Current Source in Hindi :- परिभाषा तथा प्रकार - हिंदी इलेक्ट्रिकल डायरी

 Current Source क्या होता है?

यह एक ऐसा दो टर्मिनलों वाला डिवाइस होता है जो किसी विधुत परिपथ में नियमित रूप से विधुत धारा के रूप में विधुत उर्जा को संचारित या परिपथ से विधुत धारा के फलन में विधुत उर्जा को अवशोषित करता है। Current Source से प्रवाहित विधुत धारा इसके टर्मिनल के बीच मौजूद विभवान्तर(voltage) से स्वतंत्र होता है अर्थात दोनों टर्मिनल के बीच मौजूद वोल्टेज पर निर्भर नहीं करता है। Current Source को कागज पर निम्न तरीके से दिखाया जाता है। Voltage Source की तरह इसमें भी विधुत धारा की दिशा निर्देशित करने के लिए एक तीर का प्रयोग किया जाता है। जैसे की निचे दिखाया गया है :-

Voltage Source की तरह Current Source भी दो प्रकार का होता है जो निम्न है :-

• Ideal Current Source 
• Practical Current Source

Ideal Current Source क्या होता है?

Ideal Current Source एक ऐसा विधुत उर्जा श्रोत होता है जिसको विधुत परिपथ में जोड़ने पर इससे प्रवाहित होने वाली विधुत धारा का शिखर मान (Peak Value) समय के साथ बदलता नहीं है। यह सदैव नियत बना रहता है। इसके टर्मिनल के बीच कितना भी बड़ा लोड क्यों न जुड़ा हो इससे प्रवाहित होने वाली विधुत धारा कम नहीं होती है। इसका आंतरिक प्रतिरोध अनंत(infinity) होता है। 

Practical Current Source क्या होता है?

Practical Current Source एक ऐसा विधुत उर्जा श्रोत होता है जिसको विधुत परिपथ में जोड़ने पर इससे प्रवाहित होने वाली विधुत धारा का मान अपने शिखर मान (Peak Value) से थोडा कम हो जाता है तथा यह समय के साथ बदलता रहता है। Practical Current Source के समान्तर में एक प्रतिरोध को जोड़कर इसे ideal Current Source की तरह दिखया जा सकता है। 

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Source अर्थात श्रोत क्या होता है?

Source को हिंदी में श्रोत कहते है। यह एक ऐसा डिवाइस होता जो उर्जा के अन्य रूप जैसे यांत्रिक उर्जा,रसायनिक या उष्मीय उर्जा आदि को विधुत उर्जा में परिवर्तित करता है। आसान शब्दों में यह किसी विधुत परिपथ का एक सक्रिय सदस्य होता(Active Element) है जो विधुत परिपथ में विधुत उर्जा संचारित करता है जिससे विधुत परिपथ से जुड़े अन्य उपकरण संचालित होते है। विधुत परिपथ में उर्जा संचारित करने वाले श्रोत को दो भागो में वर्गीकृत किया गया है :-

• Voltage Source 
• Current Source 

Voltage Source क्या होता है?

Voltage Source विधुत उर्जा का  दो टर्मिनल वाला  डिवाइस होता है। यह विधुत उर्जा का ऐसा श्रोत होता है जिसके दोनों टर्मिनलों के बीच एक विभावातर हमेशा बना रहता है। इस विभवान्तर के कारण परिपथ में विधुत उर्जा का संचालन होता है।  Voltage Source को निम्न तरीके से कागज पर दिखाया जाता है :-

Voltage Source को पुनः दो वर्गों में वर्गीकृत किया जाता है :-

• Ideal Voltage Source 
• Practical Voltage Source 

Ideal Voltage Source क्या होता है?

Ideal Voltage Source एक ऐसा दो टर्मिनल वाला डिवाइस होता है जिसके दोनों टर्मिनल के बीच विभवान्तर हमेशा नियत बना रहता है। इस Voltage Source के दोनों टर्मिनल के बीच किसी लोड को जोड़ने पर इसका विभव (Voltage) समय के साथ बदलता नहीं है। हमेशा नियत बना रहता है। ideal Voltage source को कागज पर निम्न तरीके से दिखाया जाता है:-

Practical Voltage Source क्या  होता है?

यह दो टर्मिनल वाला ऐसा वोल्टेज डिवाइस होता है जिसके दोनों टर्मिनलों के बीच विभवान्तर ideal Voltage source की तरह नियत नहीं रहता है। यह समय के साथ बदलता रहता है। जैसे ही किसी लोड को इसके दोनों टर्मिनलों के बीच जोड़ा जाता है वैसे ही इसका विभवान्तर अपने अधिकतम मान से थोडा घट जाता है और यह समय के साथ घटता रहता है। जैसे की नीचे ग्राफ में दिखाया गया है। 

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Reciprocity Theorem in Hindi : परिभाषा तथा उदहारण सहित व्याख्या - हिंदी इलेक्ट्रिकल डायरी

 Reciprocity Theorem क्या है?

Reciprocity Theorem को परिभाषित करने से पहले ,हम Reciprocal property को समझ लेते है क्योकि इस थ्योरम का जन्म इसी Property  के कारण  हुआ है। किसी विधुत परिपथ में जुड़े अमीटर तथा वोल्टेज श्रोत के स्थान को आपस में बदलने पर अमीटर के रीडिंग में किसी भी प्रकार का बदलाव नहीं आता है। यदि अब भी आपका डाउट क्लियर नहीं हुआ तो कोई बात नहीं। इसको समझाने के लिए हम इलेक्ट्रिकल सर्किट का सहारा लेते है। 

जैसे की ऊपर के परिपथ में दिखाया गया है। इस परिपथ में एक विधुत वोल्टेज का श्रोत V जुड़ा हुआ है और इस विधुत श्रोत के कारण परिपथ का आउटपुट लोड current I प्रतिरोध Z₄ से प्रवाहित हो रहा है। यदि हम अब इस परिपथ में प्रतिरोध लोड Z₄के साथ विधुत वोल्टेज श्रोत V को जोड़ दे और वोल्टेज श्रोत के पुराने स्थान पर एक अमीटर को जोड़ दे तब इस स्थान पर भी अमीटर से उतना ही विधुत धारा प्रवाहित होगा जितना अमीटर के पुराने स्थान  पर प्रवाहित हो रहा था।  जैसे की निचे के सर्किट डायग्राम में दिखाया गया है ;-

विधुत परिपथ द्वारा प्रदर्शित इस प्रकार के गुण को Reciprocal property कहते है। कोई भी विधुत सर्किट जो Reciprocal property को रखता है या अनुसरण करता है ,उसे reciprocal circuit कहते है। अतः Reciprocity theorem को निम्न तरीके से परिभाषित किया जा सकता है :-

कोई भी Linear ,Active तथा Bilateral विधुत परिपथ जिसमे एक विधुत उर्जा श्रोत जुड़ा हो तब इस परिपथ के किसी दो टर्मिनल के बीच सर्किट का आउटपुट तथा विधुत उर्जा श्रोत का अनुपात नियत रहता है, इन दोनों (विधुत उर्जा तथा आउटपुट) के स्थान एक दुसरे के साथ बदलने पर। 

Reciprocity theorem लागु करने की शर्त 

• यह theorem तभी सही जब परिपथ से जुड़े प्रतिरोध, Inductor तथा Capacitor का स्थान न बदला जाए। 
• परिपथ में प्रवाहित होने वाली विधुत धारा की गणना करते समय loop या Mesh में प्रवाहित धारा की दिशा न बदली जाए। 
• केवल आउटपुट तथा विधुत उर्जा श्रोत के स्थान आपस में बदले जाए। 
• यह theorem केवल ऐसे विधुत परिपथ में लागू होता है जिसमे केवल एक ही विधुत उर्जा श्रोत(current या voltage श्रोत) जुड़ा हो। 
• यह theorem वैसे सर्किट में लागू नहीं होता है जिसमे dependent करेंट या वोल्टेज श्रोत जुड़े हुए है। 

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Inductance क्या होता है?

Inductance किसी चालक का वह गुण  है जो चालक से प्रवाहित विधुत धारा में होने वाले परिवर्तन का विरोध करता है। यह लगभग सभी चालक में पाया जाता है। यह एक भौतिक राशि है जिसका SI मात्रक हेनरी होता है।इसे अंग्रेजी के बड़े अक्षर L द्वारा इंगित किया जाता है। 

जब किसी Coil जिसको की कुंडली कहते है में कोई प्रत्यावर्ती विधुत धारा को प्रवाहित किया जाता है तब इसमें एक प्रत्यावर्ती प्रवृति का चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न हो जाता है। यह समय के साथ बदलने वाली चुंबकीय क्षेत्र इस Coil के साथ लिंक होकर इसमें एक EMF उत्पन्न कर देता है जो Coil से प्रवाहित होने वाली प्रत्यावर्ती विधुत धारा का विरोध करता है। विधुत धारा का विरोध करने का यह गुण Inducatnce या Self Inductance कहलाता है। Coil में इस प्रकार उत्पन्न EMF की प्रक्रिया Self Induction कहलाती है। 

चूँकि कुंडली में EMF प्रवाहित होने वाली विधुत धारा का विरोध करने के लिए उत्पन्न होता है इसलिए इसे कभी कभी BACK EMF भी कहा जाता है क्योकि इसकी Polarity प्रवाहित होने वाली विधुत धारा के विपरीत होती है। 

किसी चालक का Inductance चालक से प्रवाहित विधुत धारा के मान(Value) को पूर्ण रूप से रोक नहीं पाता है परन्तु इसमें होने वाली परिवर्तन के समय को बढ़ा देता है। Inductance का प्रभाव केवल प्रत्यावर्ती विधुत धारा (AC) पर पड़ता है। Inductance दिष्ट धारा (DC) को प्रभावित नहीं करता है। 

