বিদ্যুৎ

বৈদ্যুতিক প্রবাহ কি

বিদ্যুৎ - প্রভাবের অধীনে বৈদ্যুতিক চার্জযুক্ত কণার নির্দেশিত চলাচল বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র... এই ধরনের কণা হতে পারে: কন্ডাক্টরে - ইলেকট্রন, ইলেক্ট্রোলাইটে - আয়ন (cations এবং anions), সেমিকন্ডাক্টরে - ইলেকট্রন এবং তথাকথিত "হোল" ("ইলেকট্রন গর্তের পরিবাহিতা")। এছাড়াও একটি "বায়াস কারেন্ট" রয়েছে, যার প্রবাহ ক্যাপাসিট্যান্স চার্জ করার প্রক্রিয়ার কারণে হয়, অর্থাৎ প্লেটের মধ্যে সম্ভাব্য পার্থক্যের পরিবর্তন থেকে। প্লেটগুলির মধ্যে কোন কণা আন্দোলন ঘটে না, তবে ক্যাপাসিটরের মধ্য দিয়ে কারেন্ট প্রবাহিত হয়।

বৈদ্যুতিক সার্কিটের তত্ত্বে, কারেন্টকে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ক্রিয়াকলাপের অধীনে পরিবাহী মাধ্যমের চার্জ বাহকের নির্দেশিত গতি বলে মনে করা হয়।

বৈদ্যুতিক সার্কিটের তত্ত্বে পরিবাহী কারেন্ট (শুধু কারেন্ট) হল একটি তারের ক্রস সেকশনের মধ্য দিয়ে প্রতি ইউনিট সময় প্রবাহিত বিদ্যুতের পরিমাণ: i = q /T, যেখানে i — কারেন্ট। ক; q = 1.6·109 — ইলেকট্রন চার্জ, С; t — সময়, s.

এই অভিব্যক্তিটি ডিসি সার্কিটের জন্য বৈধ। বিকল্প বর্তমান সার্কিট জন্য, তথাকথিত সময়ের সাথে চার্জ পরিবর্তনের হারের সমান তাত্ক্ষণিক বর্তমান মান: i (t) = dq /dt।

বিবেচিত ধরণের বৈদ্যুতিক প্রবাহের দীর্ঘমেয়াদী অস্তিত্বের প্রথম শর্ত হল একটি উৎস বা জেনারেটরের উপস্থিতি যা চার্জ ক্যারিয়ারের মধ্যে সম্ভাব্য পার্থক্য বজায় রাখে। দ্বিতীয় শর্ত হল রাস্তা বন্ধ করে দেওয়া। বিশেষ করে, সরাসরি কারেন্টের অস্তিত্বের জন্য, একটি বদ্ধ পথ থাকা প্রয়োজন যার বরাবর চার্জগুলি তাদের মান পরিবর্তন না করে সার্কিটে চলাচল করতে পারে।

আপনি জানেন যে, বৈদ্যুতিক চার্জ সংরক্ষণের আইন অনুসারে, এগুলি তৈরি বা ধ্বংস করা যায় না। অতএব, যদি কোন স্থানের আয়তন যেখানে বৈদ্যুতিক স্রোত প্রবাহিত হয় একটি বদ্ধ পৃষ্ঠ দ্বারা বেষ্টিত হয়, তবে সেই আয়তনে প্রবাহিত কারেন্ট অবশ্যই সেখান থেকে প্রবাহিত কারেন্টের সমান হবে।

এই বিষয়ে আরও: বৈদ্যুতিক প্রবাহের অস্তিত্বের শর্ত

যে বদ্ধ পথ দিয়ে বৈদ্যুতিক প্রবাহ প্রবাহিত হয় তাকে বৈদ্যুতিক বর্তনী বা বৈদ্যুতিক বর্তনী বলে। বৈদ্যুতিক সার্কিট - দুটি অংশে বিভক্ত: অভ্যন্তরীণ অংশ, যেখানে বৈদ্যুতিকভাবে চার্জযুক্ত কণাগুলি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক শক্তির দিকের বিপরীতে চলে এবং বাইরের অংশ, যেখানে এই কণাগুলি তড়িৎ স্ট্যাটিক শক্তির দিকে চলে। ইলেক্ট্রোডগুলির প্রান্তগুলি যেগুলির সাথে বাহ্যিক সার্কিট সংযুক্ত থাকে তাকে ক্ল্যাম্প বলা হয়।

