वर्तमान में एक तार से गुजरने वाले इलेक्ट्रॉनों की मात्रा है। क्या हम कह सकते हैं कि वोल्टेज उन इलेक्ट्रॉनों की गति है?
वर्तमान में एक तार से गुजरने वाले इलेक्ट्रॉनों की मात्रा है। क्या हम कह सकते हैं कि वोल्टेज उन इलेक्ट्रॉनों की गति है?
जवाबों:
क्या वोल्टेज इलेक्ट्रॉनों की गति है?
नहीं, यह कंडक्टर के भीतर बढ़ने वाले इलेक्ट्रॉनों की गति नहीं है।
वोल्टेज यूनिट संभावित ऊर्जा प्रति चार्ज है :
एक उदाहरण...
कल्पना कीजिए कि हमारे पास द्रव्यमान M = 10 किग्रा की एक गेंद है ।
यह गेंद एक रूढ़िवादी गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र (पृथ्वी का गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र) में मौजूद है। अगर हम इसे 1 मीटर की ऊँचाई तक उठाना चाहते हैं, तो हमें किसी भी तरह - ऊर्जा की एक एक्स मात्रा की आपूर्ति करनी चाहिए , जो गेंद को उसकी सतह से 1 मीटर ऊपर जाने के लिए पर्याप्त गति प्रदान करती है।
हम गेंद को ऊर्जा की इस मात्रा को गतिज ऊर्जा (गति) के संदर्भ में देंगे । तो हम गेंद को कुछ गति के साथ ऊपर की ओर फेंकते हैं, और जैसे ही गेंद ऊपर की ओर बढ़ती है, उसकी गति कम हो जाती है; और इसकी संभावित ऊर्जा तब तक बढ़ जाती है जब तक कि यह बंद न हो जाए और सभी गतिज ऊर्जा को संभावित ऊर्जा में बदल दिया जाए।
निम्न चित्र में समुद्र के स्तर से अधिक ऊँचाई पर द्रव्यमान M = 10 किग्रा की एक गेंद के लिए संभावित ऊर्जा की मात्रा को दिखाया गया है:
लेकिन क्या होगा अगर हम एक सामान्य पैमाने बनाना चाहते हैं?
एक मनमाने द्रव्यमान की किसी भी गेंद के लिए, किसी भी ऊंचाई पर, हम उसमें प्रत्येक 1 किलो के लिए ऊर्जा की मात्रा प्राप्त कर सकते हैं (ऊर्जा प्रति द्रव्यमान):
अब हम कह सकते हैं कि, समुद्र तल से 3 मीटर की ऊँचाई पर, द्रव्यमान X की किसी भी वस्तु में प्रत्येक 1 किलोग्राम द्रव्यमान के लिए ऊर्जा की मात्रा 29.4 जूल के बराबर होगी । यह पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र के कारण है ।
वोल्टेज , या विद्युत क्षमता , वह संभावित ऊर्जा (जूल) की मात्रा है जो किसी विद्युत क्षेत्र के भीतर किसी भी "आवेशित शरीर" के पास है, इसमें विद्युत आवेश के प्रत्येक 1 युग्मक के लिए होगा।
वोल्टेज एक विद्युत क्षेत्र की एक संपत्ति है।
एक विद्युत क्षेत्र एक गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र की तरह थोड़ा व्यवहार करता है। गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र की वस्तुओं को एक साथ खींचा जाता है। एक गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में एक पत्थर गिराएं और यह क्षेत्र से ऊर्जा लेते हुए, नीचे की ओर गति करेगा।
इलेक्ट्रॉन पर कितना बल लगाया जाता है यह क्षेत्र के सकारात्मक और नकारात्मक पक्षों के वोल्टेज और उनकी दूरी पर निर्भर करता है।
वह सब खाली जगह में है। एक तार के बारे में क्या? वहां की स्थिति बहुत कुछ है जैसे एक खाली जगह की तुलना में गेंदों से भरा ट्यूब। एक छोर पर गेंद के लिए एक बल लागू करें और यह दूसरे छोर पर गेंद को धक्का देगा। एक वोल्टेज को एक तार पर लागू करें और इलेक्ट्रॉनों को स्थानांतरित करेंगे, जो सकारात्मक अंत में एक को बाहर निकाल देगा। लागू बल की मात्रा तार पर लागू वोल्टेज से मेल खाती है।
इस मॉडल के बारे में महत्वपूर्ण बात यह है कि बल गेंदों / इलेक्ट्रॉनों की तुलना में बहुत तेजी से यात्रा करता है जो इसे प्रसारित कर रहे हैं - इसके लिए सभी तरह से जाने के लिए गेंद / इलेक्ट्रॉन की आवश्यकता नहीं होती है, बस इसके लिए अपने पड़ोसियों के साथ धक्का देना पड़ता है।
एक वास्तविक समय परिदृश्य ले लो,
हम इसे सादृश्य के रूप में पानी ले सकते हैं।
चलो एक ओवरहेड टैंक और एक पानी के नल पर विचार करें जो इस ओवर टैंक से आपूर्ति की जाती है।
अभी व,
जब भी कोई नल खुलेगा तो इस नल से पानी आएगा।
पानी की मात्रा जिसके माध्यम से आ रहा है के बराबर है वर्तमान
किस दबाव में आ रहा है, वह वोल्टेज है
नहीं, वोल्टेज इलेक्ट्रॉनों को दी गई "संभावित ऊर्जा" है। जैसे कि आप एक पत्थर उठाते हैं और उठाते हैं। जब तक आप एक लोड को कनेक्ट नहीं करते तब तक इलेक्ट्रॉन कहीं भी नहीं जाता है।
यदि आप इसे पत्थर गिरने देते हैं (या अपने वोल्टेज स्रोत पर एक अवरोधक कनेक्ट करते हैं) ऊर्जा पत्थर (इलेक्ट्रॉनों) को स्थानांतरित करती है।
क्या वोल्टेज इलेक्ट्रॉनों की गति है?