Inductance ज्ञात करने का समीकरण 

चूँकि Inductance एक भौतिक राशि है इसलिए इसका अपना एक आंकिक मान (Numerical Value) होता है। Coil में उत्पन्न EMF तथा विधुत धारा के परिवर्तन के दर के बीच सबसे पहले संबंध को रसियन वैज्ञानिक एमिल लेन्ज ने स्थापित किया था जिसको लेन्ज के नियम से जाना जाता है। 

इस नियम के अनुसार किसी Coil उत्पन्न होने वाली EMF उसमे होने वाली विधुत धारा के परिवर्तन के दर के समानुपाती होता है। 

यदि उत्पन्न EMF E तथा प्रवाहित होने वाली विधुत धारा का परिमाण I हो तब इसे निम्न तरीके से गणितीय रूप में  लिखा जा सकता है 

ऊपर के समीकरण को सरल करने पर निम्न समीकरण प्राप्त होंगे 

यहाँ  L  एक नियतांक है जिसको Coil का Inductance कहते है। इस फार्मूला के मदद से किसी Inductor का Inductance ज्ञात किया जाता है। इस फार्मूला के मदद से Inducatnce के मात्रक हेनरी को  निम्न तरीके से परिभाषित किया जा सकता है। 

यदि किसी Coil में Induced EMF का परिमाण एक वोल्ट (1 V) तथा विधुत धारा परिवर्तन की दर एक ऐम्पिअर प्रति सेकंड (1 A/s ) तो उस Inductor या Coil का Inductance एक हेनरी (1 H) होगा। 

जब किसी लोहे के टुकडे पर कॉपर या एल्युमीनियम के पतले पतले तार के फेरो को चढ़ाकर Inductor बनाया जाता है। इस प्रकार बनाये गए Inductor के Inductance को निम्न फार्मूला द्वारा ज्ञात किया जाता है:-

इस फार्मूला में 

L = Inductor का Inductance है। 
N = लोहे परे लपेटे गए फेरो की संख्या है। 
I = फेरो से प्रवाहित होने वाली विधुत धारा है। 
φ = फेरो में उत्पन्न चुंबकीय फ्लक्स है। 

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Hysteresis loss क्या होता है ? 

जब किसी चुंबकीय पदार्थ को  चुंबकीय क्षेत्र में रखा जाता है तब चुम्बकीय पदार्थ के परमाणुओं पर एक बल कार्य करने लगता है जिससे वे एक रेखा में संरेखित होने लगते है। परमाणुओं पर कार्यरत इस बल को Magnetizing force कहते है। Magnetizing force द्वारा परमाणुओं को एक रेखा में संरेखित करने में कुछ कार्य करना पड़ता है। कार्य का यह परिमाण उष्मीय उर्जा के रूप में खर्च होता है जिससे पदार्थ गर्म हो जाता है। पदार्थ में खर्च होने वाले कार्य के इस मात्रा को ही Hysteresis Loss कहते है। 

चुंबकीय पदार्थ में उत्पन्न उष्मीय उर्जा चुंबकीय परमाणुओं जिन्हें डोमेन कहते है के बीच घर्षण की वजह से होता है। चुंबकीय पदार्थ में जब सभी परमाणु एक रेखा में संरेखित हो जाते है तब अचानक से बाहर से आरोपित चुंबकीय क्षेत्र की दिशा बदल दे तब ये सभी परमाणु इस दिशा परिवर्तन का विरोध करते है और दुबारा अपने आप को नयी दिशा में संरेखित करने की कोशिश करते है। चुंबकीय परमाणुओं द्वारा इस प्रकार अपने आप को बाह्य  चुंबकीय क्षेत्र का अनुसरण करने की ओराक्रिया Magnetic Hysteresis कहलाती है। 

अधिकांश इलेक्ट्रिकल मशीन जैसे ट्रांसफार्मर ,जनरेटर मोटर आदि में Magnetic Hysteresis के वजह से विधुत उर्जा का ह्रास (Loss) होता है। चूँकि यह उर्जा चुंबकीय पदार्थ में उत्पन्न होता है इसलिए इन मशीनों के बाहरी सतह गर्म हो जाते है जिससे इनका तापमान बढ़ जाता है। अतः मशीन के पार्ट को बनाते समय ऐसे चुंबकीय पदार्थ का चुनाव किया जाता है जिसमे magnetic hysteresis का गुण कम हो। 

Hysteresis loss की गणना 

वैसे तो किसी चुंबकीय पदार्थ में Hysteresis Loss के रूप में होने वाले विधुत उर्जा को पूर्ण और सटीक रूप से परिकल्पित (Calculate) करना इतना आसान नहीं है। लेकिन प्रायोगिक तौर यह पाया गया है किसी पदार्थ में होने वाला Hysteresis Loss चुंबकीय फ्लक्स के घनत्व ,आवृति तथा पदार्थ के प्रकृति पर निर्भर करता है। किसी पदार्थ में होने वाले Hysteresis Loss  को निम्न फार्मूला द्वारा ज्ञात किया जाता है:-

यहाँ 

P = पदार्थ में होने वाला उर्जा ह्रास है जिसे वाट (Watt) में मापा जाता है। 

η =यह एक नियतांक (Constant)है जिसे स्टीनमेज़ का नियतांक कहते है यह पदर्थ के प्रकृति पर निर्भर करता है।

B = चुंबकीय पदार्थ का घनत्व 

f = चुंबकीय फ्लक्स की आवृति 

V = चुंबकीय पदार्थ का आयतन है। 

इस फार्मूला में प्रयुक्त सभी भौतिक राशी SI सिस्टम में उपयोग होगी। 

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 Eddy Current Loss क्या होता है?

यदि किसी लगातार बदलने वाली चुंबकीय क्षेत्र में किसी धातु या चुंबकीय के पदार्थ को रख दिया जाए तो उस धातु या चुंबकीय पदार्थ में फैराडे के विधुत चुंबकीय सिधांत के अनुसार एक वोल्टेज उत्पन्न हो जायेगा तथा इस वोल्टेज के कारण उस पदार्थ में एक विधुत धारा का प्रवाह होने लगेगा। पदार्थ में इस प्रकार उत्पन्न विधुत धारा को Eddy Current कहते है। 

किसी पदार्थ में Eddy Current तभी उत्पन्न होता है जब आरोपित चुंबकीय क्षेत्र का मान लगातार बदल रहा हो।  चूँकि Eddy Current का प्रवाह पदार्थ के अन्दर होता है और इससे किसी भी प्रकार का कार्य नहीं होता है तब पदार्थ के आंतरिक प्रतिरोध के कारण कुछ उर्जा का ह्रास (Loss) होता है और उर्जा ह्रास को ही Eddy Current loss कहते है। Eddy Current loss के कारण पदार्थ के सतह का तापमान बढ़ने लगता है और पदार्थ गर्म हो जाता है।  

ट्रांसफार्मर के प्राइमरी वाइंडिंग में विधुत धारा के कारण उत्पन चुंबकीय फ्लक्स जब ट्रांसफार्मर के कोर से लिंक करता है तब यह कोर में EMF (voltage) उत्पन्न कर देता है जिससे कोर में Eddy Current का प्रवाह होने लगता है और इस Eddy Current के कारण ट्रांसफार्मर में (I²R) loss होता है जिसे Eddy Current loss कहा जाता है।

 यहाँ I Eddy current का परिमाण तथा R कोर का आंतरिक प्रतिरोध है। यदि किसी पदार्थ में होने वाले Eddy Current Loss को कम करना है तब इसमें उत्पन्न होने वाले Eddy Current के परिमाण को कम करना होगा और इसके लिए कोर निर्माण करते वक्त ऐसे पदार्थ का चुनाव करना चाहिए जिसका क्रॉस सेक्शनल एरिया कम हो और इसके लिए  पतले कोर वाले पती का चुनाव किया जाता है जिसे lamination कहा जाता है। यह lamination उच्च किस्म के स्टील तथा सिलिकान का बना होता है। 

कोर निर्माण में प्रयुक्त Lamination के क्रॉस सेक्शनल एरिया कम होने की वजह से कम मात्रा में चुंबकीय फ्लक्स Lamination से लिंक कर पाते है जिससे उसमे उत्पन्न होने वाला Eddy current का परिमाण कम होता है क्योकि कम मात्र में फ्लक्स लिंक होने से उत्पन्न EMF का परिमाण कम होता है। 

Eddy Current Loss ज्ञात करने का फार्मूला 

वैसे तो किसी पदार्थ में उत्पन्न होने वाले Eddy Current Loss को ज्ञात करना आसान नहीं है। लेकिन प्रायोगिक तौर Eddy Current Loss ज्ञात करने के लिए निम्न फार्मूला का प्रयोग किया जाता है :-

यहाँ 

P = होने वाला Eddy Current loss है 

K = eddy current गुणांक है जो पदार्थ पर निर्भर करता है। 

B = चुंबकीय क्षेत्र का घनत्व है। 

t = प्रयुक्त Lamination की मोटाई है। 

f =  चुंबकीय क्षेत्र की आवृति है। 

V = चुंबकीय पदार्थ की आयतन है। 

इस फार्मूला में प्रयुक्त सभी राशिय SI unit में होगी।

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Magnetic Permeability  क्या होती है ?

