Top 10,10 वी विज्ञान 1, विद्युतधारेचे परिणाम...🎷
▬▬▬۩۞۩▬▬▬विज्ञान विषयाचा दररोज थोडा थोडा अभ्यास करण्यासाठी खालील "माहिती विज्ञानाची" या What's App समूहात सामील व्हावे.🙏
What's App Group
Join Now
▬▬▬۩۞۩▬▬▬
Interesting Coincidence:🎇
Today is ...........
*Week End*
*Month End*
Tomorrow will be.
*Year End*
Today is ...........
*Week End*
*Month End*
Tomorrow will be.
*Year End*
या पाठावर आधारित MCQ परीक्षा👇
* पदार्थ विद्युत सुवाहक आहे की दुर्वाहक आहे हे आपण कशाच्या आधारे ठरवतो?
उत्तर:- a. सोने Au, चांदी Ag, तांबे Cu, अल्युमिनियम Al या धातूंची रोधकता खूप कमी असते व धातूंच्या आणूच्या शेवटच्या कक्षेत मुक्त इलेक्ट्रॉन असतात त्यामुळे धातूंना विद्युत सुवाहक म्हणतात.
b. रबर, काच , लाकूड व प्लॅस्टिक पदार्थाची रोधकता खूप जास्त असते व त्यांच्याकडे मुक्त इलेक्ट्रॉन नसतात, म्हणून या पदार्थांना विद्युत दुर्वाहक म्हणतात.
* विद्युतशक्ती म्हणजे काय?
एकक कालावधीत घडून आलेले विद्युत कार्य म्हणजे विद्युत शक्ती.
विद्युत शक्तीचे SI एकक वॅट W आहे.
व्याख्या एक वॅट:- एका सेकंदात एक ज्यूल इतके कार्य होत असेल तर वापरल्या गेलेल्या विद्युत शक्ती असे म्हणतात.
P=W/t
1 वॅट = 1 ज्यूल (J) / 1सेकंद (s)
1 KWh......
मुद्दे छोटेच पण महत्त्वाचे
A स्तंभ B स्तंभ
विद्युत धारा. ॲम्पिअर
विद्युतरोध ओहम
चुंबकीय तीव्रता. ओरस्टेड
विद्युत विभवांतर होल्ट
कार्य ज्यूल
ऊर्जा. ज्यूल
शक्ती वॅट
विद्युत ऊर्जा किलोवॅट
वितळतार शिसे Pb व कथिल Sn
नायक्रोम Ni+Cr+Mn+Fe
साधन/उपकरण भौतिक राशी
ॲमिटर. विद्युत धारा
होल्टमिटर विद्युत विभवांतर
* भारतात विजयुक्त तार व तटस्थ तारामध्ये 220 होल्ट (V) इतके विभवांतर असते.
* MCB ( Miniature Circuit Breaker)
हल्ली घराघरात MCB नावाने ओळखली जाणारी एक कळ बसवलेली असते.
Fayda- जर काही कारणाने विद्युत धारा अचानक वाढल्यास ही कळ खुली होऊन विद्युत धारा बंद पडते.
* विद्युत धारा आणि चुंबकीय क्षेत्र यांचा परस्पर संबंध आहे का?
विद्युत आणि चुंबकत्व यांचा निकटचा संबंध आहे. तारे मधील विद्युत धारेमुळे चुंबकीय परिणाम दिसून येतो.
* हान्स ओरस्टेड यांनी विद्युत चुंबकत्व समजून घेण्यात मोलाची कामगिरी केली. ओरस्टेड ने हे दाखवून दिले की एका धातूच्या तारेतून विद्युत धारा नेली तर तारे जवळची चुंबक सूची काही कोनातून वळते. चुंबकीय क्षेत्राच्या तीव्रतेच्या एककाला ओरस्टेड (Oersted)संबोधले जाते.
* विद्युत धारेमुळे वाहका भोवती निर्माण होणारे चुंबकीय क्षेत्र
* वैज्ञानिक तथ्य
तारेतून जाणारी विद्युत धारा जर आपण वाढवली तर चुंबकीय क्षेत्राच्या तीव्रतेत वाढ होते.
विद्युत वाहक तारेतून जाणाऱ्या विद्युतधारेमुळे तारेभोवती चुंबकीय क्षेत्र निर्माण होते. जर विद्युतधारेत बदल केला नाही व तारेपासून दूर गेल्यास चुंबकीय क्षेत्र कमी होत जाते म्हणून चुंबकीय बलरेषा दर्शवणारी समकेंद्री वर्तुळे तारेपासून दूर जाताना मोठी व विरळ होत जातात.