সুতরাং, একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ ঘটে যখন একটি বৈদ্যুতিক বর্তনীর একটি অংশে একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রদর্শিত হয়, বা একটি তারের দুটি বিন্দুর মধ্যে একটি সম্ভাব্য পার্থক্য। দুটি পয়েন্টের মধ্যে সম্ভাব্য পার্থক্য বৈদ্যুতিক বর্তনী সার্কিটের সেই বিভাগে ভোল্টেজ বা ভোল্টেজ ড্রপ বলা হয়।

"বর্তমান" ("বর্তমান পরিমাণ") শব্দটির পরিবর্তে "বর্তমান শক্তি" শব্দটি প্রায়শই ব্যবহৃত হয়।যাইহোক, পরবর্তীটিকে সফল বলা যায় না, যেহেতু বর্তমান শক্তি শব্দের আক্ষরিক অর্থে কোন বল নয়, তবে কেবল পরিবাহীতে বৈদ্যুতিক চার্জের গতিবিধির তীব্রতা, ক্রস-এর মধ্য দিয়ে প্রতি ইউনিট সময় বিদ্যুতের পরিমাণ। কন্ডাক্টরের বিভাগীয় এলাকা।
স্রোত বৈশিষ্ট্যযুক্ত amperage, যা SI সিস্টেমে পরিমাপ করা হয় অ্যাম্পিয়ার (A), এবং বর্তমান ঘনত্ব, যা SI সিস্টেমে প্রতি বর্গ মিটারে অ্যাম্পিয়ারে পরিমাপ করা হয়।

এক অ্যাম্পিয়ার এক কুলম্ব (C) পরিমাণে বিদ্যুতের চার্জের এক সেকেন্ডে (গুলি) তারের ক্রস-সেকশনের মাধ্যমে চলাচলের সাথে মিলে যায়:

1A = 1C/s.

সাধারণ ক্ষেত্রে, কারেন্টকে i এবং চার্জ q দিয়ে চিহ্নিত করলে আমরা পাই:

i = dq/dt.

কারেন্টের একককে অ্যাম্পিয়ার (A) বলা হয়।

অ্যাম্পিয়ার (A) - একটি প্রত্যক্ষ প্রবাহের শক্তি যা, অসীম দৈর্ঘ্যের দুটি সমান্তরাল সোজা পরিবাহী এবং নগণ্য ক্রস-সেকশনের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময়, একে অপরের থেকে 1 মিটার দূরত্বে একটি শূন্যস্থানে অবস্থিত, এই পরিবাহকের মধ্যে সৃষ্টি করে 2·10 দৈর্ঘ্যের প্রতিটি মিটারের জন্য -7 H।

তারে কারেন্ট 1 A হয় যদি 1 কুলম্বের সমান বৈদ্যুতিক চার্জ 1 সেকেন্ডে তারের ক্রস সেকশনের মধ্য দিয়ে যায়।

ভাত। 1. একটি পরিবাহীতে ইলেকট্রনের দিকনির্দেশক চলাচল

যদি একটি ভোল্টেজ তারের উপর কাজ করে, তাহলে তারের ভিতরে একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি হয়। একটি ক্ষেত্রের শক্তি E সহ, একটি বল f = Ee চার্জের ইলেকট্রনের উপর কাজ করে। ই এবং ই ভেক্টর রাশি। মুক্ত পথ চলাকালীন, ইলেকট্রনগুলি একটি বিশৃঙ্খল গতির সাথে একটি নির্দেশিত গতি অর্জন করে। প্রতিটি ইলেকট্রনের একটি ঋণাত্মক চার্জ থাকে এবং এটি ভেক্টর ই (চিত্র 1) এর বিপরীত বেগের উপাদান গ্রহণ করে। নির্দেশিত গতি, ইলেকট্রন vcp-এর একটি নির্দিষ্ট গড় গতি দ্বারা চিহ্নিত, বৈদ্যুতিক প্রবাহের প্রবাহ নির্ধারণ করে।

