वोल्ट या वोल्ट: अवधारणा और सूत्र, समकक्ष, उदाहरण - शारीरिक - 2025

वाल्ट या वाल्ट एसआई इकाइयों की अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली में इस्तेमाल किया वोल्टेज और बिजली क्षमता, बिजली के मुख्य परिमाण में से एक को व्यक्त करने के इकाई है। वोल्टेज विद्युत आवेशों को शुरू करने के लिए आवश्यक कार्य करता है और इस तरह एक धारा बनाता है। विद्युत प्रवाह, कंडक्टरों के माध्यम से यात्रा करना, मोटर्स को शुरू करने, सूचना प्रसारित करने, रास्ते और घरों को जलाने, और बहुत कुछ करने में सक्षम है।

एक इकाई के रूप में वोल्ट का नाम एलेसेंड्रो वोल्टा (1745-1827) के सम्मान में चुना गया था, जो इतालवी भौतिक विज्ञानी और रसायनज्ञ थे जिन्होंने 1800 के आसपास बिजली की बैटरी का आविष्कार किया था। उस समय, एनाटोमिस्ट लुइगी गैल्वा ने सत्यापित किया था कि मेंढक पैर हो सकते हैं बिजली लगाकर ठेका। वोल्टे, इन परिणामों से अवगत है, यह भी एक इलेक्ट्रोस्कोप का उपयोग करते हुए, जानवरों के ऊतकों में विद्युत आवेशों की तलाश के बारे में निर्धारित करता है।

चित्रा 1. 1.5 वी के नाममात्र वोल्टेज के साथ एए बैटरी का वर्गीकरण, व्यापक रूप से रेडियो, कैमरा, फ्लैशलाइट और खिलौने जैसे छोटे उपकरणों में उपयोग किया जाता है। स्रोत: पिक्साबे

हालांकि, वोल्टे ने यह नहीं पाया कि वह कार्बनिक पदार्थों में क्या देख रहा था और अंत में आश्वस्त था कि विद्युत आवेश किसी तरह, धातुओं में थे, जिसके साथ वह मेंढक के पैरों को छूता था।

चित्रा 2. एलेसेंड्रो वोल्टा का चित्र। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

वोल्टा ने यह भी महसूस किया कि दो अलग-अलग धातुओं ने एक संभावित अंतर पैदा किया और कुछ संयोजन दूसरों की तुलना में बेहतर थे। इस तरह से उसने पहली बैटरी बनाई: दो सिल्वर और जिंक इलेक्ट्रोड के बीच खारे घोल में नमी महसूस की गई चादरें। उसने इनमें से कई परतों को ढेर कर दिया और इस तरह एक स्थिर विद्युत प्रवाह उत्पन्न करने में सक्षम था।

संकल्पना और सूत्र

1874 में, ओम के साथ वोल्ट को क्रमशः वोल्टेज और प्रतिरोध के लिए इकाइयों के रूप में अपनाया गया था, ब्रिटिश एसोसिएशन ऑफ एडवांसमेंट ऑफ साइंस (बीएएएस) के एक आयोग ने दुनिया भर के उल्लेखनीय वैज्ञानिकों से बना था।

उस समय, उन्हें "व्यावहारिक इकाइयाँ" कहा जाता था और आज वे अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली इकाइयों या SI का हिस्सा हैं।

अधिकांश साहित्य में, संभावित अंतर को प्रति यूनिट चार्ज ऊर्जा के रूप में परिभाषित किया गया है। वास्तव में, यदि आपके पास एक अन्य चार्ज द्वारा उत्पादित विद्युत क्षेत्र के बीच में एक इलेक्ट्रिक चार्ज है, तो आपको उन्हें एक स्थान से दूसरे स्थान पर ले जाने के लिए काम करने की आवश्यकता है।