* उजव्या हाताच्या अंगठ्याचा नियम ( Right hand thumb rule )
अशी कल्पना केली की सरळ विद्युत वाहकाला आपण उजव्या हातात पकडले आहे , ते अशा रीतीने की अंगठा विद्युतधारेच्या दिशेने असेल तर मग आपली इतर बोटे विद्युत वहाकाभोवती गुंडाळलीअसता बोटांची दिशा हीच चुंबकीय क्षेत्राच्या बलरेषांची दिशा दर्शवते.
* नालकुंतल :- विद्युत रोधक आवरण असलेल्या तांब्याची तार घेऊन कुंडलांची मालिका तयार केल्या अशा रचनेस नालकुंतल असे म्हणतात.
नालकुंतलामुळे निर्माण होणाऱ्या चुंबकीय क्षेत्राचे सर्व गुणधर्म हे पट्टी चुंबकामुळे तयार होणाऱ्या चुंबकीय क्षेत्राच्या गुणधर्माप्रमाणेच आढळतात.
चुंबकीय क्षेत्राची तीव्रता नालकुंतलाच्या आतील पोकळी सर्वत्र सारखीच असते.
* फ्लेमिंगचा डाव्या हाताचा नियम ( Fleming's left hand rules)
डाव्या हाताचा अंगठा, तर्जनी व मधले बोट एकमेकांना लंब राहील अशी ताठ धरल्यास, तर्जनी जर चुंबकीय क्षेत्राच्या दिशेत असेल व मधले बोट विद्युतधारेच्या दिशेत असेल तर अंगठ्याची दिशा ही विद्युत वाहकावरील बलाची दिशादर्शक असते.
* पदार्थ विद्युत सुवाहक आहे की दुर्वाहक आहे हे आपण कशाच्या आधारे ठरवतो?
उत्तर:- a. सोने Au, चांदी Ag, तांबे Cu, अल्युमिनियम Al या धातूंची रोधकता खूप कमी असते व धातूंच्या आणूच्या शेवटच्या कक्षेत मुक्त इलेक्ट्रॉन असतात त्यामुळे धातूंना विद्युत सुवाहक म्हणतात.
b. रबर, काच , लाकूड व प्लॅस्टिक पदार्थाची रोधकता खूप जास्त असते व त्यांच्याकडे मुक्त इलेक्ट्रॉन नसतात, म्हणून या पदार्थांना विद्युत दुर्वाहक म्हणतात.
* विद्युतशक्ती म्हणजे काय?
एकक कालावधीत घडून आलेले विद्युत कार्य म्हणजे विद्युत शक्ती.
विद्युत शक्तीचे SI एकक वॅट W आहे.
व्याख्या एक वॅट:- एका सेकंदात एक ज्यूल इतके कार्य होत असेल तर वापरल्या गेलेल्या विद्युत शक्ती असे म्हणतात.
P=W/t
1 वॅट = 1 ज्यूल (J) / 1सेकंद (s)
1 KWh......
मुद्दे छोटेच पण महत्त्वाचे
A स्तंभ B स्तंभ
विद्युत धारा. ॲम्पिअर
विद्युतरोध ओहम
चुंबकीय तीव्रता. ओरस्टेड
विद्युत विभवांतर होल्ट
कार्य ज्यूल
ऊर्जा. ज्यूल
शक्ती वॅट
विद्युत ऊर्जा किलोवॅट
वितळतार शिसे Pb व कथिल Sn
नायक्रोम Ni+Cr+Mn+Fe
साधन/उपकरण भौतिक राशी
ॲमिटर. विद्युत धारा
होल्टमिटर विद्युत विभवांतर
* भारतात विजयुक्त तार व तटस्थ तारामध्ये 220 होल्ट (V) इतके विभवांतर असते.
* MCB ( Miniature Circuit Breaker)
हल्ली घराघरात MCB नावाने ओळखली जाणारी एक कळ बसवलेली असते.
Fayda- जर काही कारणाने विद्युत धारा अचानक वाढल्यास ही कळ खुली होऊन विद्युत धारा बंद पडते.
* विद्युत धारा आणि चुंबकीय क्षेत्र यांचा परस्पर संबंध आहे का?
विद्युत आणि चुंबकत्व यांचा निकटचा संबंध आहे. तारे मधील विद्युत धारेमुळे चुंबकीय परिणाम दिसून येतो.
