ बी सी डी।

3.48. एक आवेशित कण एक चुंबकीय क्षेत्र में एक वृत्त में 1 Mm/s की चाल से गति करता है। क्षेत्र का चुंबकीय प्रेरण 0.3 T है। वृत्त की त्रिज्या 4 सेमी है। कण का आवेश ज्ञात कीजिए यदि उसकी गतिज ऊर्जा 12 keV है।

ए.वी.

सी.डी.

3.49*. सर्पुखोव प्रोटॉन त्वरक इन कणों को 76 GeV की ऊर्जा में त्वरित करता है। यदि हम त्वरित अंतराल की उपस्थिति की उपेक्षा करते हैं, तो हम मान सकते हैं कि त्वरित प्रोटॉन 236 मीटर के त्रिज्या के साथ एक सर्कल के साथ चलते हैं और कक्षा के विमान के लंबवत चुंबकीय क्षेत्र द्वारा उस पर रखे जाते हैं। आवश्यक चुंबकीय क्षेत्र ज्ञात कीजिए। .

3.50*. आवेशित कण 104 वी के त्वरित संभावित अंतर से होकर गुजरा और विद्युत (ई = 100 वी/एम) और चुंबकीय (बी = 0.1 टी) क्षेत्रों में एक समकोण पर पार हो गया। एक कण के आवेश का उसके द्रव्यमान से अनुपात निर्धारित करें यदि, दोनों क्षेत्रों के लंबवत चलते हुए, कण एक रेक्टिलिनियर प्रक्षेपवक्र से विचलन का अनुभव नहीं करता है। .

3.51. 0.1 T के प्रेरण के साथ एक समान चुंबकीय क्षेत्र में, 1000 घुमावों वाला एक फ्रेम समान रूप से घूमता है। फ्रेम क्षेत्र 150 सेमी 2। फ्रेम 10 आरपीएम करता है। अधिकतम ईएमएफ निर्धारित करें। फंसाया प्रेरण। रोटेशन की धुरी फ्रेम प्लेन में स्थित है और क्षेत्र की दिशा के लंबवत है।

ऐ बी सी डी।

3.52. तार का तार चुंबकीय क्षेत्र के लंबवत स्थित होता है, जिसका इंडक्शन बी = बी ओ (1 + ई से टी) के अनुसार बदलता रहता है, जहां बी ओ = 0.5 टी, के = 1 एस -1। 2.3 s के बराबर समय पर कुण्डली में प्रेरित विद्युत वाहक बल का मान ज्ञात कीजिए। कुण्डली का क्षेत्रफल 0.04 मीटर 2 है।

ऐ बी सी डी।

3.53. तांबे के तार से बना एक वर्गाकार फ्रेम 0.1 T के प्रेरण के साथ चुंबकीय क्षेत्र में रखा गया है। तार का अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल 1 मिमी 2 है, फ्रेम का क्षेत्रफल 25 सेमी 2 है। फ़्रेम प्लेन का अभिलम्ब क्षेत्र रेखाओं के समानांतर होता है। जब चुंबकीय क्षेत्र गायब हो जाता है तो फ्रेम से कौन सा चार्ज गुजरेगा? तांबे का विशिष्ट प्रतिरोध 17 nOhm m है।

ऐ बी सी डी।

3.54. एल्यूमीनियम तार की एक अंगूठी चुंबकीय क्षेत्र में चुंबकीय प्रेरण की रेखाओं के लंबवत रखी जाती है। रिंग व्यास 20 सेमी, तार व्यास 1 मिमी। चुंबकीय क्षेत्र के परिवर्तन की दर निर्धारित करें यदि रिंग में इंडक्शन करंट की ताकत 0.5A है। एल्युमिनियम का विशिष्ट प्रतिरोध 26 nOhm m है।

ऐ बी सी डी।

3.55. 0.25 T के प्रेरण के साथ एक चुंबकीय क्षेत्र में, 1 मीटर लंबी एक छड़ 20 rad/s के निरंतर कोणीय वेग के साथ घूमती है। रोटेशन की धुरी क्षेत्र रेखाओं के समानांतर छड़ के अंत से होकर गुजरती है। ई.एम.एफ. रॉड के सिरों पर प्रेरण।

ऐ बी सी डी।

3.56. 1 mΩ के प्रतिरोध वाले तार के एक वलय को 0.4 T के प्रेरण के साथ एकसमान चुंबकीय क्षेत्र में रखा गया है। वलय का तल प्रेरण की रेखाओं के साथ एक कोण बनाता है। उस आवेश का निर्धारण करें जो रिंग के माध्यम से प्रवाहित होगा यदि इसे क्षेत्र से बाहर निकाला जाए। वलय का क्षेत्रफल 10 सेमी2 है।

ऐ बी सी डी।

3.57. एक कुण्डली जिसमें 10 फेरे हैं, प्रत्येक का क्षेत्रफल 4 सेमी 2 है, एक समान चुंबकीय क्षेत्र में रखा गया है। कुण्डली का अक्ष क्षेत्र प्रेरण रेखाओं के समांतर होता है। कुंडल 1000 ओम के प्रतिरोध के साथ एक बैलिस्टिक गैल्वेनोमीटर से जुड़ा है, कुंडल प्रतिरोध की उपेक्षा की जा सकती है। जब कुण्डली को क्षेत्र से बाहर निकाला गया, तो 2 μC गैल्वेनोमीटर से प्रवाहित हुआ। क्षेत्र प्रेरण निर्धारित करें।