चुम्बक शीलता ,चुंबकीय पदार्थ का गुण होता है। यह किसी भी चुंबकीय पदार्थ या माध्यम का वह  गुण (Quality) होता है जो अपने से होकर गुजरने वाली चुंबकीय बल रेखाओ (Magnetic Fields Line) का सपोर्ट करता है। साधारण भाषा में बोले तो चुम्बक शीलता किसी माध्यम का वह गुण है जो चुंबकीय बल रेखाओ को माध्यम से गुजरने में मदद करता है। 

जिस पदार्थ का चुम्बक शीलता जितनी अधिक होता है उसमे चुंबकीय उर्जा का ह्राश ( Loss of Magnetic Energy) बहुत ही कम होता है। किसी चुंबकीय पदार्थ से गुजरने वाली चुंबकीय बल रेखाओ का परिमाण चुम्बक शीलता के समानुपाती होता है। यह धातु के चालकता के समतुल्य होता है। चुंबक शीलता का SI मात्रक हेनरी पर मीटर (H /m)  या न्यूटन पर एम्पियर square (N - A²) होता है। 

किसी पदार्थ के चुम्बकशीलता को 𝜇 से सूचित किया जाता है। हवा या निर्वात के लिए चुंबकशीलता को 𝝁₀ से सूचित किया जाता है तथा इस आंकिक मान  4𝜋 x 10^-7 H/m होता है।  हवा की चुंबकशीलता बहुत कम होती है इसलिए अन्य पदार्थ के लिए चुम्बकशीलता की गणना हवा के सापेक्ष की जाती है। 

 𝝁₀ = 4𝜋 x 10^-7 H/m

यदि किसी चुंबकीय क्षेत्र में एक नर्म लोहे के टुकडे को रखा जाता है तब चुंबक से उत्पन्न होनी वाली लगभग सभी चुंबकीय बल रेखाए ,नॉर्म लोहे के टुकडे से आसानी से पास हो जाती है क्योकि नर्म लोहे की चुंबकशीलता हवा के अपेक्षा बहुत ज्यादा होता है। इसी कारण से ट्रांसफार्मर के कोर या जनरेटर या मोटर के कोर निर्माण में नॉर्म लोहे का प्रयोग किया जाता है। 

किसी पदार्थ के चुम्बकशीलता  को चुंबकीय घनत्व (Magnetic Field Density) तथा चुंबकीय तीव्रता (Magnetic Field Intensity) के अनुपात द्वारा ज्ञात किया जाता है। जैसे 

इस फार्मूला में 

𝝁 = पदार्थ की चुम्बकशीलता 

B = चुंबकीय घनत्व 

H = चुंबकीय तीव्रता

आपेक्षित चुम्बकशीलता (Relative Permeability) क्या होता है ?

चूँकि हवा या निर्वात की चुंबक शीलता बहुत  कमजोर होती है। यदि किसी पदार्थ की  चुंबकशीलता हवा या निर्वात के तुलना में प्रकट की जाती है तब इसे उस पदार्थ की आपेक्षित चुंबकशीलता कहते है। आपेक्षिक चुम्बकशीलता को पदार्थ की चुम्बकशीलता तथा हवा के चुंबकशीलता के अनुपात को  Relative Permeability कहते है तथा इसे 𝝁_rसे सूचित किया जाता है। अर्थात 

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Theory OF Relativity In Hindi | सापेक्षता का सिद्धांत - हिंदी इलेक्ट्रिकल डायरी

वैसे  यह माना जाता है की सापेक्षिता सिद्धांत के जनक अल्बर्ट आइंस्टीन है जो बिलकुल सही है परन्तु इस सिद्धांत की प्रारंभ गैलिली गैलीलियो के समय से ही हो गया था। परन्तु अल्बर्ट आइंस्टीन ने इस सिद्धांत सबसे पहले लोगों के सामने एक गणितीय प्रमाण के साथ प्रस्तुत किया। जब अल्बर्ट आइंस्टीन ने इसे एक Frame of Reference में देखा तब यह एक प्रसिद्ध सिद्धांत बन गया।

अल्बर्ट आइस्टीन का सापेक्षता का सिद्धांत ,दो सिद्धांत का सम्मिलित रूप है। जिसमे पहला सिद्धांत General theory Relativity तथा दूसरा Special theory Relativity कहलाता है। दोनों प्रकार के थ्योरी को पूर्ण रूप से समझने से पहले इसे पढ़ने वाले व्यक्ति के पास Frame of Reference का ज्ञान होना बहुत ही जरुरी है। यदि आपके पास Frame of Reference का ज्ञान नहीं  तब आपको इस सिद्धांत को समझने में बहुत कठिनाई होगी। 

 Frame of Reference क्या है?

फ्रेम ऑफ़ रेफ़्रेन्स को समझना थोड़ा मुश्किल है क्योकि यह एक सापेक्षिक शब्द है । इसको  समझने के लिए हम एक उदहारण का सहारा लेते है । माना की रमेश मेरा दोस्त ट्रेन में बैठा है जो गति करती हुयी आगे बढ़ रही है । मैं खुद मेरा दोस्त रमेश तथा ट्रेन तीनो मिलकर एक सिस्टम बनाते है । यदि मैं रमेश के गति का अध्ययन करू और उसके गति का निर्धारण करू तो मैं रमेश तथा ट्रेन के लिए एक फ्रेम ऑफ़ रेफ़्रेन्स हु ।

यदि इस उदाहरण से आपको फ्रेम ऑफ रेफ़्रेन्स का कांसेप्ट क्लियर नहीं हुआ तो कोई बात नहीं हम दूसरा उदहारण का सहारा लेते है ।

जब आपसे कोई आपके बारे में कोई कुछ पूछता है तब आप पूछने वाले व्यक्ति को अपना नाम तथा अपने पिता का नाम बताते है । इसमें शामिल आपके नाम का बहुत ही कम महत्व है लेकिन आपके पापा के नाम से सामने वाला आपको पहचान लेगा और लोग आपको जानने लगते है । इस उदहारण में आपके पिता आपके लिए फ्रेम ऑफ़ रेफ़्रेन्स हुए । इसकी और गहराई में जाए तो आपके दादा जी आपके पिता जी  के लिए फ्रेम ऑफ़ रेफ़्रेन्स हुए। 

फ्रेम ऑफ़ रेफ़्रेन्स कितने प्रकार के होते है ?

फ्रेम ऑफ़ रेफ़्रेन्स दो प्रकार के होते है ।

• (1).Inertial  Frame of Reference
• (2).Non-Inertial frame of reference

ऊपर दिए गए उदहारण में आपके पिता जी का नाम आपके लिए Inertial  Frame of रिफरेन्स हुआ तथा आपके पिता जी लिए आपके दादा जी Inertial  Frame of रिफरेन्स हुए। Inertial  Frame of रिफरेन्स को ही Absolute Frame of reference कहते है ।

यदि मान लीजिए कोई व्यक्ति आपके पुत्र या पुत्री से जब कोई उसके बारे में पूछेगा तब वह सबसे पहले आपका नाम बताएगा उसके बाद आपके पिता यानि अपने दादा जी का । इस उदहारण में आपका नाम आपके औलाद के लिए Non-Inertial frame of रिफरेन्स हुआ क्योकि आपकी पहचान आपके पिता जी से है तथा आपके औलाद की पहचान आपसे है ।

आपके पिता जी बात की जाये तो वे  Inertial  Frame of रिफरेन्स हुए। यदि यही बात आपके दादा जी से की जाये तब आपके लिए Non-Inertial frame ऑफ़ रिफरेन्स हुए और आपके दादा से आपके के लिए Inertial  Frame of रिफरेन्स हुए ।

इस उदहारण से यह मालूम होता है की विभिन्न फ्रेम ऑफ़ रेफ़्रेन्स से देखने पर एक ही वस्तु भिन्न भिन्न दिखाई देती है । अल्बर्ट आइंस्टीन ने भी वस्तुओ के गति को विभिन्न फ्रेम ऑफ़ रेफ़्रेन्स में देखा था तब उन्हें मालूम हुआ की एक ही वस्तु फ्रेम ऑफ़ रेफ़्रेन्स बदल जाने की वजह से भिन्न भिन्न प्रकार से गति करती हुयी मालूम पड़ती है 

General theory of Relativity क्या है?

Hall Effect in Hindi | Hall Effect Sensor क्या होता है - हिंदी इलेक्ट्रिकल डायरी

 Hall Effect क्या है?

एडविन हाल ने सन 1879 में हाल प्रभाव (Hall Effect) की खोज की थी। आज के समय में इन्सान ने हाल प्रभाव के मदद से विभिन्न प्रकार के विधुत उपकरण बना लिए है। आज हम इस पोस्ट में हाल प्रभाव (Hall Effect) का उल्लेख करेंगे। 

जब किसी चालक को किसी चुंबकीय क्षेत्र में लम्वत (perpendicular) रखकर उससे विधुत धारा प्रवाहीत की जाती है तब उस चालक के दोनों पृष्ट पर एक विभांतर (Voltage) उत्पन्न (Voltage) हो जाता है। चालक में वोल्टेज उत्पन्न होने की घटना Hall Effect कहलाती है। 

Hall Effect का सिधांत (Principle of hall Effect)

जब किसी चालक को विधुत श्रोत (बैटरी आदि) से जोड़कर विधुत परिपथ को पूरा किया जाता है तब विधुत श्रोत से विधुत धारा का प्रवाह होने लगता है। चालक में विधुत धारा का प्रवाह आवेश वाहक (इलेक्ट्रान होल्स या आयन्स) के कारण होता है। जब इस चालक को किसी चुंबकीय क्षेत्र में लम्बवत (Perpendicur) रखा जाता है तब ये आवेश वाहक अपने ऊपर एक बल का अनुभव करने लगते है। 

आवेश वाहक द्वारा अनुभव किए जाने वाले इस बल को लारेन्ज बल(Lorenz Force) कहा जाता है। इस बल के कारण ऋण आवेशित इलेक्ट्रान बल के विपरीत तथा धनावेश्हित होल बल के दिशा में गति कर चालक के सतह पर इकठ्ठा होने लगते है। आवेश वाहको के सतह पर  इकठ्ठा होने के कारण दोनों सतह के बीच वोल्टेज उत्पन्न हो जाता है। दोनों सतह के बीच उत्पन्न वोल्टेज को हाल वोल्टेज (hall Voltage) कहा जाता है और इसे निम्न सूत्र द्वारा ज्ञात किया जाता है :- 

V_H = Hall Voltage

I = चालक से प्रवाहित विधुत धारा 

B = चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता 

d =चालक की चौडाई

Q = आवेश की मात्र 

N = इकाई आयतन में आवेश की संख्या 

Hall Effect Sensor क्या होता है?