किए गए कार्यों को उनके विद्युत संभावित ऊर्जा में परिवर्तन के रूप में आवेशों के विन्यास में संग्रहीत किया जाता है, जिसे हम.U कहेंगे। प्रतीक symbol इस परिवर्तन या अंतर को इंगित करता है, क्योंकि UU = _{अंतिम} यू - _{प्रारंभिक प्रारंभिक} ।

इस तरह, दो बिंदुओं definedV के बीच संभावित अंतर को निम्नानुसार परिभाषित किया गया है:

चूँकि ऊर्जा में जूल (J) की इकाइयाँ होती हैं और आवेश युग्मन (C) में आता है, 1 वोल्ट (V) का वोल्टेज 1 जूल / कूपल के बराबर होता है:

इस प्रकार, 1 वोल्ट प्रत्येक युग्मक के लिए 1 जूल के कार्य करने वाले संभावित अंतर के बराबर होता है।

वोल्ट की वैकल्पिक परिभाषा

वोल्ट को परिभाषित करने का दूसरा तरीका विद्युत प्रवाह और शक्ति को जोड़कर है। इस तरह, 1 वोल्ट (वी) एक तार के दो बिंदुओं के बीच का संभावित अंतर है जिसके माध्यम से 1 एम्पियर (ए) का प्रवाह बहता है यदि बिजली का प्रसार 1 वाट (डब्ल्यू) है। इस प्रकार:

यह परिभाषा महत्वपूर्ण है क्योंकि इसमें विद्युत प्रवाह की तीव्रता शामिल है, जो भौतिकी के मूलभूत परिमाणों में से एक है। इसलिए, एम्पीयर सात मूलभूत इकाइयों के समूह के अंतर्गत आता है:

यह जांचना संभव है कि दोनों परिभाषाएं समान हैं, यह जानते हुए कि 1 वाट 1 जूल / सेकंड है और 1 एम्पीयर 1 कूपल / सेकंड है, इसलिए:

सेकंड रद्द कर दिए गए हैं, और 1 न्यूटन के बराबर जे / सी बनी हुई है। मीटर / कौलम्ब। इसलिए 1 वोल्ट भी व्यक्त किया जाता है:

ओम का नियम

कुछ सामग्रियों के लिए, वोल्टेज (V) के बीच एक रैखिक संबंध, एक सामग्री का वर्तमान (I) और विद्युत प्रतिरोध (R) पूरा होता है, जिसे ओम के नियम के रूप में जाना जाता है। इस प्रकार:

चूंकि विद्युत प्रतिरोध के लिए इकाइयाँ ओम (units) हैं, इसलिए यह 1 V = 1 A.Ω निकला

equivalences

वोल्टेज को मापने के लिए, मल्टीमीटर या परीक्षक और आस्टसीलस्कप का मुख्य रूप से उपयोग किया जाता है। पहला वोल्टेज का एक सीधा माप प्रदान करता है और दूसरे में सिग्नल के आकार को प्रदर्शित करने के लिए एक स्क्रीन है, साथ ही साथ इसका मूल्य भी है।

चित्रा 3. विभिन्न विद्युत मात्राओं को मापने के लिए उपयोग की जाने वाली डिजिटल मल्टीमीटर। स्रोत: पिक्साबे

यह वाल्ट की तुलना में बहुत अधिक या कम मूल्यों को खोजने के लिए आम है, इसलिए गुणकों और उप-प्रजाति के बीच तुल्यता के लिए उपयोगी है:

-1 किलोवोल्ट (केवी) = 1000 वी

-1 मिलीवॉल (एमवी) = 10 ^-3 वी

-1 माइक्रोवोल्ट (μV) = 10 ^-6 वी

उदाहरण

जीव विज्ञान में वोल्टेज

हृदय में साइनस नोड नामक एक क्षेत्र होता है, जो दिल की धड़कन को तेज करने वाले विद्युत आवेगों को उत्पन्न करके बैटरी की तरह व्यवहार करता है।