ऐ बी सी डी।

3.58. गैर-चुंबकीय सामग्री से बनी एक छड़ पर 50 सेमी लंबा और 2 सेमी 2 क्रॉस सेक्शन में, एक परत में एक तार घाव होता है ताकि रॉड की लंबाई के प्रति सेंटीमीटर 20 मोड़ हों। परिनालिका के चुंबकीय क्षेत्र की ऊर्जा ज्ञात कीजिए यदि वाइंडिंग में धारा 0.5A है।

ऐ बी सी डी।

3.59. कार की धुरी के सिरों पर संभावित अंतर का पता लगाएं, जो तब होता है जब यह क्षैतिज रूप से 120 किमी / घंटा की गति से चलती है, यदि धुरी की लंबाई 1.5 मीटर है और पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र का ऊर्ध्वाधर घटक 40 ए / मी है .

ऐ बी सी डी।

3.60. तार का एक तार 20 सेमी की लंबाई और 30 सेमी 2 के क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र के साथ एक सोलनॉइड पर रखा जाता है। सोलनॉइड वाइंडिंग में 320 मोड़ होते हैं और इसमें से 3A की धारा प्रवाहित होती है। क्या ईएमएफ सोलनॉइड पर लगाए गए टर्न में प्रेरित होता है, जब परिनालिका में करंट 0.001 s के भीतर गायब हो जाता है?

ए.वी.सी. [0.18 वी] डी.

3.61. 10 सेमी व्यास वाली एक कुण्डली, जिसमें 500 फेरे हैं, चुंबकीय क्षेत्र में है। कुंडल की धुरी चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण की रेखाओं के समानांतर है। ईएमएफ का औसत मूल्य क्या है. कुंडल में प्रेरण, यदि चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण 0.1 s के भीतर शून्य से 2 T तक बढ़ जाता है?

ऐ बी सी डी।

3.62*. 3 मीटर व्यास वाला एक चक्का एक क्षैतिज अक्ष के चारों ओर 3000 आरपीएम की गति से घूमता है। रिम और व्हील एक्सल के बीच प्रेरित ईएमएफ निर्धारित करें यदि पहिया का विमान चुंबकीय मेरिडियन के विमान के साथ कोण बनाता है। पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र का क्षैतिज घटक 20 μT है। .

3.63*. 5 किग्रा द्रव्यमान वाला एक तांबे का घेरा चुंबकीय याम्योत्तर के तल में स्थित होता है। यदि इसे ऊर्ध्व अक्ष के परितः घुमाया जाए तो इसमें क्या आवेश प्रेरित होता है? पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र का क्षैतिज घटक 20 μT है। तांबे का घनत्व 8900 किग्रा / मी 3 है, तांबे की प्रतिरोधकता 17 nOhm m है। .

3.64*. एक समान चुंबकीय क्षेत्र में, जिसका प्रेरण 0.5 T है, एक कुंडल जिसमें 200 है, एक-दूसरे से कसकर सटे हुए हैं, 300 मिनट -1 की आवृत्ति पर समान रूप से घूमते हैं। कुण्डली का अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल 100 सेमी 2 है। घूर्णन की धुरी कुंडली के अक्ष और चुंबकीय क्षेत्र की दिशा के लंबवत होती है। कुंडल में प्रेरित अधिकतम ईएमएफ निर्धारित करें। .

तांबे के कंडक्टर की लंबाई 500 मीटर और क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र 0.5 मिमी 2 है। ए) कंडक्टर में वर्तमान ताकत क्या है जब इसके सिरों पर वोल्टेज 12V है? तांबे की प्रतिरोधकता 1.7 गुना 10 -8 ओम की शक्ति m b) इलेक्ट्रॉनों की क्रमबद्ध गति की गति निर्धारित करें। तांबे के लिए मुक्त संचलन की सांद्रता 8.5 गुना 10 से 28 डिग्री मीटर से माइनस 3 डिग्री तक, और इलेक्ट्रॉन चार्ज मापांक 1.6 गुना 10 से माइनस 19 डिग्री C c) दो बार व्यास का दूसरा तांबे का कंडक्टर था श्रृंखला में पहले कंडक्टर से जुड़ा हुआ है। दूसरे चालक में इलेक्ट्रॉनों की क्रमबद्ध गति की गति क्या होगी?

प्रश्न का समाधान a)
करंट, वोल्टेज और रेजिस्टेंस के बारे में हम क्या जानते हैं?