यह एक प्रकार का इलेक्ट्रॉनिक्स डिवाइस होता है जो चुंबकीय क्षेत्र की पहचान करता है अर्थात इसका उपयोग चुंबकीय क्षेत्र को सेन्स करने के लिए इसका उपयोग किया जाता है। चूँकि यह Hall effect के सिधांत पर कार्य करता है इसलिए इसे Hall Effect Sensor कहा जाता है। 

Hall Effect का उपयोग 

हाल प्रभाव के मदद से निम्न प्रकार के विधुत उपकरण का निर्माण किया जाता है :-

• Hall effect के मदद से Hall effect सेंसर बनाया जाता है। 
• Linear(रैखिक) या कोणीय (Angular) विस्थापन मापन हेतु ट्रांसड्यूसर का निर्माण 
• फेज Angle मापन यंत्र का निर्माण 

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 सर्किट ब्रेकर क्या होता है ?

यह नाम से ही ज्ञात होता है की यह एक प्रकार का इलेक्ट्रिकल मशीन या डिवाइस होता है जो सर्किट को ब्रेक अर्थात मुख्य सर्किट से अलग कर देता है। सर्किट ब्रेकर स्वयं संचालित होने वाला इलेक्ट्रिकल स्विच होता है जिसका उपयोग शोर्ट सर्किट यह ओवर current से विधुतीय उपकरण के रक्षा के लिए किया जाता है।इसका मुख्य कार्य विधुत परिपथ में उत्पन्न फाल्ट को डिटेक्ट कर ,फाल्ट वाले परिपथ को मुख्य सर्किट से अलग करना। सर्किट ब्रेकर परिपथ में एक स्विच की तरह ही कार्य करता है। लेकिन यह स्विच से बिलकुल अलग होता होता है। स्विच एक बार जल जाने के बाद दुबारा से नया इंस्टाल करना पड़ता है लेकिंग सर्किट ब्रेकर में ऐसा नहीं होता है। 

Air Circuit Breaker क्या होता है ? 

यह एक प्रकार का ऐसा सर्किट ब्रेकर होता है जिसमे दो इलेक्ट्रोड के बीच उत्पन्न होने वाली स्पार्किंग अर्थात आग के लपटों को बुझाने के लिए  सामान्य वायुमंडलीय दाब हवा का उपयोग किया जाता है। Air Circuit Breaker का प्रयोग 800 एम्पियर से 10000 एम्पियर तक प्रवाहित होने वाले ओवरलोड या शार्ट सर्किट current में सर्किट के सुरक्षा हेतु किया जाता है। आज कल मार्केट में विभिन्न प्रकार के सर्किट ब्रेकर उपलब्ध है। आज कल Air Circuit Breaker का प्रयोग आयल सर्किट ब्रेकर के स्थान पर किया जा रहा है। 

Air Circuit Breaker का कार्य सिधांत 

यह सर्किट ब्रेकर भी अन्य  सर्किट ब्रेकर की तरह दो इलेक्ट्रोड के बीच उत्पन्न हुए अर्ककिंग (आग़ की लपट) को बुझाने के सिधांत पर ही कार्य करता है लेकिन इसमें अर्किंग को समाप्त करने की विधि अलग होती है। चूँकि Air Circuit Breaker 450 की वोल्टता पर कार्य करता है इसलिए इसमें दोनों इलेक्ट्रोड के बीच उत्पन्न विधुत क्षेत्र (Electric Field Intensity) की तीव्रता बहुत ज्यादा नहीं होती है।

 दोनों इलेक्ट्रोड के बीच संपर्क टूटने के बाद घुमने वाला हिस्सा जब अलग हो जाता है तब मुख्य विधुत धारा प्रवाहित करने वाली इलेक्ट्रोड पर ही आर्किंग होती है। जब दोनों इलेक्ट्रोड के बीच में हवा को प्रवाहित किया जाता है तब दोनों इलेक्ट्रोड के बीच प्रतिरोध बढ़ जाता है जिससे दोनों इलेक्ट्रोड के बीच विभवान्तर ड्राप अचानक बढ़ जाता है और इस वोल्टेज ड्राप को बनाये रखने के लिए मुख्य इलेक्ट्रोड से विधुत धारा का प्रवाह नहीं होता है जिससे अर्किंग बंद हो जाती है। 

Air Circuit Breaker का संरचना 

Air Circuit Breaker को आंतरिक तथा बाहर से विभिन्न प्रकार के डिवाइस को आपस में जोड़कर बनाया जाता है। बाहर से देखने पर बंद या चालू करने वाले स्विच के अलावा मुख्य इलेक्ट्रोड के कांटेक्ट को इंगित करने वाला इंडिकेटर ,कंट्रोलर नेमप्लेट आदि ही दिखाई देता है। Air circuit Breaker के आंतरिक भाग में इसके मुख्य भाग को सपोर्ट करने वाले इन्त्रुमेंट के अलावा दो जोड़ा इलेक्ट्रोड लगे होते है। ट्रिप unit के सुरक्षा के लिए Current Transformer का प्रयोग किया जाता है। 

Image Credit:www.electricalpaathshala.com/

Air Circuit Breaker का उपयोग 

• Air Circuit Breaker का उपयोग ऐसे पॉवर प्लांट में किया जाता है जहाँ आग लगने की संभावना होती है। 
• Air Circuit Breaker का उपयोग 1200 वोल्ट तक कार्य करने वाले AC और DC सर्किट के किया जा सकता है। 

Air Circuit Breaker उपयोग के लाभ 

• Air Circuit Breaker में  मेंटेनेंस का खर्च बहुत ही कम होता है। 
• यह तेजी से कार्य करता है। 
• आयल सर्किट ब्रेकर के तुलना में आग लगने की संभावना नहीं होती है। 
• अर्किंग कण्ट्रोल तेजी से होता है इसलिए इलेक्ट्रोड कांटेक्ट जलने की संभावना बहुत कम होती है। 

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ट्रांसफार्मर क्या होता है ?

यह एक इलेक्ट्रिकल मशीन होता है जो आवृति में बिना कोई  परिवर्तन किये प्रत्यावर्ती धारा (AC) वोल्टेज  के लेवल को बढ़ाता या घटाता है। यह एक स्थिर रहकर कार्य करने वाला मशीन होता है। इसलिए इसकी दक्षता दुनिया के सभी मशीनों से ज्यादा होती है। ट्रांसफार्मर केवल प्रत्यावर्ती विधुत धारा (AC) पर ही कार्य करता है। यह दिष्ट धारा(DC) पर कार्य नहीं करता है। 

ट्रांसफार्मर का प्रकार 

कार्य के आधार पर ट्रांसफार्मर दो प्रकार के होते है :-

• स्टेप अप ट्रांसफार्मर (Step Up Transformer)
• स्टेप डाउन ट्रांसफार्मर (Step Down Transformer)

इस पोस्ट में हम केवल स्टेप अप ट्रांसफार्मर के बारे में ही अध्ययन करेंगे 

स्टेप अप ट्रांसफार्मर क्या होता है ?

स्टेप अप ट्रांसफार्मर एक ऐसा ट्रांसफार्मर होता है जो लो वोल्टेज को हाई वोल्टेज में परिवर्तित करता है। अर्थात जब ट्रांसफार्मर के प्राइमरी वाइंडिंग को एक लो वोल्टेज के श्रोत से जोड़ा जाता है तब इसके सेकेंडरी वाइंडिंग में हाई वोल्टेज प्राप्त होता है। ट्रांसफार्मर केवल वोल्टेज तथा विधुत धारा को ही बदलता है। इससे विधुत ऊर्जा में बढ़ोतरी नहीं होती है। 

स्टेप ट्रांसफार्मर की संरचना (Construction of Step Up Transformer)

स्टेप अप ट्रांसफार्मर की संरचना भी अन्य ट्रांसफार्मर की तरह ही होता है। ट्रांसफार्मर की संरचना मुख्य रूप से दो भाग में की जाती है :-

• चुम्बकीय कोर 
• वाइंडिंग 

चुंबकीय कोर क्या होता है ?

यह ट्रांसफार्मर का एक महत्वपूर्ण भाग होता है। यह वाइंडिंग में उत्पन्न हुए चुम्बकीय फ्लक्स के लिए रास्ता उपलब्ध कराता है।ट्रांसफार्मर के कोर निर्माण के लिए उच्च किस्म के सिलकान तथा स्टील से बने हुए मिश्रधातु का प्रयोग किया जाता है।ट्रांसफार्मर के कोर निर्माण में सिलकान तथा स्टील का चयन कोर में होने वाले चुम्बकीय लॉस को कम करने के लिए किया जाता है ।

वाइंडिंग क्या होता है?