* हान्स ओरस्टेड यांनी विद्युत चुंबकत्व समजून घेण्यात मोलाची कामगिरी केली. ओरस्टेड ने हे दाखवून दिले की एका धातूच्या तारेतून विद्युत धारा नेली तर तारे जवळची चुंबक सूची काही कोनातून वळते. चुंबकीय क्षेत्राच्या तीव्रतेच्या एककाला ओरस्टेड (Oersted)संबोधले जाते.
* विद्युत धारेमुळे वाहका भोवती निर्माण होणारे चुंबकीय क्षेत्र
* वैज्ञानिक तथ्य
तारेतून जाणारी विद्युत धारा जर आपण वाढवली तर चुंबकीय क्षेत्राच्या तीव्रतेत वाढ होते.
विद्युत वाहक तारेतून जाणाऱ्या विद्युतधारेमुळे तारेभोवती चुंबकीय क्षेत्र निर्माण होते. जर विद्युतधारेत बदल केला नाही व तारेपासून दूर गेल्यास चुंबकीय क्षेत्र कमी होत जाते म्हणून चुंबकीय बलरेषा दर्शवणारी समकेंद्री वर्तुळे तारेपासून दूर जाताना मोठी व विरळ होत जातात.
* उजव्या हाताच्या अंगठ्याचा नियम ( Right hand thumb rule )
अशी कल्पना केली की सरळ विद्युत वाहकाला आपण उजव्या हातात पकडले आहे , ते अशा रीतीने की अंगठा विद्युतधारेच्या दिशेने असेल तर मग आपली इतर बोटे विद्युत वहाकाभोवती गुंडाळलीअसता बोटांची दिशा हीच चुंबकीय क्षेत्राच्या बलरेषांची दिशा दर्शवते.
* नालकुंतल :- विद्युत रोधक आवरण असलेल्या तांब्याची तार घेऊन कुंडलांची मालिका तयार केल्या अशा रचनेस नालकुंतल असे म्हणतात.
नालकुंतलामुळे निर्माण होणाऱ्या चुंबकीय क्षेत्राचे सर्व गुणधर्म हे पट्टी चुंबकामुळे तयार होणाऱ्या चुंबकीय क्षेत्राच्या गुणधर्माप्रमाणेच आढळतात.
चुंबकीय क्षेत्राची तीव्रता नालकुंतलाच्या आतील पोकळी सर्वत्र सारखीच असते.
* फ्लेमिंगचा डाव्या हाताचा नियम ( Fleming's left hand rules)
डाव्या हाताचा अंगठा, तर्जनी व मधले बोट एकमेकांना लंब राहील अशी ताठ धरल्यास, तर्जनी जर चुंबकीय क्षेत्राच्या दिशेत असेल व मधले बोट विद्युतधारेच्या दिशेत असेल तर अंगठ्याची दिशा ही विद्युत वाहकावरील बलाची दिशादर्शक असते.
🎸 विद्युतचलित्र (electric motor)
आपल्या उजव्या हाताचा अंगठा तर्जनी आणि मधले बोट असे ताना की ते एकमेकांना लंब दिशेत असतील अशा स्थितीत जर अंगठा विद्युत वाहकाच्या गतीची दिशा दर्शवत असेल तर तर्जनी चुंबकीय क्षेत्राची दिशा दर्शविते आणि मधले बोट प्रवृत्तीत विद्युतधारेची दिशा दर्शविते.
प्रवर्तित विद्युत धारेची दिशा दर्शविण्यासाठी फ्लेमिंगच्या उजव्या हाताच्या नियमाचा उपयोग होतो.
* एक आश्चर्य
मायकेल फॅरेडे यांचे अधिकृत शिक्षण झाले नव्हते. बुकबाईंडिंग च्या दुकानात पुस्तके वाचता वाचता त्यांना विज्ञानाची गोडी लागली. लंडनच्या रॉयल इन्स्टिट्यूट मधील हम्फ्रे डेव्ही यांनी त्याला प्रयोगशाळा सहाय्यक म्हणून नेमले. ते प्रयोगशील वैज्ञानिक असल्यामुळे त्यांनी तेथेच विद्युत चुंबकीय प्रवर्तनाचे नियम शोधले. त्याचबरोबर विद्युत अपघटनाचेही नियम त्यांनी शोधले. कित्येक विद्यापीठ त्यांना मानद पदवी देऊ करत होते पण फॅरेडे यांनी असे सर्व सन्मान नम्रपणे नाकारले.