मैं=यू/आर, यू=मैं*आर
मैं - एम्पीयर में करंट,
यू - वोल्ट में वोल्टेज
आर - ओम में प्रतिरोध
1 एम्पीयर की धारा क्या है?
यह ऐसी धारा है जिस पर 1 सेकंड में 1 कूलम्ब का आवेश चालक से होकर गुजरता है।
1 ए = 1 सी/एस(1 एम्पीयर 1 कूलम्ब प्रति सेकंड के बराबर होता है)
हम परिस्थितियों से क्या जानते हैं?
यू = 12 वी - वोल्टेज
पी \u003d 1.7 * 10e-8 ओम * मी - विशिष्ट प्रतिरोध "आरओ" (1 वर्ग मीटर के क्रॉस सेक्शन और 1 मीटर की लंबाई के साथ एक कंडक्टर का प्रतिरोध मूल्य)।
हमारे कंडक्टर का एक खंड S = 0.5 मिमी ^ 2 या 0.0000005 m ^ 2 या 0.5 * 10e-6 m ^ 2 (एक वर्ग मीटर में 1000000 वर्ग मिलीमीटर - 1000 * 1000) और लंबाई L = 500m है
हमें चालक का प्रतिरोध प्राप्त होता है
आर = पी * एल / एस\u003d 1.7 * 10e-8 * 500 / 0.5 * 10e-6 \u003d 0.000000017 * 500 / 0.0000005 \u003d 17 ओम
तब वर्तमान होगा:
मैं = यू/आर\u003d 12/17 ए (0.706। एम्पीयर)
प्रश्न का हल ख)
वर्तमान I को निम्नलिखित मात्राओं के रूप में भी व्यक्त किया जाता है:
मैं=ई*एन*एस*वाव
ई - इलेक्ट्रॉन चार्ज, सी
n - इलेक्ट्रॉन सांद्रता, PC/m^3 (टुकड़े प्रति घन मीटर)
एस - अनुभागीय क्षेत्र, एम^2
Vav - इलेक्ट्रॉनों की क्रमबद्ध गति की औसत गति, m/s
इसलिए
वाव=मैं/(ई*एन*एस)= (12/17) / (1.6*10e-19 * 8.5*10e+28 * 0.5*10e-6) = 11.657*10e-3 m/s (या 11.657 mm/s)
प्रश्न का समाधान ग)
हम समाधान के समान तर्क देते हैं a) और b)
सबसे पहले आपको कुल करंट (कुल प्रतिरोध) खोजने की जरूरत है।
क्योंकि कंडीशन सी) व्यास को संदर्भित करता है, हम यह निष्कर्ष निकालते हैं कि सभी तार गोल हैं।
दूसरे तार की लंबाई निर्दिष्ट नहीं है। बता दें कि यह भी 500 मीटर है।
एक वृत्त का क्षेत्रफल अनुपात द्वारा निर्धारित किया जाता है:
एस = (पीआई * डी ^ 2) / 4,
जहाँ D वृत्त का व्यास है,
पीआई = 3.1415926।
इस प्रकार, जब व्यास को दोगुना कर दिया जाता है, तो तार का अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल चौगुना हो जाता है,
जब व्यास तीन गुना हो जाता है, तो तार का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र नौ गुना बढ़ जाता है, आदि।
कुल एस2=एस1*4\u003d 0.5 * 10e-6 * 4 \u003d 2 * 10e-6 M^2
यदि किसी तार का अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल चौगुना कर दिया जाए, तो उसी लंबाई के साथ उसका प्रतिरोध चार गुना कम हो जाएगा।
कुल आर2=आर1/4= 17/4 ओम = 4.25 ओम
श्रृंखला कनेक्शन में कुल प्रतिरोध बढ़ जाता है, इसलिए
मैं=यू/आर=यू/(आर1+आर2)\u003d 12 / (17 + 17/4) \u003d 48/85 \u003d 0.5647। ए
दूसरे कंडक्टर के लिए आदेशित इलेक्ट्रॉन वेग तब होगा:
वाव=मैं/(ई*एन*एस2)= (48/85)/(1.6*10e-19 * 8.5*10e+28 * 2*10e-6) = 0.02076*10e-3 m/s (या 0.02076 mm/s)

"कंडक्टर और डाइलेक्ट्रिक्स" - किसी माध्यम की विद्युत विशेषताओं को उसमें आवेशित कणों की गतिशीलता से निर्धारित किया जाता है। डाइलेक्ट्रिक्स। मुक्त आवेश एक ही चिन्ह के आवेशित कण होते हैं जो विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में गति कर सकते हैं। डाइलेक्ट्रिक्स - गैस, आसुत जल, बेंजीन, तेल, चीनी मिट्टी के बरतन, कांच, अभ्रक, आदि। बाहरी विद्युत क्षेत्र।

"गोल्डन सेक्शन" - पोक्रोव्स्की कैथेड्रल (सेंट बेसिल कैथेड्रल)। नौवाहनविभाग. नेरल पर वर्जिन का संरक्षण। दूसरी मंजिल के फ़ोयर में पेंटिंग। अनुसंधान के उद्देश्य: गोल्डन सेक्शन - अनुपात। सेंट बासिल्स कैथेड्रल। अध्ययन का उद्देश्य: गणित की दृष्टि से विश्व की सुंदरता के नियम को प्राप्त करना। वास्तुकला में स्वर्ण खंड। 10 वीं कक्षा की छात्रा यूलिया स्मेटेनिना द्वारा बनाई गई।