বিরল গ্যাসগুলিতে ইলেকট্রনগুলির গতি নির্দেশিত হতে পারে। ইলেক্ট্রোলাইট এবং আয়নিত গ্যাসগুলিতে, কারেন্ট প্রধানত আয়নগুলির চলাচলের কারণে হয়। ধনাত্মক চার্জযুক্ত আয়নগুলি ইলেক্ট্রোলাইটে ধনাত্মক মেরু থেকে ঋণাত্মক মেরুতে চলে যাওয়ার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, ঐতিহাসিকভাবে তড়িৎ প্রবাহের দিকটি ইলেকট্রন প্রবাহের দিকের বিপরীত বলে ধরে নেওয়া হয়েছে।

কারেন্টের দিকটি সেই দিক হিসাবে নেওয়া হয় যেখানে ধনাত্মক চার্জযুক্ত কণাগুলি চলে যায়, যেমন ইলেক্ট্রন আন্দোলনের বিপরীত দিক।
বৈদ্যুতিক সার্কিটের তত্ত্বে, একটি নিষ্ক্রিয় সার্কিটে (শক্তির উত্সের বাইরে) তড়িৎ প্রবাহের দিককে উচ্চ সম্ভাবনা থেকে একটি নিম্ন সম্ভাবনার দিকে ধনাত্মক চার্জযুক্ত কণার গতিবিধি হিসাবে নেওয়া হয়। এই দিকটি বৈদ্যুতিক প্রকৌশলের বিকাশের একেবারে শুরুতে নেওয়া হয়েছিল এবং চার্জ বাহকগুলির চলাচলের সঠিক দিকটির বিরোধিতা করে — ইলেকট্রনগুলি পরিবাহী মিডিয়াতে বিয়োগ থেকে প্লাস পর্যন্ত চলে।

ইলেক্ট্রোলাইটে তড়িৎ প্রবাহের দিক এবং পরিবাহীতে মুক্ত ইলেকট্রন

ক্রস-বিভাগীয় ক্ষেত্র S থেকে কারেন্টের অনুপাতের সমান পরিমাণকে কারেন্ট ঘনত্ব বলা হয়: I/S

এই ক্ষেত্রে, এটি অনুমান করা হয় যে তারের ক্রস বিভাগের উপর কারেন্ট সমানভাবে বিতরণ করা হয়। তারের বর্তমান ঘনত্ব সাধারণত A/mm2 এ পরিমাপ করা হয়।

বৈদ্যুতিক চার্জের বাহকের ধরন এবং তাদের চলাচলের মাধ্যম অনুসারে, তারা পরিবাহী স্রোত এবং স্থানচ্যুতি প্রবাহে বিভক্ত... পরিবাহিতা ইলেকট্রনিক এবং আয়নিক এ বিভক্ত। স্থির মোডের জন্য, দুটি ধরণের স্রোত আলাদা করা হয়: সরাসরি এবং বিকল্প।

বৈদ্যুতিক শক স্থানান্তরকে চার্জযুক্ত কণা বা মুক্ত স্থানে চলমান দেহ থেকে বৈদ্যুতিক চার্জ স্থানান্তরের ঘটনা বলা হয়।প্রধান ধরণের বৈদ্যুতিক প্রবাহ স্থানান্তর হল প্রাথমিক চার্জযুক্ত কণার গহ্বরে চলাচল (ইলেকট্রন টিউবে মুক্ত ইলেকট্রনের চলাচল), গ্যাস নিঃসরণ ডিভাইসে মুক্ত আয়নগুলির চলাচল।

ডিসপ্লেসমেন্ট কারেন্ট (পোলারাইজেশন কারেন্ট) বলা হয় বৈদ্যুতিক চার্জের সংশ্লিষ্ট বাহকের আদেশকৃত গতিবিধি। ডাইলেকট্রিক্সে এই ধরনের কারেন্ট লক্ষ্য করা যায়।

