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विद्युत चालकता के साथ प्रयोग करने वाला पहला व्यक्ति स्टीफन ग्रे है। वह एक अंग्रेजी डायर और खगोलशास्त्री हैं। उनका जन्म दिसंबर 1666 में इंग्लैंड में हुआ था और 7 फरवरी 1736 को लंदन में उनका निधन हो गया। बेंजामिन फ्रैंकलिन, एलेसेंड्रो वोल्टा, जॉर्ज साइमन ओम , आंद्रे मरीन एम्पीयर, जोसेफ जॉन थॉमसन अन्य वैज्ञानिक हैं जिन्होंने अपने प्रयोगों में विभिन्न प्रकार की धातुओं का उपयोग करके विद्युत चालकता प्रक्रिया का अवलोकन किया। पहले के दिनों में लोग उद्योगों, घरों, जहाजों, इंजनों, लोहे के बक्से आदि में बिजली का उत्पादन करने के लिए कोयले का इस्तेमाल करते थे। इस लेख में विद्युत चालकता के अवलोकन पर चर्चा की गई है।

विद्युत चालकता क्या है?

विद्युत चालकता को एक प्रकार की चालकता के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसमें किसी निर्धारित क्षेत्र पर बिजली का संचालन करने के लिए पदार्थ या सामग्री की क्षमता होती है जिसे हम इसे चालकता या इलेक्ट्रोलाइट चालकता या चालकता या ईसी भी कह सकते हैं। विद्युत चालकता का प्रतीक सिग्मा (।) द्वारा दर्शाया गया है।

जब आयन समाधान में मौजूद होते हैं तो केवल पदार्थ ही बिजली पहुंचाते हैं। आयनों को एक कण के रूप में परिभाषित किया जाता है जो समाधान में सकारात्मक (+) या नकारात्मक (-) आरोप लगाता है। इसे ईसी मीटर द्वारा मापा जाता है। चालकता इकाई: एसआई चालकता की इकाई सीमेन प्रति मीटर (s / m) है, जिसका आविष्कार वर्नर वॉन सीमेंस और जोहान जॉर्ज हल्सके द्वारा किया गया है।

विद्युत चालकता का अवलोकन

विद्युत चालकता वह प्रक्रिया है जो विभिन्न धातुओं का उपयोग करके बिजली का संचालन करती है। जो उपकरण विद्युत रूपांतरित होते हैं विद्युतीय ऊर्जा अन्य ऊर्जाओं में। विद्युत उपकरण करंट के चालन के लिए अधिक शक्ति का उपभोग करते हैं और यह केवल उच्च वोल्टेज पर काम करता है। कुछ बिजली के उपकरण वॉटर हीटर, टीवी, माइक्रोवेव ओवन, हेयर ड्रायर, ग्राइंडर, वैक्यूम क्लीनर, पंखे, फ्रिज आदि हैं।

वर्तमान में हम विभिन्न प्रकार की धातुओं जैसे चांदी, एल्यूमीनियम, सोना, पानी, पीतल, टिन, सीसा, पारा, ग्रेफाइट, तांबा, स्टील, लोहा, समुद्री जल, नींबू का रस, कंक्रीट, आदि का उपयोग कर बिजली प्राप्त कर रहे हैं कंडक्टर बिजली का संचालन। कुछ खराब कंडक्टर ग्लास, कागज, लकड़ी, शहद, प्लास्टिक, रबर, हवा, सल्फर, गैसों, तेल, हीरे, आदि हैं जो बिजली का संचालन नहीं करते हैं।

सामग्री दो प्रकार की होती है वे धातु और अधातु होती हैं। धातुओं की विद्युत चालकता धातु अच्छे कंडक्टर होते हैं जो बिजली का संचालन करते हैं और गैर-धातु खराब कंडक्टर होते हैं जो बिजली का संचालन नहीं करते हैं।