"एक समानांतर चतुर्भुज के खंड" - 1. शिक्षक का परिचयात्मक भाषण - 3 मिनट 2. छात्रों के ज्ञान का सक्रियण। आयत CKK'C' - खंड ABCDA'B'C'D'। गृहकार्य। काटने वाला विमान खंडों के साथ चेहरों को काटता है। ? MNK- समानांतर चतुर्भुज ABCDA'B'C'D' का खंड। कार्य: समानांतर चतुर्भुज और बिंदु K के किनारे के माध्यम से एक खंड का निर्माण करें। छात्रों का स्वतंत्र कार्य।

"गोल्डन सेक्शन का अनुपात" - "गोल्डन सेक्शन" द्वारा सेगमेंट का विभाजन। "गोल्डन पेंटागन"। यूक्लिड, लियोनार्डो दा विंची, लुका पैसिओली। "गोल्डन आयत"। निर्जीव प्रकृति। उदाहरण के लिए, पृथ्वी की सतह पर भूमि और पानी का अनुपात स्वर्णिम अनुपात में है। ब्रह्मांड का सामंजस्य संख्याओं पर आधारित है। प्रकृति, कला और वास्तुकला में "स्वर्ण खंड"।

"खंडों का निर्माण" - यदि अनुभाग का प्रतिपादन किया जाता है, तो एक खुली रेखा खींची जाती है, दो मोटे स्ट्रोक। अनुभाग पदनाम। भाग तत्वों के कुछ आयाम अनुभागों पर दिखाने के लिए अधिक सुविधाजनक हैं। चित्र में अनुभागों को विस्तारित और आरोपित में विभाजित किया गया है। अनुभाग उसी पैमाने पर बनाए जाते हैं जिस छवि का वे उल्लेख करते हैं।

"विद्युत परिपथ में कंडक्टर" - समस्या का समाधान करें। कंडक्टरों का कनेक्शन। क्रिसमस ट्री की माला में बिजली के बल्ब श्रृंखला में जुड़े हुए हैं। परिपथ का प्रतिरोध ज्ञात कीजिए प्रत्येक प्रतिरोधक का प्रतिरोध 3 ओम है। 1. 4 ओम और 2 ओम के प्रतिरोध वाले दो कंडक्टर श्रृंखला में जुड़े हुए हैं। श्रृंखला कनेक्शन I = I1 = I2 U = U1 + U2 R = R1 + R2 समान कंडक्टरों के लिए R = nR1।

जब आवेशित कण गति करते हैं, तो एक विद्युत आवेश एक स्थान से दूसरे स्थान पर स्थानांतरित हो जाता है। हालाँकि, यदि आवेशित कण यादृच्छिक तापीय गति करते हैं, उदाहरण के लिए, किसी धातु में मुक्त इलेक्ट्रॉन, तो कोई आवेश स्थानांतरण नहीं होगा (चित्र 143)। एक विद्युत आवेश चालक के अनुप्रस्थ काट से तभी चलता है, जब अराजक गति के साथ, इलेक्ट्रॉन एक क्रमबद्ध गति में भाग लेते हैं (चित्र 144)। इस मामले में, यह कहा जाता है कि कंडक्टर में एक विद्युत प्रवाह स्थापित होता है।

7वीं कक्षा के भौतिकी पाठ्यक्रम से आप जानते हैं कि आवेशित कणों की क्रमबद्ध (निर्देशित) गति विद्युत धारा कहलाती है। एक धातु या इलेक्ट्रोलाइट्स में आयनों में मुक्त इलेक्ट्रॉनों की क्रमबद्ध गति से विद्युत प्रवाह उत्पन्न होता है।

हालांकि, यदि आप एक पूरे के रूप में एक तटस्थ शरीर को स्थानांतरित करते हैं, तो, बड़ी संख्या में इलेक्ट्रॉनों और परमाणु नाभिक के व्यवस्थित आंदोलन के बावजूद, विद्युत प्रवाह उत्पन्न नहीं होता है। कंडक्टर के किसी भी सेक्शन के माध्यम से स्थानांतरित किया गया कुल चार्ज शून्य के बराबर होगा, क्योंकि विभिन्न संकेतों के चार्ज समान औसत गति से चलते हैं। कंडक्टर में करंट तभी उत्पन्न होगा, जब चार्ज एक दिशा में चलते हैं, तो सेक्शन के माध्यम से ट्रांसफर किया गया पॉजिटिव चार्ज नेगेटिव के निरपेक्ष मान के बराबर नहीं होता है।

विद्युत धारा की एक निश्चित दिशा होती है। धनावेशित कणों की गति की दिशा को धारा की दिशा के रूप में लिया जाता है। यदि ऋणावेशित कणों की गति से धारा का निर्माण होता है, तो धारा की दिशा कणों की गति की दिशा के विपरीत मानी जाती है।

वर्तमान क्रियाएँ। हम किसी चालक में कणों की गति का प्रत्यक्ष निरीक्षण नहीं करते हैं। हालांकि, विद्युत प्रवाह की उपस्थिति का अंदाजा उन क्रियाओं या घटनाओं से लगाया जा सकता है जिनके साथ यह जुड़ा हुआ है।