वाइंडिंग किसी भी ट्रांसफार्मर का अति ही महत्वपूर्ण भाग होता है। ट्रांसफार्मर में विधुत धारा का संचालन  वाइंडिंग से ही होता है।स्टेप अप ट्रांसफार्मर के प्राइमरी वाइंडिंग में अल्युमिनियम या कॉपर के मोटे तार का प्रयोग किया जाता है ।स्टेप अप ट्रांसफार्मर के प्राइमरी वाइंडिंग में टर्न की संख्या सेकेंडरी वाइंडिंग के तुलना में बहुत  कम होता है । चूंकि प्राइमरी वाइंडिंग में लो वोल्टेज आरोपित किया जाता है और प्राइमरी वाइंडिंग में प्रवाहित होने वाला विधुत धारा का मान ज्यादा होता है इसलिए प्राइमरी वाइंडिंग में प्रयुक्त तार मोटे आकार के होते है। इसके विपरीत सेकेंडरी वाइंडिंग में प्रयुक्त तार का अनुप्रस्थ क्षेत्रफल प्राइमरी वाइंडिंग की तुलना में कम तथा टर्न की संख्या बहुत ज्यादा होती है। 

स्टेप अप ट्रांसफार्मर का कार्य सिधांत तथा  EMF Equation 

स्टेप अप ट्रांसफार्मर के प्राइमरी वाइंडिंग में प्रत्यावर्ती वोल्टेज आरोपित करने से प्राइमरी वाइंडिंग में प्रत्यावर्ती विधुत धारा का प्रवाह होने लगता है। इस प्रत्यावर्ती विधुत धारा के कारण एक प्रत्यावर्ती प्रवृति का चुंबकीय फ्लक्स उत्पन्न हो जाता है। जब यह चुम्बकीय फ्लक्स सेकेंडरी वाइंडिंग से लिंक करता है तब उसमे एक प्रत्यावर्ती प्रवृति का वोल्टेज उत्पन्न हो जाता है। सेकेंडरी वाइंडिंग में उत्पन्न वोल्टेज को एक समीकरण द्वारा ज्ञात किया जाता है और इसी समीकरण को ट्रांसफार्मर का EMF Equation कहते है। स्टेप अप ट्रांसफार्मर के सेकेंडरी वाइंडिंग में उत्पन्न वोल्टेज सेकेंडरी वाइंडिंग के टर्न संख्या पर निर्भर करता है। 

यदि प्राइमरी वाइंडिंग में आरोपित वोल्टेज = V₁

यदि सेकेंडरी वाइंडिंग में आरोपित वोल्टेज = V₂

यदि प्राइमरी वाइंडिंग में कुल टर्न संख्या  = N₁

यदि सेकेंडरी  वाइंडिंग में  कुल टर्न संख्या = N₂

यदि प्राइमरी वाइंडिंग में प्रवाहित विधुत धारा = I₁

यदि सेकेंडरी वाइंडिंग में प्रवाहित विधुत धारा  = I₂
प्राइमरी वाइंडिंग में प्रति सेकंड प्रवाहित विधुत उर्जा = V₁I₁
सेकेंडरी वाइंडिंग में प्रति सेकंड प्रवाहित विधुत उर्जा = V₂I₂

उर्जा  संरक्षण सिधांत के अनुसार 

 प्राइमरी वाइंडिंग में प्रवाहित विधुत उर्जा  = सेकेंडरी वाइंडिंग में प्राप्त विधुत उर्जा 

 V₁I₁ = V₂I₂ --------------(1)

V₁ / V₂  = I₂ / I₂

यह EMF Equation वोल्टेज तथा विधुत धारा के बीच संबंध दर्शाता है। 

प्राइमरी वाइंडिंग में उत्पन्न कुल चुंबकीय टर्न ऐम्पियर = N₁I₁

सेकेंडरी वाइंडिंग में उत्पन्न कुल चुंबकीय टर्न ऐम्पियर = N₂I₂

चूँकि ट्रांसफार्मर के प्राइमरी वाइंडिंग में उत्पन्न पूर्ण चुंबकीय फ्लक्स सेकेंडरी वाइंडिंग से लिंक कर जाता है। अर्थात 

प्राइमरी वाइंडिंग में उत्पन्न कुल चुंबकीय टर्न ऐम्पियर = सेकेंडरी वाइंडिंग में उत्पन्न कुल चुंबकीय टर्न ऐम्पियर 

  N₁I₁ = N₂I₂

N₁ / N₂ = I₂ / I₁

यह ट्रांसफार्मर के प्राइमरी तथा सेकेंडरी में प्रवाहित होने वाली विधुत धारा तथा उनके टर्न संख्या के बीच में संबंध को दिखाने वाला EMF Equation  है। 

यदि हम ऊपर के दोनों समीकरण के मदद से वोल्टेज तथा टर्न संख्या के बीच संबंध स्थापित करे तो यह कुछ इस तरह होगा।

यदि इस समीकरण के मदद से सेकेंडरी वाइंडिंग उत्पन्न वोल्टेज को ज्ञात किया जाये तो यह कुछ इस तरह होगा 

V₂  = (N₂/N₁) V₁ 

दिए गए वोल्टेज समीकरण से यह ज्ञात होता है की यदि सेकेंडरी वाइंडिंग में टर्न की संख्या जितनी ज्यादा होगी उतना ज्यादा सेकेंडरी वाइंडिंग में उत्पन्न होने वोल्टेज का परिमाण ज्यादा होगा। 

उदहारण :1 

यदि किसी ट्रांसफार्मर के प्राइमरी वाइंडिंग में टर्न की संख्या 100 तथा सेकेंडरी वाइंडिंग में टर्न की संख्या 300 हो तो बताये की ट्रांसफार्मर के प्राइमरी वाइंडिंग में 100 वोल्ट आरोपित करने पर सेकेंडरी वाइंडिंग में कितना वोल्टेज उत्पन्न होगा। 

यहाँ दिया गया है 

 N₁ = 100 

 N₂ = 300 

आरोपित वोल्टेज  = 100 V 

सेकेंडरी वाइंडिंग में  उत्पन्न वोल्टेज = V₂ 

V₂  = (300 /100) 100  = (3)*100 V 

V₂  = 300 

अर्थात प्राइमरी वाइंडिंग में 100 V आरोपित करने से सेकेंडरी वाइंडिंग में 300 V उत्पन्न होगा। 

स्टेप अप ट्रांसफार्मर का उपयोग 

• स्टेप अप ट्रांसफार्मर का उपयोग इलेक्ट्रॉनिक्स सर्किट में किया जाता है। 
• स्टेप अप ट्रांसफार्मर का प्रयोग इन्वर्टर में किया जाता है। 
• स्टेप अप ट्रांसफार्मर का उपयोग पॉवर प्लांट में वोल्टेज लेवल को बढ़ाने के लिए किया जाता है। 

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 शिखर मान (Peak value) क्या होता है?

प्रत्यावर्ती विधुत धारा या वोल्टेज का मान एक निश्चित समय अन्तराल में बदलता रहता है। पुरे समय अन्तराल के दौरान किसी एक निश्चित समय पर प्रत्यावर्ती विधुत धारा या वोल्टेज का मान अधिकतम होता है। प्रत्यावर्ती विधुत धारा या वोल्टेज के इस अधिकतम मान को ही शिखर मान या peak value कहते है। इसे आयाम (Amplitude) भी कहते है। यदि प्रत्यावर्ती विधुत धारा या वोल्टेज का wave form ज्यावाक्रिय (Sinusoidal) हो तब इसका शिखर मान 90 डिग्री पर होता है। प्रत्यावर्ती विधुत धारा या वोल्टेज को गणितीय रूप में निम्न फार्मूला से दिखाया जाता है। 

I  = I₀Sin(ωt)    (प्रत्यावर्ती विधुत धारा )

V =V₀Sin(ωt)  (प्रत्यावर्ती विधुत वोल्टेज )

औसत मान (Average Value) क्या होता है?

जब कोई प्रत्यावर्ती विधुत धारा किसी परिपथ से प्रवाहित होता है तब यह उस परिपथ में कुछ विधुतीय कार्य करता है। चूँकि हमने देखा की प्रत्यावर्ती विधुत धारा अपने पुरे एक समय काल में आधे समय के लिए धनात्मक दिशा में कार्य करता है तथा अगले आधे समय अन्तराल में ऋणात्मक दिशा में कार्य करता है। इस प्रकार पुरे समय अन्तराल में प्रत्यावर्ती धारा द्वारा किया गया कार्य का योग शून्य हो जाता है। लेकिन भौतिक रूप से विधुत धारा द्वारा कुछ कार्य किया जाता है। 

अतः उर्जा गणना के दौरान प्रत्यावर्ती विधुत धारा के ऋणात्मक या धनात्मक चिन्ह को गणना में शामिल नहीं किया जाता है और विधुत धारा के किसी एक आधे समय अन्तराल में किए गए कार्य का औसत मान की गणना कर ली जाती है। 

RMS Value क्या होता है ? 