उसी का ग्राफ एक इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम के माध्यम से प्राप्त किया जाता है, जो हृदय चक्र के मूल्यों को प्रदान करता है: अवधि और आयाम। इसके लिए धन्यवाद, हृदय के कामकाज में असामान्यताओं का पता लगाया जा सकता है।

दिल के अंदर झिल्ली क्षमता के विशिष्ट मूल्य, 70-90 mV के बीच होते हैं, जबकि इलेक्ट्रोकार्डियोग्राफ़ 1 mV के क्रम के वोल्टेज को पंजीकृत करने में सक्षम होता है।

चित्रा 4. एक इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम हृदय की विद्युत गतिविधि को रिकॉर्ड करता है। स्रोत: पिक्साबे

तंत्रिका तंत्र भी विद्युत आवेगों द्वारा काम करता है। मनुष्यों की नसों में लगभग 70 mV के वोल्टेज को मापा जा सकता है।

पृथ्वी पर वोल्टेज

पृथ्वी का अपना एक विद्युत क्षेत्र है जो ग्रह के आंतरिक भाग की ओर निर्देशित है, इस तरह से यह ज्ञात है कि यह नकारात्मक रूप से आवेशित है। वायुमंडल की सतह और ऊपरी परतों के बीच ऐसे क्षेत्र हैं जिनकी परिमाण 66-150 N / C के बीच भिन्न होती है, और 100 केवी तक के संभावित अंतर स्थापित किए जा सकते हैं।

दूसरी ओर, प्राकृतिक धाराएं जो उप-क्षेत्र में बहती हैं, भूभौतिकी में विद्युत विधियों के उपयोग के माध्यम से एक इलाके को चिह्नित करने की अनुमति देती हैं। एक परीक्षण में क्षेत्र में इलेक्ट्रोड डालने, दो वोल्टेज के लिए और दो वर्तमान के लिए और संबंधित परिमाण को मापने के होते हैं।

इलेक्ट्रोड के कॉन्फ़िगरेशन को अलग-अलग तरीकों से अलग करके, जमीन की प्रतिरोधकता को निर्धारित करना संभव है, एक संपत्ति जो इंगित करती है कि किसी दिए गए सामग्री में कितना आसान या कठिन प्रवाह हो सकता है। प्राप्त मूल्यों के आधार पर, विद्युत विसंगति के अस्तित्व का अनुमान लगाया जा सकता है, जो उप-क्षेत्र में कुछ खनिजों के अस्तित्व का संकेत दे सकता है।

आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले उपकरणों में वोल्टेज

-होम पावर नेटवर्क (वैकल्पिक वोल्टेज): अमेरिका में 110 वी और यूरोप में 220।

-स्पार्क प्लग कार में: 15 के.वी.

-कार बैटरी: 12 वी

खिलौने और फ्लैशलाइट के लिए एक सूखी बैटरी: 1.5 वी

-वोल्टेज इन ए स्मार्टफोन बैटरी: 3.7 वी।

संदर्भ

1. अंतर्राष्ट्रीय इलेक्ट्रोटेक्निकल कमीशन IEC। ऐतिहासिक पृष्ठभूमि। से पुनर्प्राप्त: iec.ch.
2. ग्रिम-की, एस। 2016. विद्युत विधियां। से पुनर्प्राप्त: geovirtual2.cl।
3. किर्कपैट्रिक, एल। 2007. भौतिकी: दुनिया पर एक नज़र। 6 ^टा संपादन संक्षिप्त। सेनगेज लर्निंग।
4. नाइट, आर। 2017. फिजिक्स फॉर साइंटिस्ट्स एंड इंजीनियरिंग: एक रणनीति दृष्टिकोण।
5. भौतिकी तथ्य। पृथ्वी पर विद्युत क्षेत्र। से पुनर्प्राप्त: hypertextbook.com।
6. विकिपीडिया। इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम। से पुनर्प्राप्त: es.wikipedia.org।
7. विकिपीडिया। भौतिक परिमाण। से पुनर्प्राप्त: es.wikipedia.org।