सबसे पहले, वह कंडक्टर जिसके माध्यम से करंट प्रवाहित होता है, गर्म होता है।

दूसरे, विद्युत प्रवाह कंडक्टर की रासायनिक संरचना को बदल सकता है, उदाहरण के लिए, इसके रासायनिक घटकों (कॉपर सल्फेट के घोल से तांबा, आदि) को मुक्त करता है। इस तरह का

प्रक्रियाओं को सभी कंडक्टरों में नहीं देखा जाता है, लेकिन केवल इलेक्ट्रोलाइट्स के समाधान (या पिघलने) में देखा जाता है।

तीसरा, करंट का चुंबकीय प्रभाव होता है। तो, धारावाही चालक के पास चुंबकीय सुई घूमती है। रासायनिक और थर्मल के विपरीत, वर्तमान का चुंबकीय प्रभाव मुख्य है, क्योंकि यह बिना किसी अपवाद के सभी कंडक्टरों में प्रकट होता है। करंट का रासायनिक प्रभाव केवल इलेक्ट्रोलाइट्स में देखा जाता है, और सुपरकंडक्टर्स में हीटिंग अनुपस्थित होता है (देखें 60)।

वर्तमान ताकत। यदि परिपथ में विद्युत धारा स्थापित हो जाती है, तो इसका अर्थ है कि चालक के अनुप्रस्थ काट के माध्यम से हर समय एक विद्युत आवेश का स्थानान्तरण होता है। समय की प्रति इकाई स्थानांतरित चार्ज वर्तमान की मुख्य मात्रात्मक विशेषता के रूप में कार्य करता है, जिसे वर्तमान ताकत कहा जाता है। यदि समय पर कंडक्टर के क्रॉस सेक्शन के माध्यम से चार्ज स्थानांतरित किया जाता है, तो वर्तमान ताकत बराबर होती है:

इस प्रकार, वर्तमान ताकत इस समय अंतराल के लिए एक समय अंतराल पर कंडक्टर के क्रॉस सेक्शन के माध्यम से स्थानांतरित चार्ज के अनुपात के बराबर है। यदि वर्तमान की ताकत समय के साथ नहीं बदलती है, तो करंट को स्थिर कहा जाता है।

वर्तमान ताकत, चार्ज की तरह, एक अदिश राशि है। यह सकारात्मक और नकारात्मक दोनों हो सकता है। वर्तमान ताकत का संकेत इस बात पर निर्भर करता है कि कंडक्टर के साथ कौन सी दिशा सकारात्मक के रूप में ली जाती है। वर्तमान ताकत अगर कंडक्टर के साथ वर्तमान की दिशा सशर्त रूप से चुनी गई सकारात्मक दिशा के साथ मेल खाती है। अन्यथा

करंट की ताकत प्रत्येक कण द्वारा किए गए चार्ज, कणों की सांद्रता, उनके निर्देशित आंदोलन की गति और कंडक्टर के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र पर निर्भर करती है। आइए इसे दिखाते हैं।

मान लें कि कंडक्टर के पास क्षेत्र 5 का क्रॉस सेक्शन है। कंडक्टर में सकारात्मक दिशा के लिए, हम दिशा को बाएं से दाएं लेते हैं। प्रत्येक कण का आवेश बराबर होता है। वर्गों और 2 द्वारा सीमित कंडक्टर की मात्रा में कण होते हैं, जहां कणों की एकाग्रता होती है (चित्र 145)। उनका कुल आवेश यदि कण औसत गति से बायें से दायें गति करते हैं, तो समय में विचाराधीन आयतन में संलग्न सभी कण धारा 2 से होकर गुजरेंगे। इसलिए, वर्तमान ताकत बराबर है।

क्या विद्युत धारा में शक्ति होती है? हाँ, जरा सोचिए... और ताकत किस लिए है? खैर, कैसे, किस लिए, उपयोगी काम करने के लिए, या शायद उपयोगी नहीं :-), मुख्य बात कुछ करना है। हमारे शरीर में भी शक्ति है। किसी के पास इतनी ताकत है कि वह एक प्रहार से ईंट को चकनाचूर कर सकता है, जबकि दूसरा चम्मच भी नहीं उठा सकता :-)। तो, मेरे प्रिय पाठकों, विद्युत प्रवाह में भी शक्ति होती है.

उस नली की कल्पना करें जिसका उपयोग आप अपने बगीचे को पानी देने के लिए करते हैं।

नली को एक तार होने दें, और उसमें पानी एक विद्युत प्रवाह है। हमने नल को थोड़ा खोला और नली से पानी बह गया। धीरे-धीरे, लेकिन फिर भी, वह दौड़ी। जेट की शक्ति बहुत कमजोर है। हम किसी को उस तरह की नली से स्प्रे भी नहीं कर सकते। और अब नल को पूरी तरह से खोल दें! और हमारे पास ऐसा जेट है कि यह पड़ोसी के भूखंड को पानी देने के लिए भी पर्याप्त है :-)।

अब कल्पना कीजिए कि आप एक बाल्टी भर रहे हैं। क्या आप इसे नली या नल के दबाव से तेजी से भरेंगे? नली और नल का व्यास समान है

बेशक, पीली नली से दबाव! लेकिन ऐसा क्यों हो रहा है? बात यह है कि नल से समान अवधि के लिए पानी की मात्रा निकलती है और पीली नली भी अलग होती है। या दूसरे शब्दों में, एक ही समय में नल से अधिक पानी के अणु नली से बाहर निकलते हैं।