नहीं
वोल्टेज एक उपाय है कि चार्ज करने के लिए कितनी ऊर्जा वितरित की जाती है। इसके सबसे मूल में, एक इलेक्ट्रॉन (मूल आवेश) को 1.602 × 10 basic19 जूल लगाया जाता है, जब एक वोल्ट के विद्युत संभावित अंतर से गुज़रता है। एक इलेक्ट्रॉन को तब 1 इलेक्ट्रॉनवोल्ट की ऊर्जा कहा जाता है।
तो वोल्टेज चार्ज द्वारा विभाजित ऊर्जा है।
आप ऊर्जा के साथ शुरू कर सकते हैं और इसे ऊर्जा प्राप्त करने के लिए समय-समय पर गुणा कर सकते हैं:
ऊर्जा = पावर × समय = वी ⋅ मैं × समय।
अब वर्तमान × समय के लिए Q (चार्ज) को स्थानापन्न करें और आप प्राप्त करें:
ऊर्जा = वी ⋅ क्यू या वी = ऊर्जा / क्यू ।
यह वास्तव में एक भौतिकी प्रश्न है। मुझे विश्वास नहीं है कि इस सवाल का जवाब देने के लिए इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग अनुशासन की परिधि में एक प्रायोगिक विधि उपलब्ध है।
कहा जाता है कि, यह आमतौर पर माना जाता है कि वर्तमान प्रवाह का अनुभव करने वाले कंडक्टर में इलेक्ट्रॉनों की गति वास्तव में प्रकाश की गति की तुलना में काफी धीमी है। इसे अक्सर इलेक्ट्रॉनों की "बहाव गति" के रूप में जाना जाता है। हालांकि, इलेक्ट्रॉनों पर वोल्टेज और करंट का प्रभाव लगभग प्रकाश की गति पर चालक के माध्यम से फैलता है। सामान्य सादृश्य मार्बल्स से भरा एक पाइप है। यदि आप पाइप के एक छोर पर संगमरमर को धक्का देते हैं, तो दूसरे छोर पर संगमरमर को लगभग तत्काल रूप से धक्का का अनुभव होगा, हालांकि कोई भी मध्यवर्ती पत्थर नहीं चले।
वोल्टेज वह दबाव है जो एक सर्किट के चारों ओर इलेक्ट्रॉनों को धकेलता है। यह उनकी गति के बारे में कुछ नहीं कहता है। यदि आप 1.5V की बैटरी लेते हैं और इसे किसी भी चीज़ से नहीं जोड़ते हैं, तो अभी भी 1.5V मौजूद है, भले ही कोई इलेक्ट्रॉनों कहीं भी प्रवाहित न हों।
इसके अलावा, वोल्टेज दो बिंदुओं के बीच दबाव का अंतर है। आप केवल एक बिंदु और दूसरे के बीच वोल्टेज को माप सकते हैं। इसलिए इसे "संभावित अंतर" भी कहा जाता है।
औसत इलेक्ट्रॉन गति की गणना करना संभव है यदि आप वर्तमान, तार के भौतिक गुणों (विशेष रूप से इसके क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र) और तार से बने पदार्थ के गुणों (परमाणुओं के बीच रिक्ति, और कितने) के बारे में जानते हैं मुक्त इलेक्ट्रॉनों प्रति परमाणु हैं)।
नहीं, वोल्टेज एक तार के माध्यम से इलेक्ट्रॉनों की गति नहीं है, लेकिन वर्तमान (लगभग) है।
आपने कहा, "वर्तमान एक तार से गुजरने वाले इलेक्ट्रॉनों की मात्रा है," लेकिन यह बिल्कुल सही नहीं है। वर्तमान में विद्युत आवेश (इलेक्ट्रॉनों) की मात्रा एक कंडक्टर प्रति इकाई समय से गुजरती है। एम्पीयर , वर्तमान के लिए माप की हमारी इकाई, 1 के रूप में परिभाषित किया गया है कूलम्ब प्रति सेकंड इलेक्ट्रिक चार्ज की। वर्तमान एक दर मूल्य है।
के लिए पानी के पाइप सादृश्य , चार्ज (कूलंब) पानी की मात्रा (गैलन), वर्तमान (amps) के अनुरूप है प्रवाह के लिए पानी की दर (प्रति मिनट गैलन) के अनुरूप है, और वोल्टेज पानी के दबाव के कारण किया जाता है कि के अनुरूप है बहे।