মোট বৈদ্যুতিক প্রবাহ — বিবেচনাধীন পৃষ্ঠের মধ্য দিয়ে বৈদ্যুতিক পরিবাহী বর্তমান, বৈদ্যুতিক স্থানান্তর প্রবাহ এবং বৈদ্যুতিক স্থানচ্যুতি প্রবাহের সমষ্টির সমান একটি স্কেলার মান।

ধ্রুবককে এমন একটি কারেন্ট বলা হয় যা মাত্রায় পরিবর্তিত হতে পারে, কিন্তু ইচ্ছাকৃতভাবে দীর্ঘ সময়ের জন্য তার চিহ্ন পরিবর্তন করে না। এখানে এটি সম্পর্কে আরও পড়ুন: ডিসি

চুম্বকীয় বর্তমান — একটি ধ্রুবক মাইক্রোস্কোপিক (অ্যাম্পিয়ার) স্রোত, যা চুম্বকীয় পদার্থের অন্তর্নিহিত চৌম্বক ক্ষেত্রের অস্তিত্বের কারণ।

ভেরিয়েবলকে কারেন্ট বলা হয় যা পর্যায়ক্রমে মাত্রা এবং চিহ্ন উভয়ের মধ্যে পরিবর্তিত হয়। অল্টারনেটিং কারেন্টের বৈশিষ্ট্যযুক্ত পরিমাণ হল ফ্রিকোয়েন্সি (SI সিস্টেমে এটি হার্টজে পরিমাপ করা হয়), যদি এর শক্তি পর্যায়ক্রমে পরিবর্তিত হয়।

একটি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি বিকল্প কারেন্ট তারের পৃষ্ঠের উপর স্থানান্তরিত হয়। উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি স্রোতগুলি যান্ত্রিক প্রকৌশলে অংশগুলির পৃষ্ঠের তাপ চিকিত্সা এবং ঢালাইয়ের জন্য, ধাতু গলানোর জন্য ধাতুবিদ্যায় ব্যবহৃত হয়। অল্টারনেটিং স্রোতগুলি সাইনোসয়েডাল এবং নন-সাইনুসয়েডাল এ বিভক্ত... একটি সাইনোসয়েডাল কারেন্ট হল একটি কারেন্ট যা একটি সুরেলা নিয়ম অনুযায়ী পরিবর্তিত হয়:

আমি = পাপ,

আমি কোথায়, - সর্বোচ্চ (সর্বোচ্চ) বর্তমান মান, আহ,

বিকল্প কারেন্টের পরিবর্তনের হার তার দ্বারা চিহ্নিত করা হয় ফ্রিকোয়েন্সি, প্রতি ইউনিট সময়ে সম্পূর্ণ পুনরাবৃত্তিমূলক দোলনের সংখ্যা হিসাবে সংজ্ঞায়িত।ফ্রিকোয়েন্সি f অক্ষর দ্বারা চিহ্নিত করা হয় এবং হার্টজ (Hz) এ পরিমাপ করা হয়। সুতরাং 50 Hz এর একটি প্রধান বর্তমান ফ্রিকোয়েন্সি প্রতি সেকেন্ডে 50টি সম্পূর্ণ দোলনের সাথে মিলে যায়। কৌণিক ফ্রিকোয়েন্সি w হল প্রতি সেকেন্ডে রেডিয়ানে কারেন্টের পরিবর্তনের হার এবং এটি একটি সরল সম্পর্কের মাধ্যমে কম্পাঙ্কের সাথে সম্পর্কিত:

w = 2pi f

প্রত্যক্ষ এবং বিকল্প স্রোতের স্থির (স্থির) মান বলতে বড় অক্ষর I অস্থির (তাত্ক্ষণিক) মান দিয়ে বোঝায় - i অক্ষর সহ। সাধারণত কারেন্টের ইতিবাচক দিক হল ধনাত্মক চার্জের চলাচলের দিক।