तारों के साथ भी यही कहानी है। यही है, समान अवधि के लिए, तार के माध्यम से चलने वाले इलेक्ट्रॉनों की संख्या पूरी तरह से भिन्न हो सकती है। अब हम धारा की शक्ति को परिभाषित कर सकते हैं।

तो, वर्तमान ताकत कंडक्टर के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र से प्रति यूनिट समय से गुजरने वाले इलेक्ट्रॉनों की संख्या है, मान लीजिए, प्रति सेकंड। नीचे की आकृति में, तार का यह वही क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र जिसके माध्यम से विद्युत प्रवाह चलता है, हरी रेखाओं से छायांकित होता है।

• दिष्ट धारा के लिए -

जहां मैं - प्रत्यक्ष वर्तमान ताकत;

• गैर-प्रत्यक्ष धारा के लिए - दो तरह से:

1) सूत्र के अनुसार -

क्यू = 〈 मैं 〉 टी ,

जहां मैं - औसत वर्तमान ताकत;

2) ग्राफिक रूप से - एक वक्रीय समलम्बाकार क्षेत्र के रूप में (चित्र। 8.1)।

इंटरनेशनल सिस्टम ऑफ यूनिट्स में, चार्ज को कूलम्ब (1 सी) में मापा जाता है।

वर्तमान ताकत वर्तमान वाहक की गति, एकाग्रता और चार्ज के साथ-साथ कंडक्टर के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

जहाँ q वर्तमान वाहक का आवेश मापांक है (यदि वर्तमान वाहक इलेक्ट्रॉन हैं, तो q = 1.6 10 −19 C); n वर्तमान वाहकों की सांद्रता है, n = = N /V; एन - समय t के दौरान कंडक्टर के क्रॉस सेक्शन (वर्तमान वाहक की गति की गति के लंबवत स्थित) से गुजरने वाले वर्तमान वाहकों की संख्या, या वॉल्यूम V = Sv t (अंजीर) में वर्तमान वाहकों की संख्या 8.2); एस कंडक्टर का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र है; v वर्तमान वाहकों की गति की गति का मापांक है।

वर्तमान घनत्व वर्तमान की दिशा के लंबवत स्थित कंडक्टर के क्रॉस सेक्शन के इकाई क्षेत्र से गुजरने वाली धारा की ताकत से निर्धारित होता है:

जहां मैं वर्तमान ताकत है; एस कंडक्टर का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र है (वर्तमान वाहकों की गति की गति के लंबवत स्थित)।

वर्तमान घनत्व है वेक्टर क्वांटिटी.

वर्तमान घनत्व की दिशा j → धनात्मक धारा वाहकों के वेग की दिशा से मेल खाती है:

जे → = क्यू एन वी → ,

जहाँ q वर्तमान वाहक का आवेश मापांक है (यदि वर्तमान वाहक इलेक्ट्रॉन हैं, तो q = 1.6 10 −19 C); v → - वर्तमान वाहकों की गति की गति; n वर्तमान वाहकों की सांद्रता है, n = N /V; एन - समय t के दौरान कंडक्टर के क्रॉस सेक्शन (वर्तमान वाहक की गति की गति के लंबवत स्थित) से गुजरने वाले वर्तमान वाहकों की संख्या, या वॉल्यूम V = Sv t (अंजीर) में वर्तमान वाहकों की संख्या 8.2); v वर्तमान वाहकों की गति की गति का मापांक है; एस कंडक्टर का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र है।

अंतर्राष्ट्रीय इकाइयों की प्रणाली में, वर्तमान घनत्व को एम्पीयर प्रति वर्ग मीटर (1 ए / एम 2) में मापा जाता है।

गैसों में वर्तमान ताकत (गैसों में विद्युत प्रवाह आयनों की गति के कारण होता है) सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है

मैं = एन टी | क्यू | ,

जहां एन / टी हर सेकेंड (हर सेकेंड) पोत के क्रॉस सेक्शन से गुजरने वाले आयनों की संख्या है; |क्यू | - आयन चार्ज मॉड्यूल:

• एकल आवेशित आयन के लिए -

|क्यू | = 1.6 10 −19 सी,

• द्वि आवेशित आयन के लिए -

|क्यू | = 3.2 10 -19 सी

उदाहरण 1. तांबे के 1.0 m3 में मुक्त इलेक्ट्रॉनों की संख्या 1.0 10 28 है। एक तांबे के तार में 4.0 मिमी 2 के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र के साथ इलेक्ट्रॉनों की निर्देशित गति की गति का मान ज्ञात करें, जिसके माध्यम से 32 ए की धारा प्रवाहित होती है।

फेसला। धारा वाहकों (इलेक्ट्रॉनों) की निर्देशित गति की गति सूत्र द्वारा कंडक्टर में वर्तमान ताकत से संबंधित है

जहाँ q वर्तमान वाहक (इलेक्ट्रॉन) का आवेश मापांक है; n वर्तमान वाहकों की सांद्रता है; एस कंडक्टर का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र है; v कंडक्टर में करंट कैरियर्स की निर्देशित गति की गति का मापांक है।