वोल्टेज इलेक्ट्रॉनों की संपत्ति नहीं है। इलेक्ट्रॉन 'विषय' होते हैं। एक वोल्टेज (या संभावित अंतर) एक निश्चित चार्ज को परिवहन करने की 'क्षमता' है। इलेक्ट्रॉनिक्स में, यह चार्ज आमतौर पर इलेक्ट्रॉनों द्वारा किया जाता है। एक उच्च वोल्टेज अधिक इलेक्ट्रॉनों को ले जाने में सक्षम है, इसलिए एक उच्च धारा उत्पन्न करता है।
इसे देखने का एक और तरीका यह है कि वोल्टेज संभावित ऊर्जा की मात्रा है जो एक इलेक्ट्रॉन से एक क्षमता से दूसरी क्षमता तक यात्रा करके हासिल करता है या खो देता है। इस तरह, वोल्टेज कैनेटीक्स में संभावित ऊर्जा के समान है - अगर मैं एक गेंद को उठाता हूं, तो गेंद के गुण नहीं बदलते हैं, लेकिन यह संभावित ऊर्जा प्राप्त करता है।
यदि एक इलेक्ट्रॉन एक संगमरमर था, तो वोल्टेज ढलान की ऊंचाई की तरह है कि संगमरमर सबसे ऊपर है।
यह वास्तव में लंबा ढलान हो सकता है - मीलों ऊँचा। यह एक छोटा उदय हो सकता है - सिर्फ एक सेंटीमीटर। यह वोल्टेज द्वारा निर्धारित होता है।
इलेक्ट्रॉनों की गति तार के घनत्व पर निर्भर करती है। यह कंडक्टर में मुक्त परमाणुओं की संख्या पर भी निर्भर करता है।
इसे ऐसे समझें जैसे पत्थरों के माध्यम से रेत को धकेलना। पत्थर जितने घने होते हैं, उतनी ही मुश्किल से रेत उसमें धंसती है।
जितना अधिक रेत (मुक्त इलेक्ट्रॉनों) के अंदर होता है, उतनी ही दूरी पर आपको दूसरे छोर पर समान रूप से रेत छोड़ने की आवश्यकता होगी।
विवरण के लिए, आप बहाव वेग के बारे में पढ़ सकते हैं । उदाहरण में एक इलेक्ट्रॉन की वास्तविक गति केवल 23 /m / s से कम है।
वास्तव में, वोल्टेज इलेक्ट्रॉनों की गति को प्रभावित करेगा : दिए गए सूत्र में, I / U / R द्वारा प्रतिस्थापित करें और आप देखेंगे कि वोल्टेज के साथ वेग बढ़ जाएगा।
आपके प्रश्न को स्पष्ट करने के लिए यहाँ बहुत सारी अच्छी जानकारी है।
वोल्टेज को एक नेटवर्क (संभावित अंतर) के भीतर दो बिंदुओं के बीच ऊर्जा अंतर के रूप में सोचा जा सकता है, एक अवरोधक पर गिराए गए वोल्टेज के बारे में सोचें। प्रतिरोधक के पार छितरी हुई शक्ति के कारण प्रत्येक छोर पर भिन्न।
यदि आपका जहां सर्किट (ईएमएफ, इलेक्ट्रोमोटिव बल) को आपूर्ति वोल्टेज पर विचार करना है, तो इसे सर्किट के माध्यम से दबाव मजबूर करने के रूप में माना जा सकता है।
इलेक्ट्रॉन प्रवाह के बारे में एक नोट
यह माना जाता है कि वर्तमान में + से - तक की चाल है, हालांकि यह इलेक्ट्रॉन प्रवाह - से + है। पाठ्यक्रम के सूत्र आदि इस सम्मेलन के साथ काम करेंगे, क्योंकि आमतौर पर हम इलेक्ट्रॉन प्रवाह के बारे में परवाह नहीं करते हैं, जब तक कि हम सेमीकंडक्टर सामान में नहीं हैं, हालांकि यह याद रखना महत्वपूर्ण है कि वे वास्तव में से प्रवाहित होते हैं - से + (इलेक्ट्रॉन एक नकारात्मक चार्ज वाहक होने के नाते)।
मुझे उम्मीद है कि कई अन्य टिप्पणियों के साथ यह मदद करता है। टोनी
नहीं। सबसे सरल उत्तर संभव है कि वोल्टेज इलेक्ट्रॉनों का घनत्व है। यही है, "प्रतिकारक" उन्हें अपने प्रतिकारक बल के खिलाफ एक साथ धकेलने के लिए आवश्यक है। बेशक, यह अन्य कारकों जैसे कि वे जिस माध्यम में आगे बढ़ रहे हैं, उससे जटिल है।