विद्युत ऊर्जा:9 महत्वपूर्ण तथ्य जो आपको अवश्य जानना चाहिए

विद्युत ऊर्जा परिभाषा:

“विद्युत ऊर्जा विद्युत आवेश के प्रवाह के कारण होने वाली ऊर्जा है। विद्युत शक्ति के संदर्भ में, अभिनय बल विद्युत आकर्षण है या आवेशित कणों के बीच प्रतिकर्षण है।
ब्रिटिश वैज्ञानिक माइकल फैराडे ने बिजली उत्पादन के मूल सिद्धांत का आविष्कार किया है। "

"विद्युत ऊर्जा ऊर्जा ऊर्जा है जो कि संभावित ऊर्जा या गतिज ऊर्जा से उत्पन्न होती है - चार्ज किए गए कण या विद्युत क्षेत्र की स्थिति के कारण संग्रहीत ऊर्जा। केबल या कंडक्टर के माध्यम से आवेशित कणों की गति को विद्युत या करंट के रूप में जाना जाता है। "

स्थैतिक बिजली:

स्थैतिक बिजली एक तत्व के भीतर अलगाव और उसके नकारात्मक और सकारात्मक आरोपों से असंतुलन में उत्पन्न होती है। स्थैतिक बिजली एक प्रकार की विद्युत संभावित ऊर्जा है। यदि पर्याप्त चार्ज बिल्ड-अप है, तो विद्युत ऊर्जा को स्वाभाविक रूप से होने वाले इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज की तरह डिस्चार्ज किया जा सकता है या यहां तक ​​कि स्पार्क का उत्पादन भी हो सकता है।

विद्युत ऊर्जा के उदाहरण:

• प्रत्यक्ष वर्तमान (डीसी)
• प्रत्यावर्ती धारा (AC)
• प्राकृतिक बिजली
• बैटरी में संग्रहीत ऊर्जा
• कैपेसिटर का संग्रहीत प्रभार
• "इलेक्ट्रिक ईल्स" मछली में मौजूद बिजली पैदा करने वाली कोशिकाएँ।

विद्युत सर्किट प्रतीक:

विद्युत ऊर्जा का उपयोग:

विद्युत ऊर्जा इकाई, दिशा और रूपांतरण: 

वर्तमान की दिशा:

“विद्युत धारा में रखे जाने पर धारा की दिशा एक धनात्मक आवेश है। यह इलेक्ट्रॉन दिशा के प्रवाह के विपरीत है। "

कूलम्ब:

"1-एम्प की धारा द्वारा 1 सेकंड में बिजली की मात्रा को हस्तांतरित किया जाता है।"

वाल्ट:

""1 वोल्ट के विद्युत आवेश के 1-जूल की ऊर्जा खपत से" वोल्ट अच्छी तरह से परिभाषित होता है। "

1 वी = 1 जे / सी

इलेक्ट्रॉन-वोल्ट (eV):

"एक इलेक्ट्रॉन वोल्ट (ईवी) एक ई-ऊर्जा द्वारा प्राप्त या खोई हुई गतिज ऊर्जा की मात्रा है, जो वैक्यूम स्थिति में 1 वोल्ट के विद्युत संभावित अंतर के कारण आराम की स्थिति से तेज होती है।"

वाट्स से रूपांतरण रूपांतरण:

• वत्स (W) = Aolts (V) × Amps (A) = VA

जूलस रूपांतरण के लिए वोल्ट:

• जूल (जे) = वोल्ट (वी) × कूलम्ब (सी) = वीसी

इलेक्ट्रॉन-वोल्ट रूपांतरण में वोल्ट:

• इलेक्ट्रॉन वोल्ट (eV) = वोल्ट (V) × इलेक्ट्रॉन-आवेश (e) = वोल्ट (वी) × 1.602176 ई^-19 कूलम्ब (C)

बिजली और चुंबकत्व के बीच संबंध:

एक आवेशित कण, (एक इलेक्ट्रॉन, आयन या एक प्रोटॉन) बनाता है a चुंबकीय क्षेत्र अगर यह चलता है या प्रसारित करता है। इसी तरह, अलग-अलग चुंबकीय क्षेत्र एक कॉइल (वायर्ड केबल कंडक्टर की तरह) के भीतर विद्युत प्रवाह को प्रेरित करेगा। बिजली की जांच करने वाले शोधकर्ता शास्त्रीय रूप से "विद्युत चुंबकत्व" शब्द का उल्लेख करते हैं क्योंकि बिजली और चुंबकत्व एक दूसरे से जुड़े होते हैं।

विद्युत उत्पादन:

ऊर्जा उत्पादन के लिए बिजली संयंत्रों के प्रकार:

• कोयला आधारित बिजली संयंत्र।
• डीजल-पेट्रोलियम आधारित बिजली संयंत्र।
• गैस से चलने वाला पावर प्लांट
• संयुक्त-चक्र बिजली संयंत्र।
• बायोमास शक्ति
• भूतापीय बिजली संयंत्र।
• सौर ऊर्जा संयंत्र।
• सौर तापीय बिजली संयंत्र
• पवन ऊर्जा संयंत्र
• परमाणु ऊर्जा संयंत्र।
• पनबिजली संयंत्र।
• ज्वारीय विद्युत संयंत्र।

विद्युत उत्पादन ऊर्जा के अन्य रूपों से विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करने की प्रक्रिया है। ऊर्जा के विभिन्न रूपों को विद्युत ऊर्जा में बदलने के लिए कई बुनियादी प्रक्रियाएँ उपलब्ध हैं। विद्युत चुम्बकीय रूपांतरण द्वारा मुख्य रूप से बिजली संयंत्र में बिजली बनाई जाती है, मुख्य रूप से पदार्थ दहन या परमाणु विखंडन द्वारा ईंधन इंजनों द्वारा संचालित और अन्य तरीकों जैसे कि पापी टिनी पानी या ज्वारीय ऊर्जा की गतिज ऊर्जा। विभिन्न तकनीकों का उपयोग किया जा सकता है और बिजली बनाने के लिए उपयोग किया जाता है, जैसे कि सौर फोटोवोल्टिक और पृथ्वी से भू-तापीय ऊर्जा जारी की जाती है।

बिजली संयंत्र में बिजली कैसे उत्पन्न होती है?

टर्बाइन

विद्युत ऊर्जा उत्पादन में उपयोग किए जाने वाले अधिकांश टरबाइन हवा, भाप, परमाणु या नदी के जल प्रवाह से बांध, या ईंधन जलाने वाले गैसोलीन, पेट्रोलियम, या गैस जैसे प्राकृतिक गैस, मीथेन, प्रोपेन आदि द्वारा संचालित होते हैं। टरबाइन एक जनरेटर को जनरेटर द्वारा चलाता है। यांत्रिक शाफ्ट, इस प्रकार विद्युत चुम्बकीय प्रेरण द्वारा इन ऊर्जाओं को विद्युत रूप में स्थानांतरित किया जाता है। ऊर्जा बनाने के कई अलग-अलग तरीके हैं, जैसे कि हवा, हाइड्रो, हीट इंजन और ज्वारीय शक्ति।

हीट इंजन अधिकांश पीढ़ियों को चलाते हैं जीवाश्म ईंधन का दहन नवीकरणीय संसाधनों से कुछ और विखंडन से एक अंश का उपयोग करके, ऐसी मशीनों को अधिकांश ऊर्जा प्रदान करता है। स्टीम टरबाइन (1884 के वर्ष में सर चार्ल्स पार्सन्स द्वारा तैयार) अब कई अलग-अलग ऊष्मा स्रोतों का उपयोग करके दुनिया के लगभग अस्सी प्रतिशत विद्युत ऊर्जा के प्रमुख हिस्से का उत्पादन करता है।

जल ऊर्जा या जलविद्युत प्रकार बांध से घिरे पानी के जलाशय में चर जल स्तर से पानी की गति से एक पानी निकालने की मशीन के माध्यम से अच्छी तरह से जाना जाता है। वर्तमान में, पनबिजली संयंत्र पूरी दुनिया की बिजली का लगभग बीस प्रतिशत प्रदान करते हैं। ज्वारीय में ज्वार और समुद्री ज्वार का उदय और पतन दोनों ही ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए किए गए हैं।

भाप

पानी को जीवाश्म ईंधन द्वारा सुपर-गर्म भाप उत्पन्न करने के लिए उबला जाता है, मुख्य रूप से अधिकांश थर्मल पावर स्टेशन में कोयला जल रहा है। चारों ओर 42% तक  इस विधि से विश्व बिजली का उत्पादन किया जाता है।
इस प्रक्रिया में भाप गर्मी से निकली परमाणु विखंडन प्रतिक्रिया द्वारा उत्पन्न होती है और अन्य थर्मल पावर प्लांट की तरह ही इस प्रक्रिया का पालन करती है। से अधिक नहीं 10% तक  बिजली का उत्पादन दुनिया भर में किया जाता है, लेकिन इसकी स्वच्छ ऊर्जा के रूप में यह भविष्य में उन्नत देश में एक अच्छा विकल्प बन सकता है।
नवीकरणीय प्रकार के संयंत्र में बायोमास, बायो-डीजल, भू-तापीय ऊर्जा और सौर ऊर्जा ऊर्जा इत्यादि द्वारा स्टीम का उत्पादन किया जाता है।

प्राकृतिक गैस: 