प्रकार की सामग्री

ईसी मीटर

ईसी मीटर का उपयोग पानी की शुद्धता को जांचने के लिए पानी की विद्युत चालकता को मापने के लिए किया जाता है। यह एक 24 kHz वर्ग तरंग के होते हैं जनक , प्लैटिनम जांच सेंसर, I-V कनवर्टर, रेक्टिफायर, फिल्टर, IoT मॉड्यूल, Atmega 328 microcontroller , तथा तापमान सेंसर । ईसी मीटर का ब्लॉक आरेख नीचे दिखाया गया है:

ec- मीटर-ब्लॉक-आरेख

स्क्वायर वेव जेनरेटर: वर्ग तरंग जनरेटर एक वर्ग तरंग में केवल डिजिटल सिग्नल उत्पन्न करता है क्योंकि आयाम स्तर परिमित होते हैं।
प्लेटिनम जांच सेंसर: वर्ग तरंग जनरेटर का उत्पादन सेंसर जांच के इनपुट के रूप में दिया गया है, जो प्लैटिनम से बना है। यह एक उपकरण है, जिसका उपयोग पर्यावरण में परिवर्तन का पता लगाने के लिए किया जाता है।
I - V कन्वर्टर: इसका उपयोग वोल्टेज (v) का उत्पादन करने के लिए किया जाता है जो दिए गए धारा (i) के समानुपाती होता है।
सही करनेवाला: रेक्टिफायर एक विद्युत उपकरण है जो एसी (प्रत्यावर्ती धारा) को dc (प्रत्यक्ष धारा) में परिवर्तित करता है।
फ़िल्टर: यह एक उपकरण है जो तरल या गैसों में अशुद्धियों को दूर करने के लिए उपयोग किया जाता है।
IoT मॉड्यूल: यह मशीनों और चीजों में एम्बेडेड एक छोटा इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है। इसका उपयोग वायरलेस नेटवर्क के माध्यम से डेटा भेजने और प्राप्त करने के लिए किया जाता है।
Atmega328 माइक्रोकंट्रोलर: यह एक आईसी (इंटीग्रेटेड सर्किट) है इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में एम्बेडेड और इसका आकार बहुत छोटा है।
तापमान सेंसर: यह एक प्रकार का सेंसर है जो पर्यावरण और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में तापमान का पता लगाने या महसूस करने के लिए उपयोग किया जाता है।

पानी की विद्युत चालकता

जब हम नमक, चीनी या किसी अन्य सॉल्वैंट्स को जोड़ते हैं, तो पानी की विद्युत चालकता करंट को पार कर जाती है, जो पानी में घुल जाता है, आयनों में टूट सकता है। आयन दो प्रकार के होते हैं वे सकारात्मक रूप से आवेशित आयन और ऋणात्मक रूप से आवेशित आयन होते हैं। रसायन या सॉल्वैंट्स जो आयनों में घुल जाते हैं, उन्हें इलेक्ट्रोलाइट्स के रूप में भी जाना जाता है। बिजली का संचालन करने के लिए आयनों द्वारा पानी की क्षमता बढ़ जाती है। अधिक आयन मौजूद होने पर पानी की चालकता अधिक होती है और कम आयन होने पर पानी की चालकता कम होती है।

विद्युत चालकता उदाहरण

पानी में घुले पानी की चालकता का परीक्षण करने के लिए, हमें एक बैटरी (9v), आसुत जल, बीकर, तार, चीनी, बेकिंग सोडा की आवश्यकता होती है। विद्युत चालकता के उदाहरण कर रहे हैं

उदाहरण 1: तारों को बैटरी से ठीक से कनेक्ट करें और एक बीकर में 50 मिलीलीटर आसुत जल लें और बैटरी के तारों को बीकर में डालें, बीकर में कोई गैस बुलबुले नहीं बनते हैं क्योंकि डिस्टिल्ड वॉटर बिजली का संचालन नहीं करता है।

उदाहरण 2: इसी तरह तारों को बैटरी से अच्छी तरह से कनेक्ट करें और एक बीकर में 50 मिलीलीटर नल का पानी लें और बैटरी के तारों को बीकर में डालें, बीकर में कोई गैस बुलबुले नहीं बनते हैं क्योंकि नल का पानी भी बिजली का संचालन नहीं करता है।

उदाहरण 3: इसी तरह तारों को बैटरी से ठीक से कनेक्ट करें और एक बीकर में 50 मिलीलीटर आसुत जल लें और इसमें थोड़ा बेकिंग सोडा मिलाएं और अच्छी तरह से कुल्ला करें, बैटरी के तारों को बीकर में डालें, बीकर में गैस के बुलबुले बनेंगे क्योंकि सोडा एक अच्छा कंडक्टर है जो बिजली का संचालन करता है।

“दो तरह से प्रकाश स्विच आरेख ”

