विद्युत धारा की परिभाषा (Definition of Electric Current)

• परिभाषा:
  • विद्युत धारा किसी चालक के माध्यम से आवेश के प्रवाह को संदर्भित करती है। जब आवेश एक बिंदु से दूसरे बिंदु की ओर गति करता है, तो इसे विद्युत धारा कहा जाता है।
• सूत्र:
  • I = Q / t​
    • जहां I विद्युत धारा है, Q कुल आवेश है जो समय t में प्रवाहित होता है।
• SI इकाई:
  • एम्पियर (A), जहाँ 1 एम्पियर = 1 कूलम्ब प्रति सेकंड।

प्रवाह के प्रकार (Types of Current)

• समान्य प्रवाह (Conventional Current):
  • यह उस दिशा में माना जाता है जिसमें सकारात्मक आवेश प्रवाहित होते हैं, अर्थात् बैटरी के सकारात्मक टर्मिनल से नकारात्मक टर्मिनल की ओर।
• इलेक्ट्रॉनिक प्रवाह (Electronic Current):
  • यह वास्तविक प्रवाह है जो इलेक्ट्रॉनों के गति से उत्पन्न होता है, जो बैटरी के नकारात्मक टर्मिनल से सकारात्मक टर्मिनल की ओर होता है।

धारा का घनत्व (Current Density)

• परिभाषा:
  • धारा का घनत्व किसी चालक के किसी क्रॉस-सेक्शन के प्रति यूनिट क्षेत्र में प्रवाहित धारा को दर्शाता है।
• सूत्र:
  • J = I / A​
    • जहां J धारा घनत्व है, I धारा है और A क्रॉस-सेक्शन का क्षेत्रफल है।
• SI इकाई:
  • एम्पियर प्रति वर्ग मीटर (A / m²)।

ओम का नियम (Ohm’s Law)

• परिभाषा:
  • ओम का नियम यह बताता है कि एक चालक में धारा I उसके सिरों पर लगाए गए विभवांतर V के समानुपाती होती है।
• सूत्र:
  • V = I / R
    • जहां V विभवांतर है, I धारा है, और R चालक का प्रतिरोध है।
• ओम के नियम के तहत शर्तें:
  • तापमान और अन्य भौतिक दशाओं को स्थिर माना जाता है।

प्रतिरोध (Resistance)

• परिभाषा:
  • प्रतिरोध वह गुण है जो किसी चालक में धारा के प्रवाह का विरोध करता है।
• सूत्र:
  • R = ρ L/A​
    • जहां R प्रतिरोध है, ρ चालक की प्रतिरोधकता है, L चालक की लंबाई है और A क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्रफल है।
• SI इकाई:
  • ओम ($\Omega$)।

प्रतिरोधकता (Resistivity)

• परिभाषा:
  • प्रतिरोधकता वह गुण है जो पदार्थ की भौतिक प्रकृति के कारण प्रतिरोध का निर्धारण करती है।
• सूत्र:
  • ρ =  R A/L​
    • जहां ρ प्रतिरोधकता है, R प्रतिरोध है, L लंबाई है और A क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्रफल है।
• SI इकाई:
  • ओम-मीटर (Ω⋅m)।

श्रृंखला और समांतर संयोजन (Series and Parallel Combinations)

• श्रृंखला संयोजन:
  • जब प्रतिरोधों को श्रृंखला में जोड़ा जाता है, तो कुल प्रतिरोध ReqR_{eq}Req​ का सूत्र:
    • Req = R1 + R2 + ⋯ + Rn​
• समांतर संयोजन:
  • जब प्रतिरोधों को समांतर में जोड़ा जाता है, तो कुल प्रतिरोध Req​ का सूत्र:
    • 1 / Req = 1 / R1 + 1 / R2 + ⋯ + 1 / Rn​

विधुत ऊर्जा और शक्ति (Electrical Energy and Power)

• विद्युत ऊर्जा (Electrical Energy):
  • ऊर्जा का परिमाण जो एक विद्युत सर्किट में खर्च होता है।
  • सूत्र: W = V It
    • जहां W ऊर्जा है, V विभवांतर है, I धारा है और t समय है।
• विद्युत शक्ति (Electrical Power):
  • किसी सर्किट में प्रति यूनिट समय में उपयोग की गई ऊर्जा।
  • सूत्र: P = VI = I²R = V²/ R​
    • जहां P शक्ति है।

जूल का नियम (Joule’s Law of Heating)

• परिभाषा:
  • जूल का नियम बताता है कि किसी चालक में उत्पन्न हुई ऊष्मा, धारा के वर्ग, प्रतिरोध, और समय के सीधे अनुपाती होती है।
• सूत्र: H = I² Rt
  • जहां H ऊष्मा है, I धारा है, R प्रतिरोध है, और t समय है।

विद्युत ऊर्जा और शक्ति का व्यावहारिक अनुप्रयोग (Practical Applications of Electrical Energy and Power)

• उपकरण:
  • बल्ब, हीटर, मोटर, और अन्य विद्युत उपकरण, जो विद्युत ऊर्जा को अन्य रूपों में परिवर्तित करते हैं।
• गृह सर्किट में शक्ति का वितरण:
  • सर्किट ब्रेकर, फ्यूज़, और अन्य सुरक्षा उपायों का उपयोग।