বিবর্তিত বিদ্যুৎ এটি একটি স্রোত যা সময়ের সাথে সাইনোসয়েডাল আইন অনুসারে পরিবর্তিত হয়।

অল্টারনেটিং কারেন্ট মানে প্রচলিত একক-ফেজ এবং তিন-ফেজ নেটওয়ার্কে কারেন্ট। এই ক্ষেত্রে, অলটারনেটিং কারেন্টের প্যারামিটারগুলি হারমোনিক আইন অনুসারে পরিবর্তিত হয়।

যেহেতু এসি কারেন্ট সময়ের সাথে পরিবর্তিত হয়, তাই ডিসি সার্কিটের জন্য উপযোগী সহজ সমাধান এখানে সরাসরি প্রযোজ্য নয়। খুব উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে, চার্জগুলি দোদুল্যমান হতে পারে - সার্কিটের এক জায়গা থেকে অন্য জায়গায় এবং আবার ফিরে যেতে পারে। এই ক্ষেত্রে, ডিসি সার্কিটের বিপরীতে, সিরিজ-সংযুক্ত তারের স্রোত অসম হতে পারে।

এসি সার্কিটে উপস্থিত ক্যাপাসিট্যান্স এই প্রভাবকে উন্নত করে। উপরন্তু, যখন বর্তমান পরিবর্তন হয়, স্ব-ইন্ডাকশন প্রভাব অনুভূত হয়, যা উচ্চ-ইন্ডাকট্যান্স কয়েল ব্যবহার করা হলে কম ফ্রিকোয়েন্সিতেও তা উল্লেখযোগ্য হয়ে ওঠে।

তুলনামূলকভাবে কম ফ্রিকোয়েন্সিতে, এসি সার্কিট এখনও ব্যবহার করে গণনা করা যেতে পারে Kirchhoff এর নিয়মযা, যাইহোক, সেই অনুযায়ী সংশোধন করা আবশ্যক।

বিভিন্ন প্রতিরোধক, ইন্ডাক্টর এবং ক্যাপাসিটর সমন্বিত একটি সার্কিটকে সিরিজে সংযুক্ত একটি সাধারণ রোধ, ক্যাপাসিটর এবং ইন্ডাক্টর হিসাবে ভাবা যেতে পারে।

সাইনোসয়েডাল অল্টারনেটিং কারেন্ট জেনারেটরের সাথে সংযুক্ত এই ধরনের সার্কিটের বৈশিষ্ট্য বিবেচনা করুন। বিকল্প সার্কিট গণনা করার নিয়মগুলি তৈরি করতে, আপনাকে এই ধরনের সার্কিটের প্রতিটি উপাদানের জন্য ভোল্টেজ ড্রপ এবং কারেন্টের মধ্যে সম্পর্ক খুঁজে বের করতে হবে।

কনডেন্সার এসি এবং ডিসি সার্কিটে সম্পূর্ণ ভিন্ন ভূমিকা পালন করে। যদি, উদাহরণস্বরূপ, একটি ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল সেল সার্কিটের সাথে সংযুক্ত থাকে, তাহলে ক্যাপাসিটর চার্জ করা শুরু করবেযতক্ষণ না এটির ভোল্টেজ উপাদানটির emf এর সমান হয়ে যায়। তারপর চার্জিং বন্ধ হয়ে যাবে এবং কারেন্ট শূন্যে নেমে যাবে।

যদি সার্কিটটি একটি অল্টারনেটরের সাথে সংযুক্ত থাকে, তবে একটি অর্ধ-চক্রে, ইলেকট্রনগুলি ক্যাপাসিটরের বাম প্লেট থেকে প্রবাহিত হবে এবং ডানদিকে জমা হবে এবং অন্যটিতে - এর বিপরীতে।

এই চলমান ইলেকট্রনগুলি একটি বিকল্প প্রবাহ গঠন করে যার শক্তি ক্যাপাসিটরের উভয় পাশে সমান। যতক্ষণ এসি ফ্রিকোয়েন্সি খুব বেশি না হয়, ততক্ষণ রেজিস্টর এবং ইন্ডাক্টরের মাধ্যমে কারেন্টও একই থাকে।