विद्युत चालकता समीकरण

जैसा कि हम जानते हैं कि ए ओम का नियम यानी, वर्तमान (I) वोल्टेज (V) और प्रतिरोध (R) के अनुपात के बराबर है। इसे व्यक्त किया जाता है

I = V / R –– eq (1)

जहां Where I 'करंट है

'V' वोल्ट है

'R' प्रतिरोध है

प्रतिरोध को पार-अनुभागीय क्षेत्र द्वारा प्रतिरोधकता और लंबाई के उत्पाद के रूप में परिभाषित किया गया है। प्रतिरोध समीकरण के रूप में व्यक्त किया जाता है

R = ρ * L / A –– eq (2)

जहाँ 'R' प्रतिरोध है

Eq (2) से, प्रतिरोधकता को व्यक्त किया जाता है

ρ = R * A / L –– eq (3)

कहां ‘ρ’ प्रतिरोधकता

‘L’ लंबाई है

क्रॉस-सेक्शन का एक क्षेत्र

चालकता को प्रतिरोधकता के पारस्परिक के रूप में परिभाषित किया जाता है और इसे व्यक्त किया जाता है

“ऑटो कट ऑफ के साथ 12 वी बैटरी चार्जर सर्किट ”

σ = 1 / ρ - — eq (4)

Eq (4) में सब्स्टीट्यूशन eq (3) मिलेगा

R = 1 / आर * ए / एल

चालकता (duct) = L / R * A –– eq (5)

विद्युत चालकता (σ) = L / R * A व्युत्पन्न है

हम जानते हैं कि बल बराबर है

F = Ee ——- eq (6)

F = ma ——— eq (7)

जहाँ Where F ’बल है

'M' द्रव्यमान है

'ए' एक त्वरण है

इक्कस (6) और (7) को एक्सेलेरेशन मिलेगा

हं = नहीं

a = Ee / m —— eq (8)

बहाव वेग के रूप में व्यक्त किया गया है

V = a V ——- eq (9)

Eq में प्रतिस्थापन (8) (9)

V = Ee / m * m —— eq (10)

“कैपेसिटर मल्टीमीटर का परीक्षण कैसे करें ”

कुल प्रभार के रूप में व्यक्त किया गया है

DQ = env Add

DQ / dt = envA

जहां DQ / dt I के बराबर है, के रूप में व्यक्त किया गया है

म = envA

I / A = env

जहां मैं / ए = जे

वर्तमान घनत्व (J) = env –– eq (11)

स्थानापन्न eq (10) eq में (11)

जे = एन * ईई / एम * e

जे = ने 2τ / मी * ई

जहां चालकता (conduct) = ne2τ / m –– eq (12)

जे = E * ई - ईक (13)

जैसा कि हम जानते हैं कि चालकता प्रतिरोधकता का पारस्परिक है अर्थात् = 1 / ρ

स्थान = 1 / ρ में eq (12)

J = E / ρ - — eq (14)

जहां विश्राम का समय दिया गया है

विश्राम का समय (ation) = λ√m / 3K_खTeq (15)

Eq (12) में स्थानापन्न eq (15) हमें चालकता समीकरण के रूप में मिलता है

चालकता (duct) = नहीं^दोλ / √m * 3K_ख* टी

विद्युत चालकता सूत्र से लिया गया है।

अनुप्रयोग

उद्योगों में कुछ महत्वपूर्ण अनुप्रयोग हैं

जल उपचार
रिसाव का पता लगाने
जगह स्वच्छ रखें
इंटरफ़ेस का पता लगाना
डिसेलिनेशन

लाभ

इस चालकता के फायदों में निम्नलिखित शामिल हैं।

तेज
विश्वसनीयता
repeatability
गैर विनाशकारी
टिकाऊ
सस्ती आदि

विद्युतीय प्रवाहकत्त्व एक अच्छी तकनीक है जिसे हम अपने दैनिक जीवन में उपयोग कर रहे हैं। जैसा कि हम जानते हैं कि, पहले के दिनों में लोग गर्मी के उद्देश्यों के लिए माचिस की तीली, कोयला आदि का इस्तेमाल करते थे, लेकिन अब तकनीक विकसित हो गई है। प्रत्येक विद्युत उपकरण छोटे आकार में कंडक्टर से बना होता है। यहां आपके लिए यह प्रश्न है कि कौन सा कंडक्टर मोबाइल फोन में उपयोग कर रहा है?