* दिष्ट धारा ( Direct current) व
प्रत्यावर्ती धारा (Alternating current )
दिष्ट धारा:- 1. एका दिशेने वाहणाऱ्या अदोलायमान विद्युतधारेस दिष्ट धारा म्हणतात.
2. दिष्ट धारा वाढू शकते कमी होऊ शकते किंवा स्थिर असू शकते.
3. घरगुती उपकरणांसाठी ही विद्युत धारा मोठ्या प्रमाणात वापरता येत नाही.
प्रत्यावर्ती विद्युत धारा/ जनित्राची रचना व कार्य स्पष्ट करा.
रचना:- AC जनरेटर म्हणजेच प्रत्यावर्ती विद्युत धारा जनित्र यात ABCD हे असा भोवती फिरणारे तांब्याच्या तारेचे कुंडल नालाकृती शक्तिशाली चुंबकाच्या दोन (N व S ) ध्रुवा मध्ये ठेवलेले असते.
या कुंडलांची दोन टोके दोन विद्युत वाहक कड्यांना या कार्बन ब्रश मार्फत जोडतात. विद्युत वाहक कडी आसाला/पक्षाला धरून बसविलेली असतात. पण कडे व आस यांच्या मध्ये विद्युत रोधी आवरण असते. आस बाहेरील यंत्राच्या मदतीने फिरवल्यावर कुंडल ABCD ही फिरू लागते.B1 व B2 या स्थिर कार्बन ब्रश यांची टोके गॅल्व्हनोमीटरला ( G ) जोडलेली असतात. गॅल्व्हनोमीटर मुळे परिपथातील विद्युत वहन दिशा कळू शकते.
* फ्लेमिंगच्या डाव्या हाताच्या नियमावर कार्य करणारी विद्युत उपकरणे.
विद्युतचलित्र ( electric motor), गॅल्व्हॅनोमीटर (galvanometer), अॅमिटर amitter पंखे (fan), शीत कपाटे (fridge), मिक्सर्स, धुलाई यंत्रे (washing machine), संगणक ( computer) .
* गॅल्व्हॅनोमीटर वरील तबकडीवर शून्य विद्युत धारा मध्यावर दर्शवलेली असते.
* गॅल्व्हॅनोमीटरवर विद्युतधारेच्या दिशेनुसार काटा शून्याच्या दोन्ही बाजूकडे विचलित होतो.
विद्युतचलित्र ( electric motor), गॅल्व्हॅनोमीटर (galvanometer), अॅमिटर amitter पंखे (fan), शीत कपाटे (fridge), मिक्सर्स, धुलाई यंत्रे (washing machine), संगणक ( computer) .
* गॅल्व्हॅनोमीटर वरील तबकडीवर शून्य विद्युत धारा मध्यावर दर्शवलेली असते.
* गॅल्व्हॅनोमीटरवर विद्युतधारेच्या दिशेनुसार काटा शून्याच्या दोन्ही बाजूकडे विचलित होतो.
* फ्लेमिंगच्या उजव्या हाताचा नियम
आपल्या उजव्या हाताचा अंगठा तर्जनी आणि मधले बोट असे ताना की ते एकमेकांना लंब दिशेत असतील अशा स्थितीत जर अंगठा विद्युत वाहकाच्या गतीची दिशा दर्शवत असेल तर तर्जनी चुंबकीय क्षेत्राची दिशा दर्शविते आणि मधले बोट प्रवृत्तीत विद्युतधारेची दिशा दर्शविते.
प्रवर्तित विद्युत धारेची दिशा दर्शविण्यासाठी फ्लेमिंगच्या उजव्या हाताच्या नियमाचा उपयोग होतो.
* एक आश्चर्य
मायकेल फॅरेडे यांचे अधिकृत शिक्षण झाले नव्हते. बुकबाईंडिंग च्या दुकानात पुस्तके वाचता वाचता त्यांना विज्ञानाची गोडी लागली. लंडनच्या रॉयल इन्स्टिट्यूट मधील हम्फ्रे डेव्ही यांनी त्याला प्रयोगशाळा सहाय्यक म्हणून नेमले. ते प्रयोगशील वैज्ञानिक असल्यामुळे त्यांनी तेथेच विद्युत चुंबकीय प्रवर्तनाचे नियम शोधले. त्याचबरोबर विद्युत अपघटनाचेही नियम त्यांनी शोधले. कित्येक विद्यापीठ त्यांना मानद पदवी देऊ करत होते पण फॅरेडे यांनी असे सर्व सन्मान नम्रपणे नाकारले.