বিকল্প কারেন্ট গ্রহণকারী ডিভাইসগুলিতে, বিকল্প কারেন্ট প্রায়শই সংশোধন করা হয় সংশোধনকারী সরাসরি কারেন্ট পেতে।

বৈদ্যুতিক প্রবাহের জন্য কন্ডাক্টর

বৈদ্যুতিক প্রবাহ তার সমস্ত আকারে একটি গতিগত ঘটনা, যা বন্ধ জলবাহী সিস্টেমে তরল প্রবাহের সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ। সাদৃশ্য দ্বারা, কারেন্ট চলাচলের প্রক্রিয়াটিকে "প্রবাহ" (কারেন্ট প্রবাহ) বলা হয়।

যে উপাদানে কারেন্ট প্রবাহিত হয় তাকে বলে কন্ডাক্টর… কিছু উপাদান নিম্ন তাপমাত্রায় অতিপরিবাহীতে চলে যায়। এই অবস্থায়, তারা স্রোতের প্রায় কোন প্রতিরোধ দেখায় না, তাদের প্রতিরোধ শূন্যের দিকে থাকে।

অন্য সব ক্ষেত্রে, কন্ডাক্টর কারেন্টের প্রবাহকে প্রতিরোধ করে এবং ফলস্বরূপ, বৈদ্যুতিক কণার শক্তির অংশ তাপে রূপান্তরিত হয়।amperage দ্বারা গণনা করা যেতে পারে ওম এর আইন সার্কিটের ক্রস সেকশনের জন্য এবং পুরো সার্কিটের জন্য ওহমের সূত্র।

তারের মধ্যে কণার চলাচলের গতি নির্ভর করে তারের উপাদান, কণার ভর এবং চার্জ, পরিবেশের তাপমাত্রা, প্রয়োগযোগ্য সম্ভাব্য পার্থক্য এবং আলোর গতির চেয়ে অনেক ছোট। যাইহোক, বৈদ্যুতিক প্রবাহের প্রচারের গতি একটি প্রদত্ত মাধ্যমের আলোর গতির সমান, অর্থাৎ, একটি তড়িৎ চৌম্বকীয় তরঙ্গের সামনের প্রচারের গতি।

কিভাবে বিদ্যুৎ মানুষের শরীরকে প্রভাবিত করে

মানব বা প্রাণীর দেহের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্ট বৈদ্যুতিক পোড়া, ফাইব্রিলেশন বা মৃত্যুর কারণ হতে পারে। অন্যদিকে, বৈদ্যুতিক প্রবাহ নিবিড় পরিচর্যায় ব্যবহার করা হয়, মানসিক রোগের চিকিৎসার জন্য, বিশেষ করে বিষণ্নতার জন্য, মস্তিষ্কের নির্দিষ্ট কিছু অংশের বৈদ্যুতিক উদ্দীপনা পারকিনসন রোগ এবং মৃগীরোগের মতো রোগের চিকিৎসার জন্য ব্যবহৃত হয়, একটি পেসমেকার যা স্পন্দিত সহ হৃদপিণ্ডের পেশীকে উদ্দীপিত করে। কারেন্ট ব্র্যাডিকার্ডিয়ার জন্য ব্যবহৃত হয়। মানুষ এবং প্রাণীদের মধ্যে, স্নায়ু আবেগ প্রেরণ করতে কারেন্ট ব্যবহার করা হয়।

নিরাপত্তার কারণে, একজন ব্যক্তির জন্য সর্বনিম্ন গ্রহণযোগ্য কারেন্ট হল 1 mA। প্রায় 0.01 A এর শক্তি থেকে কারেন্ট একজন ব্যক্তির জীবনের জন্য বিপজ্জনক হয়ে ওঠে। প্রায় 0.1 A এর শক্তি থেকে কারেন্টটি প্রাণঘাতী হয়ে ওঠে। 42 V এর কম ভোল্টেজকে নিরাপদ বলে মনে করা হয়।