हम इस सूत्र से वांछित मूल्य व्यक्त करते हैं - वर्तमान वाहक की गति -

वी = मैं क्यू एन एस।

गति की गणना करने के लिए, हम सूत्र में शामिल मात्राओं के निम्नलिखित मानों का उपयोग करते हैं:

• समस्या की स्थिति में कंडक्टर के वर्तमान और क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र का परिमाण दिया गया है: I = 32 ए, एस = 4.0 मिमी 2 = 4.0 10 −6 मीटर 2;
• प्राथमिक आवेश का मान (इलेक्ट्रॉन आवेश के मापांक के बराबर) एक मौलिक स्थिरांक (स्थिर मान) है: q = 1.6 10 −19 C;
• धारा वाहकों की सांद्रता - चालक के प्रति इकाई आयतन में धारा वाहकों की संख्या -

एन = एन वी = 1.0 10 28 1 = 1.0 10 28 मीटर -3।

आइए गणना करते हैं:

v = 32 1.6 ⋅ 10 − 19 1.0 10 28 ⋅ 4.0 ⋅ 10 − 6 = 5.0 ⋅ 10 − 3 m/s = 5.0 mm/s।

निर्दिष्ट कंडक्टर में इलेक्ट्रॉनों की निर्देशित गति की गति 5.0 मिमी/सेकेंड है।

उदाहरण 2. चालक में विद्युत धारा की शक्ति 12 s में समान रूप से 10 से 12 A तक बढ़ जाती है। निर्दिष्ट समय अंतराल में कंडक्टर के क्रॉस सेक्शन से कौन सा चार्ज गुजरता है?

फेसला। कंडक्टर में करंट समय के साथ बदलता है। इसलिए, वर्तमान वाहक द्वारा कंडक्टर के क्रॉस सेक्शन के माध्यम से स्थानांतरित किए गए चार्ज, वर्तमान वाहक की गति के लंबवत स्थित, एक निश्चित अवधि के लिए, दो तरीकों से गणना की जा सकती है।

1. वांछित शुल्क की गणना सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है

क्यू = 〈 मैं 〉 टी ,

जहां मैं - औसत वर्तमान ताकत; t - समय अंतराल, t = 12 s।

कंडक्टर में वर्तमान ताकत समान रूप से बढ़ जाती है; इसलिए, औसत वर्तमान ताकत द्वारा दी गई है

मैं 〉 = मैं 1 + मैं 2 2 ,

जहां मैं 1 - प्रारंभिक समय में वर्तमान का मूल्य, मैं 1 = 10 ए; I 2 - समय के अंतिम क्षण में करंट का मान, I 2 \u003d 12 ए।

आवेश की गणना के सूत्र में औसत धारा शक्ति के व्यंजक को प्रतिस्थापित करने पर, हम प्राप्त करते हैं

क्यू \u003d (आई 1 + आई 2) टी 2।

गणना मूल्य देता है

क्यू \u003d (10 + 12) 12 2 \u003d 132 सी \u003d 0.13 केसी।

आंकड़ा समस्या की स्थिति में निर्दिष्ट निर्भरता I (t) को दर्शाता है।

वर्तमान वाहक द्वारा कंडक्टर के क्रॉस सेक्शन के माध्यम से स्थानांतरित किया गया चार्ज, वर्तमान वाहक की गति के लंबवत स्थित है, एक निर्दिष्ट अवधि के लिए, संख्यात्मक रूप से चार लाइनों से बंधे ट्रेपोजॉइड के क्षेत्र के बराबर है:

• सीधी रेखा I (टी);
• समय अक्ष के लंबवत, बिंदु t 1 से बहाल;
• समय अक्ष के लंबवत, बिंदु t 2 से बहाल;
• समय अक्ष टी।

हम एक समलम्ब के क्षेत्र के लिए सूत्र का उपयोग करके गणना करेंगे:

क्यू \u003d 12 + 10 2 ⋅ 12 \u003d 132 सी \u003d 0.13 केसी।

एक निर्दिष्ट अवधि में वर्तमान वाहकों द्वारा हस्तांतरित प्रभार की गणना करने के दोनों तरीके समान परिणाम देते हैं।

विद्युत प्रवाह के विचार को विभिन्न स्थितियों से संपर्क किया जा सकता है। उनमें से एक मैक्रोस्कोपिक है, दूसरा चालन तंत्र के विश्लेषण पर आधारित है। उदाहरण के लिए, पाइप के माध्यम से तरल के प्रवाह को पदार्थ की निरंतर गति के रूप में माना जा सकता है, लेकिन इसका विश्लेषण द्रव कणों की गति के संदर्भ में भी किया जा सकता है।

विद्युत प्रवाह की पहली अवधारणा भौतिकी के विकास के उस चरण में उत्पन्न हुई, जब चालन का तंत्र अभी तक ज्ञात नहीं था। तभी भौतिक मात्रा का उदय हुआ - वर्तमान ताकत, जो दर्शाता है कि प्रति यूनिट समय में कंडक्टर के क्रॉस सेक्शन से कितना विद्युत आवेश गुजरता है। वर्तमान ताकत। वर्तमान ताकत की इकाई एम्पीयर (ए) है:।