RMS Value का फुल फॉर्म Root Mean Square Value होता है जिसे हिंदी में वर्ग माध्य मूल मान कहते है। RMS Value को निम्न रूप से परिभाषित किया जाता है।

 प्रत्यावर्ती धारा  पुरे एक चक्र के लिए धारा के वर्ग के औसत मान के वर्गमूल को धारा का वर्ग माध्य मूल मान कहते है  

यदि किसी परिपथ में प्रवाहित प्रत्यावर्ती विधुत धारा  I  =  I_mSin(ωt) प्रवाहित हो रही है तो इसका RMS Value निम्न तरीके से ज्ञात किया जायेगा। 

image credit :electricaleasy.com

दिए गए फार्मूला से ज्ञात होता है की RMS Value  विधुत धारा के अधिकतम मान का 0.707 गुना होता है अर्थात 

I_rms = I_m /√2

RMS Value का महत्व 

माना R प्रतिरोध के एक तार में प्रत्यावर्ती धारा प्रवाहित हो रही है। इस धारा के कारण t समय में उत्पन्न विधुत उर्जा H = I²Rt होगी  क्योकि धारा I का मान आवर्त रूप  बदलता रहता है अतः उष्मीय उर्जा उत्पन्न होने की दर  सम्पूर्ण चक्र में   एक सामान न रहकर लगातार बदलती रहती है। धारा के एक पुरे चक्र में उत्पन्न उष्मीय उर्जा का औसत मान H = I_rms²Rt होगी। 

यदि इस R प्रतिरोध वाले तार में डीसी धारा उतने ही t समय के लिए प्रवाहित की जाए और इससे उतने मात्रा में उष्मीय उर्जा उत्पन्न होती है जितनी प्रत्यावर्ती धारा के कारण हुयी थी तब वह प्रत्यावर्ती धारा इस दिष्ट धारा के तुल्य होगी। अर्थात 

प्रत्यावर्ती धारा का RMS Value दिष्ट धारा (DC) के उस मान के बराबर होता है जिसे किसी प्रतिरोध वाले तार पर लगाने से प्रति सेकंड उतनी ही ऊष्मा उत्पन्न होगी जितनी प्रत्यावर्ती धारा से उत्पन्न होगी। 

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SF₆ सर्किट ब्रेकर क्या होता है?

SF₆ का फुल फॉर्म Sulphur Hexafluride होता है। यह एक विशेष प्रकार का सर्किट ब्रेकर होता है जिसमे SF₆ नामक गैस का प्रयोग आग के लपटों को बुझाने के लिए किया जाता है। सल्फर हेक्सा फ्लोराइड एक  ऐसा कार्बनिक गैस होता है जिसकी dielectric strength अन्य सभी प्रकार के पदार्थ से अधिक होता है।  इसके अतिरिक्त इसमें अन्य गैस के तुलना में शमन की क्षमता अत्यधिक होती है। (शमन का मतलब आग को बुझाकर चारो तरफ फैली हुई गैस  में मौजूद उष्मीय उर्जा का अवशोषण कर ठंडक पहुचना)

अन्य सर्किट ब्रेकर जिसमे आग बुझाने के लिए कार्बनिक तेल(आयल) या हवा का प्रयोग  Dielectric पदार्थ के तौर पर किया जाता है। वे सर्किट ब्रेकर कम वोल्टेज पर बढ़िया से कार्य करते है। लेकिन जिस स्थान पर सर्किट ब्रेकर में लगे दो कांटेक्ट बीच उत्पन्न आग के लपट को तेजी से बुझाना होता है उस स्थान पर कार्बनिक तेल(आयल) या हवा ,उतनी तेजी से कार्य नहीं कर पाते है। लेकिन ऐसे स्थान पर सल्फर हेक्सा फ्लोराइड बड़ी ही तेजी से आग के लपटों पर कार्य करता है। 

SF6 सर्किट ब्रेकर का कार्य सिद्धांत

सामान्य अवस्था में सर्किट ब्रेकर से जुड़े लोड में किसी भी प्रकार का कोई फाल्ट नहीं होता है तब सर्किट ब्रेकर के दोनों इलेक्ट्रोड आपस में जुड़े हुए होते है तथा कार्य कर रहे होते है। जब सर्किट ब्रेकर से जुड़े हुए लोड में किसी भी प्रकार का फाल्ट उत्पन्न होता है उस समय दोनों इलेक्ट्रोड एक दुसरे से अलग हो जाते है ,चूँकि एक इलेक्ट्रोड जो विधुत श्रोत (जनरेटर ,अल्टरनेटर) आदि से जुड़ा हुआ रहता है ,उसका वोल्टेज बहुत ज्यादा (33kv) होता है तथा दोनों इलेक्ट्रोड के बीच बहुत ही कम स्थान (0.2cm)खाली रहता है। इस खाली स्थान में बहुत दोनों इलेक्ट्रोड के बीच बहुत ज्यादा वोल्टेज डिफरेंस होने के कारण,एक बहुत ही प्रबल विधुत क्षेत्र (Electric Field)उत्पन्न हो जाता है। विधुत क्षेत्र = (33kv / 0. 0 0 2  =  16.5 x 10⁶v/m)

यह विधुत क्षेत्र इतना प्रबल होता है की यह दोनों इलेक्ट्रोड के बीच मौजूद हवा के कण में मौजूद इलेक्ट्रॉन्स को बाहर निकाल देता है। ये इलेक्ट्रान अपने आस पास मौजूद दुसरे परमाणु से टकराते है और उसे भी आयनकृत कर देते है और यह प्रक्रिया बहुत ही तेजी से घटती है जिसे दोनों इलेक्ट्रोड के बीच इलेक्ट्रॉन्स के बाढ़ सी आ जाती है जो एक आग के लपट जैसी दिखाई देती है। अगर इस तरह अचानक उत्पन्न हुए आग के लपट को नहीं बुझाया गया तो कुछ ही समय में पूरा सर्किट ब्रेकर जल कर राख हो जायेगा। 

जैसे ही सर्किट ब्रेकर से जुड़े सर्किट में फाल्ट उत्पन्न होता है वैसे दोनों इलेक्ट्रोड एक दुसरे से अलग हो जाते है तथा इलेक्ट्रोड से जुड़े SF₆  गैस चैम्बर का मुख खुल जाता है और उच्च दब पर गैस दोनों इलेक्ट्रोड के बीच प्रवाहित होने लगती है। यह गैस इलेक्ट्रोड के बीच मौजूद मुक्त इलेक्ट्रान(free Electron) को शोख कर पुरे क्षेत्र को उदासीन बना देती है जिससे आग की लपट तुरंत समाप्त हो जाता है तथा इलेक्ट्रान उत्पन्न होने का श्रृखला टूट जाता है। 

SF6 सर्किट ब्रेकर का संरचना 

सर्किट ब्रेकर को मुख्य रूप से दो भाग में विभाजित किया जा सकता है :-

• Gas Chamber
• Interrupter Unit

image credit :https://mariaelectricals.com/sf6-circuit-breaker/

Interrupter Unit 

यह सर्किट ब्रेकर का वह भाग होता है जिससे दोनों इलेक्ट्रोड शामिल होते है। दोनों इलेक्ट्रोड में एक इलेक्ट्रोड घुमने वाला तथा दूसरा फिक्स्ड होता है। यह वही भाग होता है जिससे सर्किट में विधुत धारा का प्रवाह होता है। घुमने वाले इलेक्ट्रोड गैस चमबेर से जुड़ा हुआ रहता है। 

Gas Chamber 

यह सर्किट ब्रेकर का उपरी हिस्सा होता है एक मैकेनिकल विधि द्वारा Interrupter unit से जुड़ा हुआ रहता है। इसी चैम्बर में गैस भरा रहता है। फाल्ट के कारण जब घुमने वाला इलेक्ट्रोड अपने स्थान से खिसकता है तब वह इस चैम्बर का मुख खोल देता है जिससे उच्च दाब पर गैस बाहर निकलने लगती है। 

SF6 सर्किट ब्रेकर का लाभ तथा हनी 

लाभ 

•  आग के लपट को बुझाने के अच्छे गुण के होने के कारण इन सर्किट ब्रेकर का समय बहुत कम होता है।
• SF6 गैस की dielectric strength, हवा की अपेक्षा 2 से 3 गुना अधिक होती है जिसके कारण यह सर्किट ब्रेकर उच्च धाराओं को भी रोक सकता हैं।
• SF6 सर्किट ब्रेकर का उपयोग करना आसान होता है।
• यह एक बंद चमबेर में होता है इसलिए इसमें नमी होने का खतरा बहुत कम होता है।
• इस सर्किट ब्रेकर में आग लगने का कोई खतरा नहीं होता क्योंकि इसमें उपयोग होने वाली SF6 गैस अज्वलनशील होता है।
• अन्य सर्किट ब्रेकर के तुलना में इसका Maintenece आसान होता है। 
• इसमें उपयोग होने वाला गैस अक्रिय तथा अज्वलनशील होता है। 

हानि 

• यह सर्किट ब्रेकर अन्य सर्किट ब्रेकर के तुलना में महंगा होता है। 
• इसमें उपयोग होनी वाली गैस को प्रत्येक ऑपरेशन के बाद दुबारा भरना पड़ता है। 
• SF6 गैस एक महंगी गैस होती है। 

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सिंगल फेज ट्रांसफार्मर क्या होता है?