* दिष्ट धारा ( Direct current) व
प्रत्यावर्ती धारा (Alternating current )
दिष्ट धारा:- 1. एका दिशेने वाहणाऱ्या अदोलायमान विद्युतधारेस दिष्ट धारा म्हणतात.
2. दिष्ट धारा वाढू शकते कमी होऊ शकते किंवा स्थिर असू शकते.
3. घरगुती उपकरणांसाठी ही विद्युत धारा मोठ्या प्रमाणात वापरता येत नाही.
प्रत्यावर्ती धारा
1. प्रत्यावर्ती धारा ही दोलायमान धारा आहे.
2. प्रत्यावर्ती विद्युत धारेचे दोलन वेळेनुसार वक्रिय पद्धतीने होत असते.
3. भारतात प्रत्यावर्ती धारेची वारंवारिता 50 Hz हर्ड्स इतकी आहे.
4. घरगुती वापरासाठीचा विद्युत पुरवठा हा प्रत्यावर्ती धारेचा (AC) असतो.
* वरील मुद्द्यांच्या आधारे दिष्ट धारा व प्रत्यावर्ती विद्युत धारा यांच्यातील फरक लिहिता येतो.
* विद्युत जनित्र ( Electric Generator)
1. प्रत्यावर्ती धारा ही दोलायमान धारा आहे.
2. प्रत्यावर्ती विद्युत धारेचे दोलन वेळेनुसार वक्रिय पद्धतीने होत असते.
3. भारतात प्रत्यावर्ती धारेची वारंवारिता 50 Hz हर्ड्स इतकी आहे.
4. घरगुती वापरासाठीचा विद्युत पुरवठा हा प्रत्यावर्ती धारेचा (AC) असतो.
* वरील मुद्द्यांच्या आधारे दिष्ट धारा व प्रत्यावर्ती विद्युत धारा यांच्यातील फरक लिहिता येतो.
* विद्युत जनित्र ( Electric Generator)
प्रत्यावर्ती विद्युत धारा/ जनित्राची रचना व कार्य स्पष्ट करा.
रचना:- AC जनरेटर म्हणजेच प्रत्यावर्ती विद्युत धारा जनित्र यात ABCD हे असा भोवती फिरणारे तांब्याच्या तारेचे कुंडल नालाकृती शक्तिशाली चुंबकाच्या दोन (N व S ) ध्रुवा मध्ये ठेवलेले असते.
या कुंडलांची दोन टोके दोन विद्युत वाहक कड्यांना या कार्बन ब्रश मार्फत जोडतात. विद्युत वाहक कडी आसाला/पक्षाला धरून बसविलेली असतात. पण कडे व आस यांच्या मध्ये विद्युत रोधी आवरण असते. आस बाहेरील यंत्राच्या मदतीने फिरवल्यावर कुंडल ABCD ही फिरू लागते.B1 व B2 या स्थिर कार्बन ब्रश यांची टोके गॅल्व्हनोमीटरला ( G ) जोडलेली असतात. गॅल्व्हनोमीटर मुळे परिपथातील विद्युत वहन दिशा कळू शकते.
कार्य:- आज बाहेरील यंत्राच्या मदतीने फिरल्यावर ABCD हे कुंडल चुंबकीय क्षेत्रातून फिरते, तेव्हा ते चुंबकीय बलरेषांना छेदते. फ्लेमिंगच्या उजव्या हाताच्या नियमाप्रमाणे AB व CD या शाखांमध्ये प्रवर्तनाने विद्युत धारा निर्माण होते. ही विद्युत धारा A ---> B व C --> D अशी वाहते. अर्ध्या परिवलनानंतर AB ही शाखा CD च्या जागी व CD ही शाखा च्या AB जागी येते. त्यामुळे प्रवर्तित विद्युत धारा D -->C -->B -->A अशी जाते. मात्र AB ही शाखा कड्यामार्फत सतत B1 या ब्रशच्या संपर्कात असते, व DC ही शाखा B2 या ब्रशच्या संपर्कात असते. त्यामुळे बाहेरील परिपथात विद्युत धारा B1 कडून B2 कडे म्हणजेच आधीच्या अर्धपरिवलनाच्या उलट दिशेने वाहते. प्रत्येक अर्धपरिवलनानंतर हे घडते व प्रत्यावर्ती धारा निर्माण होते.
या पाठावर आधारित MCQ परीक्षा👇
टिप्पण्या
टिप्पणी पोस्ट करा