इस मात्रा की दो विशेषताएं वर्तमान ताकत की परिभाषा से आती हैं। उनमें से एक कंडक्टर के क्रॉस सेक्शन से वर्तमान ताकत की स्वतंत्रता है जिसके माध्यम से करंट प्रवाहित होता है। दूसरा सर्किट तत्वों की स्थानिक व्यवस्था से वर्तमान ताकत की स्वतंत्रता है, जिसे आप एक से अधिक बार देख सकते हैं: कोई फर्क नहीं पड़ता कि कंडक्टर कैसे चले जाते हैं, यह वर्तमान ताकत को प्रभावित नहीं करता है। करंट कहा जाता है स्थायीअगर वर्तमान समय के साथ नहीं बदलता है।

इस प्रकार, विद्युत प्रवाह का विचार, इसकी ताकत तब उत्पन्न हुई जब यह अभी तक स्पष्ट नहीं था कि यह क्या था।

विभिन्न पदार्थों की विद्युत चालकता के अध्ययन से पता चला है कि विभिन्न पदार्थों में विभिन्न आवेशित मुक्त कण विद्युत प्रवाह की प्रक्रिया में विद्युत क्षेत्र की क्रिया के तहत चलते हैं। उदाहरण के लिए, धातुओं में वे इलेक्ट्रॉन होते हैं, तरल पदार्थ में वे सकारात्मक और नकारात्मक आयन होते हैं, अर्धचालकों में वे इलेक्ट्रॉन और "छेद" होते हैं। न केवल कणों के प्रकार भिन्न होते हैं, बल्कि उस पदार्थ के साथ उनकी बातचीत की प्रकृति भी होती है जिसमें धारा प्रवाहित होती है। तो, धातुओं में मुक्त इलेक्ट्रॉन कुछ समय के लिए क्रिस्टल जाली के नोड्स के बीच स्वतंत्र रूप से चलते हैं, फिर नोड्स पर स्थित आयनों से टकराते हैं। इलेक्ट्रोलाइट्स में, आयन एक दूसरे के साथ और तरल के परमाणुओं के साथ बातचीत करते हैं।

लेकिन सभी पदार्थों के लिए है: एक क्षेत्र की अनुपस्थिति में कण बेतरतीब ढंग से चलते हैं, जब कोई क्षेत्र उत्पन्न होता है, तो अराजक गति की गति में बहुत कम मात्रा में गति या तो क्षेत्र की दिशा में (सकारात्मक कणों के लिए) या में जोड़ दी जाती है क्षेत्र के विपरीत दिशा (नकारात्मक कणों के लिए)। इस अतिरिक्त गति को कहा जाता है बहाव गति. अराजक गति की औसत गति सैकड़ों मीटर प्रति सेकंड है, बहाव की गति कई मिलीमीटर प्रति सेकंड है। हालाँकि, यह छोटा जोड़ है जो वर्तमान के सभी कार्यों की व्याख्या करता है।

किसी भी पदार्थ के लिए, आप वर्तमान ताकत की गणना के लिए एक सूत्र प्राप्त कर सकते हैं: , जहां आवेशित कणों की सांद्रता होती है, एक कण का आवेश होता है, क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र होता है।

इस प्रकार, बिजलीआवेशित कणों की क्रमबद्ध गति है।

ऐसा लग सकता है कि यह सूत्र इस दावे का खंडन करता है कि वर्तमान ताकत कंडक्टर के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र से स्वतंत्र है। लेकिन यह स्वतंत्रता एक प्रायोगिक तथ्य है। इसे इस तथ्य से समझाया जा सकता है कि जहां क्रॉस सेक्शन छोटा होता है, वहां बहाव वेग अधिक होता है, और कण बड़े क्रॉस सेक्शन से अधिक धीरे-धीरे बहते हैं।

प्रायोगिक तथ्य यह है कि जब एक कंडक्टर पर लागू किया जाता है लगातारसंभावित अंतर इसके माध्यम से जाता है डी.सी.. यह तथ्य विरोधाभासी है, पहली नज़र में, सूत्र . दरअसल, किसी पदार्थ में निरंतर संभावित अंतर पर, निरंतर क्षेत्र की ताकत वाला क्षेत्र बनाया जाता है। नतीजतन, एक निरंतर बल मुक्त कणों पर कार्य करता है और उनकी गति में वृद्धि होनी चाहिए। यह पता चला है कि निरंतर वोल्टेज पर, वर्तमान ताकत समय के अनुपात में बढ़नी चाहिए। ऐसा इसलिए नहीं होता है क्योंकि जब किसी पदार्थ में करंट प्रवाहित होता है, विद्युतीय प्रतिरोध. यह वह है जो निरंतर संभावित अंतर पर वर्तमान ताकत की स्थिरता सुनिश्चित करता है।

प्रतिरोध को मापने के लिए, वोल्टेज पर वर्तमान की निर्भरता की जांच करना आवश्यक है। इस निर्भरता ग्राफ को कहा जाता है वर्तमान-वोल्टेज विशेषता. तीन प्रकार की करंट-वोल्टेज विशेषताएँ संभव हैं (चित्र। 40)।