ट्रांसफार्मर एक ऐसा इलेक्ट्रिकल मशीन होता है जो प्रत्यावर्ती विधुत धारा (AC Voltage) के वोल्टेज को एक लेवल से दुसरे लेवल में परवर्तित करता है। ट्रांसफार्मर द्वारा प्रत्यावर्ती विधुत धारा के आवृति (फ्रीक्वेंसी) में किसी भी प्रकार का परिवर्तन नहीं होता है।यह केवल वोल्टेज को ही बदलता है। या तो यह लो वोल्टेज को हाई वोल्टेज में बदलता है या हाई वोल्टेज को लो वोल्टेज में।जब ट्रांसफार्मर सिंगल फेज AC वोल्टेज पर कार्य करता है तब  इसे सिंगल फेज ट्रांसफार्मर कहते है। इसके विपरीत यदि ट्रांसफार्मर थ्री फेज पॉवर सप्लाई पर कार्य करता है तब उसे थ्री फेज ट्रांसफार्मर कहते है। 

 ट्रांसफार्मर का कार्य सिधांत 

किसी भी प्रकार का ट्रांसफार्मर फैराडे के म्यूच्यूअल इंडक्शन सिधांत पर कार्य करता है। म्यूच्यूअल इंडक्शन सिधांत के अनुसार यदि किसी चालक तथा चुम्बकीय क्षेत्र के बीच सापेक्षिक गति रहे तब चालक के दोनों सिरों के बीच एक EMF (वोल्टेज) उत्पन्न हो जाता है। 

सिंगल फेज ट्रांसफार्मर की संरचना 

सिंगल फेज ट्रांसफार्मर में दो कोईल (Coil) होती है जो  एक चुम्बकीय कोर पर लपेटी गयी होती है। इनमे से एक को प्राइमरी तथा दूसरे को सेकेंडरी Coil कहा जाता है। सिंगल फेज ट्रांसफार्मर में मैग्नेटिक कोर चुम्बकीय फ्लक्स के लिए रास्ता बनाता है। ट्रांसफार्मर के चुम्बकीय कोर  के निर्माण के लिए उच्च किस्म के  पतले सिलिकॉन के चादर का प्रयोग किया जाता है। 

संरचना के आधार पर ट्रांसफार्मर को मुख्य रूप से दो भाग में विभाजित किया जाता है :-

• कोर टाइप ट्रांसफार्मर 
• शेल टाइप ट्रांसफार्मर 

ट्रांसफार्मर का कोर टाइप संरचना (Construction)

कोर टाइप ट्रांसफार्मर में ,चुम्बकीय पथ दो उर्ध्वाधर (vertical) तथा दो क्षैतिज (Horizontal) लिम्बस जिसे Yokes कहते है को आपस में जोड़ कर बनाया जाता है। ट्रांसफार्मर में लीकेज फ्लक्स (Leakage Flux) को कम करने के लिए वाइंडिंग के आधे आधे भाग को कोर के दोनों लिम्बस पर सेट किया जाता है। ट्रांसफार्मर में उपयोग होने वाले इंसुलेटिंग मटेरियल को कम करने के लिए  लो वोल्टेज वाइंडिंग को चुम्बकीय कोर के बगल में तथा हाई वोल्टेज वाइंडिंग को इसके चारो तरफ लपेटा जाता है। कोर टाइप ट्रांसफार्मर में इस प्रकार रखे गए प्राइमरी तथा सेकेंडरी वाइंडिंग एक सकेंद्रिय Coil का निर्माण करते है इसलिए इसे सकेंद्रिय वाइंडिंग भी कहा जाता है। कोर टाइप ट्रांसफार्मर को  निचे के चित्र में दिखाया गया है।

शेल टाइप ट्रांसफार्मर का संरचना 

शेल टाइप ट्रांसफार्मर में दोनों प्राइमरी तथा सेकेंडरी वाइंडिंग को एक ही बीच वाले लिम्बस पर लपेट दिया जाता है तथा अन्य लिंब बाहर से एक चुम्बकीय फ्लक्स के लिए कम प्रतिरोध का रास्ता बनाते है। लीकेज फ्लक्स को कम करने के लिए प्राइमरी वाइंडिंग को सबसे पहले बीच वाले लिंब पर चढाते है इसके ऊपर सेकेंडरी वाइंडिंग चढ़ाया जाता है जिससे प्राइमरी में उत्पन्न होने वाले अधिकतम चुंबकीय फ्लक्स सेकेंडरी वाइंडिंग से लिंक हो पाता है। जैसा की नीचे के चित्र में दिखाया गया है। 

सिंगल फेज ट्रांसफार्मर कैसे कार्य करता है ?

सिंगल फेज ट्रांसफार्मर के प्राइमरी वाइंडिंग को जब किसी प्रत्यावर्ती विधुत धारा के श्रोत से जोड़ा जाता है तब इसमें विधुत धारा के चुम्बकीय प्रभाव के कारण एक प्रत्यावर्ती प्रकृति का चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न हो जाता है। यह चुम्बकीय क्षेत्र कोरे के क्षेत्रफल से लिंक होकर एक भौतिक राशी का निर्माण करता है जिसे चुंबकीय फ्लक्स कहते है। यह चुंबकीय फ्लक्स जब ट्रांसफार्मर के कोरे से होते हुए सेकेंडरी वाइंडिंग से लिंक होता है। तब फैराडे के इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन सिद्धांत के अनुसार सेकेंडरी वाइंडिंग में एक EMF उत्पन्न हो जाता है। जब सेकेंडरी वाइंडिंग को किसी लोड से जोड़ा जाता है तब उसमे एक विधुत धारा प्रवाहित होने लगता है।  

ट्रांसफार्मर EMF समीकरण क्या होता है ?

ट्रांसफार्मर के प्राइमरी वाइंडिंग में आरोपित प्रत्यावर्ती विधुत धारा के कारण  सेकेंडरी वाइंडिंग में उत्पन्न विधुत धारा को एक समीकरण द्वारा दिखाया जाता है। इसी समीकरण को ट्रांसफार्मर का EMF समीकरण कहा जाता है।  ट्रांसफार्मर का EMF समीकरण प्राइमरी तथा सेकेंडरी वाइंडिंग के कुल लपेटो (Turns) संख्या र निर्भर करता है। इसे निम्न तरीके से  दिखाया जाता है :-

V₁= प्राइमरी वाइंडिंग में आरोपित वोल्टेज 

V₂ = सेकेंडरी वाइंडिंग में उत्पन्न वोल्टेज 

N₁= प्राइमरी वाइंडिंग में कुल टर्न संख्या 

N2= सेकेंडरी वाइंडिंग में कुल टर्न संख्या 

सिंगल फेज ट्रांसफार्मर का उपयोग 

• टीवी सेट में वोल्टेज रेगुलेटर के रूप में 
• कम वोल्टेज पर कार्य करने वाले विधुत यन्त्र में 
• घरेलु उपयोग वाले इन्वर्टर में 

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  Maximum Demand तथा Demand Factor क्या होता है?

किसी पावर स्टेशन से उत्पादित अधिकतम विधुत ऊर्जा का आकलन तथा विधुत ऊर्जा की उत्पादन क्षमता ,इस बात पर निर्भर करता है की उस पावर प्लांट से जुड़े कुल लोड का Maximum Demand क्या है  तथा यह समय के साथ  कैसे बदलता है। 

पावर प्लांट से जुड़े उपभोगता द्वारा संचालित प्रत्येक विधुत यन्त्र की अधिकतम विधुत ऊर्जा खपत करने की क्षमता होती है जिसे Rated Capacity  कहते है। पावर प्लांट से जुड़े ग्राहक के घर या कंपनी में विधुत ऊर्जा से संचालित सभी यंत्रो के Rated Capacity के योग को Connected Load कहते है।

Maximum Demand क्या  होता है ?

किसी ग्राहक द्वारा किसी दिए गए एक निश्चित समय अंतराल में उपयोग की जाने वाली अधिकतम विधुत विधुत ऊर्जा की मात्रा को Maximum Demand कहते है। यदि कोई ग्राहक अपने  सभी विधुत यंत्रो को  एक साथ उनके पूरी क्षमता से उपयोग करता तब इस दशा  में उस ग्राहक का Maximum Demand ,Connected Load के बराबर होगा। 

Demand Factor क्या होता है?

लेकिन व्याहारिक तौर पर देखा गया है की कोई भी ग्राहक अपने सभी विधुत यन्त्र को एक साथ संचालित नहीं करता है। इसलिए किसी भी ग्राहक या उपभोगता का Maximum Demand कुल Connected Load के बराबर नहीं होता है। Maximum Demand हमेशा कुल Connected Load से कम होता है। किसी उपभोगता के Maximum Demand तथा कुल Connected Load के अनुपात को Demand Factor कहते है। 

उदहारण :-1 

यदि किसी ग्राहक के घर में 100 वाट के कुल 10 विधुत बल्ब जुड़े हुए है। तब इस ग्राहक के कुल Connected Load (10 x 100 = 100 वाट)  होगा। अब मान ले की यह  ग्राहक सभी विधुत बल्ब को एक साथ नहीं जलाता है। यह दिन में केवल तीन विधुत बल्ब ,दो विधुत बल्ब को दूसरे समय तथा शेष  5 विधुत बल्ब को रात के समय जलाता है। अतः पुरे 24 घंटा में में इस व्यक्ति द्वारा एक निश्चित समय अंतराल में उपयोग की जाने वाली अधिकतम  विधुत ऊर्जा (5 x 100 = 500 watt) है।  यही विधुत ऊर्जा की मात्रा ग्राहक की Maximum Demand हुई और Demand Factor  = 500 / 1000 = 0.5 होगी। 

किसी ग्राहक के Demand Factor से यह ज्ञात होता है की वह ग्राहक किसी दिए गए  समय अंतराल में  अधिकतम  कितनी मात्रा में विधुत ऊर्जा खपत करता है। 

उदहारण :-2 

मान ले किसी ग्राहक के घर में कुल 100 वाट के 8 विधुत बल्ब ,60 वाट के दो पंखा तथा 100 वाट के दो tube light लगे हुए है। ये सभी उपकरण एक दिन (24 घंटा )में निम्न समय में संचालित होते है :-

रात 12 बजे से सुबह 5 बजे तक  एक पंखा 

सुबह 5 बजे से सुबह 7 बजे तक दो पंखा तथा एक Tube Light  

सुबह 7 बजे से सुबह 9 बजे तक कोई उपकरण नहीं 

सुबह 9  बजे से शाम 6 बजे तक दो पंखा 

शाम 6 बजे से रात 12 बजे तक पंखा तथा चार विधुत बल्ब 

(1) Connected Load  (2) Maximum Demand (3) Demand Factor (4) 24 घंटा में खपत कुल विधुत ऊर्जा  की गणना करे। 

