विद्युत (Electricity) (Electricity)

• (ए) प्रतिरोध ($R$): ओम का नियम लागू करें ($R = \frac{V}{I}$):

$$R = \frac{230\text{ V}}{0.5\text{ A}} = \mathbf{460\text{ }\Omega}$$

• (बी) इलेक्ट्रिक चार्ज ($Q$):
समय को सेकंड में बदलें: $t = 5\text{ minutes} = 5 \times 60 = 300\text{ seconds}$.

$$Q = I \times t = 0.5\text{ A} \times 300\text{ s} = \mathbf{150\text{ Coulombs}}$$

.

• लाइव तार में उच्च विद्युत क्षमता ($220\text{ V}$) होती है, जबकि तटस्थ तार शून्य क्षमता ($0\text{ V}$) पर होता है।
• यदि फ्यूज लाइव तार में जुड़ा होता है और अत्यधिक होने के कारण पिघल जाता है करंट, यह उपकरण को हाई-वोल्टेज आपूर्ति से तुरंत डिस्कनेक्ट कर देता है।
• यदि फ्यूज गलती से न्यूट्रल तार में स्थापित कर दिया गया था, भले ही फ्यूज उड़ गया हो, तो उपकरण $220\text{ V}$ पर चालू रहेगा।
• उपकरण को छूने वाला कोई भी व्यक्ति जमीन पर एक सर्किट पूरा करेगा और घातक बिजली का झटका प्राप्त करेगा।

1. लंबा: अर्थ पिन लंबा होता है ताकि प्लग इन करते समय, यह सॉकेट में पहले प्रवेश करे, यह सुनिश्चित करता है कि उपकरण सुरक्षित रूप से ग्राउंडेड है इससे पहले कि लाइव और न्यूट्रल पिन विद्युत संपर्क बनाते हैं। अनप्लग करते समय, यह अंतिम डिस्कनेक्ट हो जाता है।
   2। मोटा: अर्थ पिन मोटा होता है ताकि इसे गलती से दीवार सॉकेट के लाइव या न्यूट्रल छेद में न डाला जा सके, जिससे खतरनाक शॉर्ट-सर्किट को रोका जा सके।

• ओम का नियम: किसी चालक के माध्यम से बहने वाली विद्युत धारा ($I$) उसके सिरों पर लगाए गए संभावित अंतर ($V$) के सीधे आनुपातिक होती है, बशर्ते भौतिक स्थितियां (जैसे तापमान और यांत्रिक तनाव) सख्ती से स्थिर रहें।
• गणितीय सूत्र:

$$\mathbf{V = IR}$$

• में करंट ($I$, क्षैतिज अक्ष) के विरुद्ध संभावित अंतर ($V$, ऊर्ध्वाधर अक्ष) का एक ग्राफ, ढलान विद्युत प्रतिरोध ($R = \frac{\Delta V}{\Delta I}$) को दर्शाता है।

• एक इलेक्ट्रिक फ़्यूज़ एक विद्युत सुरक्षा उपकरण है जिसमें पतले तार का एक छोटा टुकड़ा होता है जो पिघल जाता है और सर्किट को तब तोड़ देता है जब करंट पूर्व निर्धारित सुरक्षित सीमा से अधिक हो जाता है।
• दो आवश्यक गुण:
1. कम पिघलने बिंदु: तांबे के कनेक्टिंग तारों को पकड़ने से पहले यह आसानी से पिघल जाता है ($\approx 250^{\circ}\text{C}$) आग।
2. उच्च विद्युत प्रतिरोध: जब इसके माध्यम से अत्यधिक धारा प्रवाहित होती है तो यह तेजी से जूल हीटिंग ($H = I^2Rt$) उत्पन्न करता है।

1. डिस्चार्जिंग क्लाउड्स (बिंदुओं की क्रिया): जैसे ही एक आवेशित बादल एक इमारत पर मंडराता है, यह कंडक्टर के तेज धातु स्पाइक्स पर एक विपरीत चार्ज उत्पन्न करता है। तेज सिरों पर उच्च विद्युत क्षेत्र हवा को आयनित करता है, विपरीत आयनों का एक फव्वारा छिड़कता है जो शांतिपूर्वक क्लाउड चार्ज को निष्क्रिय करता है।
   2। सुरक्षित ग्राउंडिंग: यदि सीधी बिजली गिरती है, तो मोटी तांबे की पट्टी असाधारण रूप से कम विद्युत प्रतिरोध का मार्ग प्रदान करती है, जो इमारत की संरचना को नुकसान पहुंचाए बिना लाखों जूल करंट को नम धरती में सुरक्षित रूप से प्रवाहित करती है।

• एमीटर:
1. माप विद्युत धारा ($I$).
2. घटक के साथ हमेशा श्रृंखला में जुड़ा रहता है.
3. अत्यंत कम आंतरिक प्रतिरोध (आदर्श रूप से शून्य) होता है इसलिए यह सर्किट धारा को कम नहीं करता है.
• वोल्टमीटर:
1. माप संभावित अंतर ($V$).
2. हमेशा घटक के पार समानांतर में जुड़ा होता है।
3. इसमें अत्यंत उच्च आंतरिक प्रतिरोध (आदर्श रूप से अनंत) होता है, इसलिए यह सर्किट से वस्तुतः कोई करंट नहीं खींचता है।

• शॉर्ट-सर्किटिंग: तब होता है जब नग्न लाइव तार तटस्थ तार के साथ सीधे भौतिक संपर्क में आता है (क्षतिग्रस्त इन्सुलेशन या उपकरण की खराबी के कारण)। प्रतिरोध लगभग शून्य हो जाता है, जिससे करंट की भारी वृद्धि होती है और गंभीर चिंगारी/आग लग जाती है।
• ओवरलोडिंग: तब होता है जब बहुत अधिक उच्च-शक्ति वाले उपकरण (जैसे, एयर कंडीशनर, गीजर, हीटर) एक ही सॉकेट/सर्किट से एक साथ जुड़े होते हैं। खींची गई कुल धारा आपूर्ति तारों की निर्धारित क्षमता से अधिक है, जिससे ओवरहीटिंग होती है।