(1) Connected Load 

कुल Connected Load = घर में लगे सभी विधुत उपकरण की Rated Capacity  = 

8 x 100 + 2 x 60 + 2 x 100  = 800 + 120 + 200 = 1120 वाट 

(2) Maximum Demand 

24 घंटा में संचालित कुल विधुत ऊर्जा =[ (रात 12 बजे से सुबह 5 बजे तक  एक पंखा ) + (सुबह 5 बजे से सुबह 7 बजे तक दो पंखा तथा एक Tube Light) + (सुबह 9  बजे से शाम 6 बजे तक दो पंखा) + (शाम 6 बजे से रात 12 बजे तक पंखा तथा चार विधुत बल्ब) ] ------(1)

24 घंटा में संचालित कुल विधुत ऊर्जा = [ 60 W + (2 x 60 + 100) W + (2 x 60)  W + (4 x 100 + 2 x 60 )W ]

24 घंटा में संचालित कुल विधुत ऊर्जा = [ 60 W + 220 W + 120 W + 520 W ] 

किसी एक समय अधिकतम खपत = 520 W 

अतः Maximum Demand = 520 W 

(3) Demand Factor 

Demand Factor = (Maximum Demand)/(Connected Load )

Demand Factor =  520 / 1120 = 0.464 

(4 ) 24 घंटा में खपत कुल विधुत ऊर्जा  

समीकरण (1) से 

24 घंटा में संचालित कुल विधुत ऊर्जा =[ (रात 12 बजे से सुबह 5 बजे तक  एक पंखा ) + (सुबह 5 बजे से सुबह 7 बजे तक दो पंखा तथा एक Tube Light) + (सुबह 9  बजे से शाम 6 बजे तक दो पंखा) + (शाम 6 बजे से रात 12 बजे तक पंखा तथा चार विधुत बल्ब) ]

24 घंटा में संचालित कुल विधुत ऊर्जा = [ (60 x 5) Wh + {(2 x 60 + 100) x 2}Wh +{ (2 x 60)x 9 } Wh + {(4 x 100 + 2 x 60 ) x 6 }Wh ]

24 घंटा में संचालित कुल विधुत ऊर्जा = [ 300Wh + 440 Wh +1080 Wh + 3120 Wh ]

24 घंटा में संचालित कुल विधुत ऊर्जा = [ 4940 Wh ]

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विधुत धारा का रासायनिक प्रभाव क्या होता है?

जब दो धातु के इलेक्ट्रोड से किसी रासायनिक विलयन में विधुत धारा को  प्रवाहित किया जाता है तब ,रसायनिक विलयन में रासायनिक अभिक्रिया प्रारम्भ हो जाती है जिसके फलस्वरूप विलयन से गैस के बुलबुले निकलने लगते है। इसके अतिरिक्त धातु के इलेक्ट्रोड पर विलयन में घुली हुयी धातु इलेक्ट्रोड पर इकठ्ठा होने लगती है। कभी यह भी देखने को मिलता है की विलयन का रंग भी बदलने लगता है। विधुत धारा के कारण विलयन में इस प्रकार उत्पन्न होने वाले प्रभाव को विधुत धारा का रासायनिक प्रभाव कहा जाता है। 

 विधुत धारा के रासायनिक प्रभाव का प्राम्भिक अध्ययन सर्वप्रथम ब्रिटिश वैज्ञानिक विलियम निकोल्सन ने सन 1800 में किया था। निकोल्सन ने अपने प्रयोग में विलयन के जगह पर पानी का उपयोग किया था। उन्होंने जब बैटरी से जुड़े धातु के इलेक्ट्रोड को पानी में डुबोया तो देखा की पानी से हाइड्रोजन तथा ऑक्सीजन के बुल बुले निकलने लगे। अपने प्रयोग में उन्होंने पाया की  बैटरी के धनात्मक सिरे से जुड़े इलेक्ट्रोड पर ऑक्सीजन के बुलबुले तथा बैटरी के ऋणात्मक सिरे से  जुड़े इलेक्ट्रोड पर हाइड्रोजन के बुलबुले इकठ्ठा हो रहे है। 

अपने प्रारंभिक प्रयोग में विलियम निकोल्सन ने  विभिन्न प्रकार के विलयन का प्रयोग किया। अपने प्रयोग के दौरान उन्होंने ने पाया की विधुत धारा कुछ विशेष प्रकार के विलयन से प्रवाहित होती है। निकोल्सन ने अपने प्रयोग में पाया की  जिस विलयन में ध्रुवीय विलेय ( जैसे NaCl  Al₂SO₄ ,CaSO₄) का प्रयोग हुआ उस विलयन से विधुत धारा का प्रवाह आसानी से हो जाता है। अपने  प्रयोग के आधार पर निकोल्सन ने विलयन को दो भाग  में विभाजित किया :-

• ध्रुवीय विलयन (Polar Solution)
• अध्रुवीय विलयन (Non Polar Solution)

ध्रुवीय विलयन क्या होता है ?

ध्रुवीय विलयन वैसे विलयन होते है जो ध्रुवीय विलेय (जैसे NaCl  Al₂SO₄ ,CaSO₄) को ध्रुवीय विलायक (Solvent) में घोल कर बनाया जाता है। ध्रुवीय विलयन से जब विधुत धारा को प्रवाहित किया जाता है तब ये विलेय अपने आयन में टूटने  लगते है। आयन विखंडन के बाद ये आयन अपने विपरीत प्रकृति के इलेक्ट्रोड के तरफ गति करने लगते है जिससे विलयन से विधुत धारा का प्रवाह होने लगता है। विलयन में आयन इलेक्ट्रोड पर इकठ्ठा होकर एक ध्रुव (Pole)की तरह  कार्य करते है इसलिए इसे ध्रुवीय विलयन कहा जाता है। 

(विपरीत प्रकृति  मतलब धन आयन ऋणात्मक इलेक्ट्रोड तथा ऋण आयन धनात्मक इलेक्ट्रोड के तरफ भागने लगते है)

अध्रुवीय विलयन क्या होता है ?

अध्रुवीय विलयन वैसे विलयन होते है जिसमे विलायक (Solvent) अध्रुवीय यौगिक (Non Polar Compound)  (जैसे बेंजीन, कार्बन टेट्रा क्लोराइड आदि) होते है। इसके अतिरिक्त यदि  विलायक में अध्रुवीय विलेय जैसे चीनी (Sugar) को घोल देने से प्राप्त विलयन भी अध्रुवीय विलयन होता है। अध्रुवीय विलयन में इलेक्ट्रोड के मदद से  जब  विधुत धारा प्रवाहित कि जाती है तब इससे विधुत धारा का प्रवाह नहीं होता है क्योकि विलायक अध्रुवीय होने के कारण आयन में नहीं टूटते है। इस प्रकार के विलयन में आयन न होने के कारण इसे अध्रुवीय विलयन कहा जाता है। 

विधुत धारा के रासायनिक प्रभाव का  उपयोग 

 आज के समय में विधुत धारा  रासायनिक प्रभाव का बहुत से कार्यो में किया  रहा है जिनमे से कुछ निम्न है :-

• धातुओं का उनके अयस्क से निष्कर्षण में 
•  धातुओं के शुद्धिकरण  में 
• विभिन्न प्रकार के यौगिक निर्माण में 
• यौगिक को विघटित करने में  
• विधुत लोपन  में 

धातुओं का उनके अयस्क से निष्कर्षण 

विधुत धारा के रासायनिक प्रभाव का सबसे ज्यादा उपयोग शुद्ध धातु का उनके अयस्क (Ores) से निष्कर्षण में किया जाता है। जिस धातु का निष्कर्षण करना होता है उस धातु के अयस्क को विलयन में डालकर ,अयस्क से  विधुत धारा को प्रवाहित किया जाता है। जब अयस्क से विधुत धारा का परवाह होता है तब अयस्क से धातु अपने आयन  में टूटने लगता है और ऋणात्मक इलेक्ट्रोड पर इकठ्ठा होने लगता है। अयस्क से धातु का इस प्रकार निष्कर्षण विधुत विच्छेदन (Electrolysis) कहलाता है। पुरे विश्व में बहुत से धातुओं का निष्कर्षण इस विधि द्वारा किया जाता है। 

धातुओं के शुद्धिकरण  में 

विधुत विच्छेदन विधि का उपयोग धातुओं के शुद्धिकरण में भी होता है। जिस धातु का शुद्धिकरण करना होता है उस धातु को विधुत सेल के धनात्मक सिरे से जोड़कर ध्रुवीय विलयन में डुबोया जाता है।जब अशुद्ध धातु से विधुत धारा  को प्रवाहित किया जाता है तब यह अपने आयन में विघटित होकर विधुत सेल से जुड़े ऋणात्मक सिरे पर एकत्रित होने लगता है तथा अशुद्ध धातु विलयन में निचे इकठ्ठा होने लगते है। 

यौगिक उत्पादन में 

विधुत धारा के रासायनिक प्रभाव का सबसे आसान उपयोग यौगिक उत्पादन होता है। आज बहुत ही ज्यादा मात्रा में यौगिक के निर्माण में विधुत विच्छेदन विधि का उपयोग किया जा रहा है। 

यौगिक का विघटन 

विधुत विच्छेदन (Electrolysis) प्रक्रिया के मदद से विभिन्न प्रकार के यौगिक को उसके मूल तत्वों में विघटित किया जाता है। जैसे जल का विधुत विच्छेदन करने से हाइड्रोजन तथा ऑक्सीजन गैस प्राप्त होता है। 

विधुत लेपन (Electroplating)

विधुत लेपन एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमे एक धातु के सतह पर किसी दूसरे धातु की परत चढ़ाई जाती है।