इस प्रक्रिया में, टर्बाइनों को सीधे दहन द्वारा उत्पन्न गैस, या तो भाप और गैस ड्राइव चक्रों, या शायद संयुक्त चक्र द्वारा घुमाया जाता है। वे प्राकृतिक गैस जलाकर भाप बनाने और ऊर्जा पैदा करने के लिए गर्मी का उपयोग करते हैं। इस संसाधन से ग्रह की न्यूनतम बीस प्रतिशत बिजली का उत्पादन किया जाता है। यह समान गठन प्रक्रिया एक जैसे जीवाश्म-ईंधन द्वारा बनाई गई है। प्राकृतिक गैस में मुख्य तत्व मीथेन है, जो C परमाणु और 4 H से बना है₂ परमाणु। यह संसाधन लगभग 25% ग्रह की ऊर्जा बचाता है। गहरे समुद्र में अलग-अलग भूगर्भीय परतों से ड्रिल की गई अच्छी तरह से निकाली गई गैस।

जेनरेटर

विद्युत जनरेटर गतिज ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। यह तकनीक बिजली उत्पन्न करने के लिए सबसे आम है और लोकप्रिय फैराडे के कानून पर आधारित है। व्यावहारिक रूप से सभी विपणन योग्य विद्युत उत्पादन विद्युत चुम्बकीय प्रेरण पद्धति का उपयोग करके पूरा किया जाता है, भाप की इस यांत्रिक ऊर्जा में एक रोटर शाफ्ट को घुमाने के लिए जोर दिया जाता है। हालांकि हवा में टर्बाइन विद्युत प्रवाह को प्रायोगिक रूप से प्रदान करते हैं जो हवा के प्रवाह का उपयोग करके रोटर को घुमाते हैं।

फोटोवोल्टिक प्रभाव

"फोटोवोल्टिक प्रभाव विद्युत ऊर्जा के लिए प्रकाश फोटॉन की विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा का रूपांतरण है।" फोटोवोल्टिक पैनल सूर्य के प्रकाश को सीधे डीसी रूप में बिजली में परिवर्तित करते हैं। इस डीसी को एसी करंट में बदलने के लिए, यदि आवश्यक हो तो पावर इनवर्टर का उपयोग किया जा सकता है।

हालांकि सूरज पूरी तरह से मुफ्त और प्रचुर मात्रा में है, सौर ऊर्जा पारंपरिक साधनों द्वारा नियमित रूप से उत्पन्न बिजली की तुलना में महंगा है। मूल्य में रूपांतरण दक्षता के साथ सिलिकॉन सौर सेल कम हो रहे हैं, और मल्टी-जंक्शन सेल उपलब्ध हैं। प्रायोगिक विधियों में 40% से अधिक प्रभावशीलता दिखाई गई। हाल ही में, फोटोवोल्टिक का उपयोग उन साइटों में किया गया था जहां आपकी बिजली ग्रिड तक पहुंच नहीं है, या घरों और उद्योगों के लिए बिजली के स्रोत के रूप में। प्रौद्योगिकियों में विकास और दक्षता में महत्वपूर्ण सुधार, सब्सिडी के साथ मिलकर, सौर पैनलों की स्थापना में तेजी आई है।

विद्युत रसायन शास्त्र

इलेक्ट्रो-केमिस्ट्री का रूपांतरण है विद्युत में रासायनिक रूप ऊर्जा ऊर्जा रूप। मोबाइल और मोबाइल कार्यक्रमों में विद्युत-रासायनिक बिजली उत्पादन महत्वपूर्ण है। वर्तमान में बिजली बैटरी से आती है। प्राथमिक सेल, जैसे कि बार-बार होने वाले जिंक-इलेक्ट्रॉन, सीधे बिजली संसाधनों के रूप में व्यवहार करते हैं, फिर भी माध्यमिक एक जैसे रिचार्जेबल सेल या बैटरी का उपयोग मुख्य प्रणालियों के बजाय भंडारण के लिए भी किया जाता है। इन प्रणालियों का उपयोग ईंधन सेल या रासायनिक यौगिकों से बिजली निकालने के लिए किया जा सकता है।

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डॉ सुब्रत जन

मैं सुब्रत, पीएच.डी. हूं। इंजीनियरिंग में, विशेष रूप से परमाणु और ऊर्जा विज्ञान से संबंधित डोमेन में रुचि रखते हैं। मेरे पास इलेक्ट्रॉनिक्स ड्राइव और माइक्रो-कंट्रोलर के लिए सर्विस इंजीनियर से लेकर विशेष अनुसंधान एवं विकास कार्य तक का मल्टी-डोमेन अनुभव है। मैंने विभिन्न परियोजनाओं पर काम किया है, जिनमें परमाणु विखंडन, संलयन से लेकर सौर फोटोवोल्टिक्स, हीटर डिजाइन और अन्य परियोजनाएं शामिल हैं। मुझे विज्ञान क्षेत्र, ऊर्जा, इलेक्ट्रॉनिक्स और उपकरण, और औद्योगिक स्वचालन में गहरी रुचि है, मुख्य रूप से इस क्षेत्र में विरासत में मिली उत्तेजक समस्याओं की विस्तृत श्रृंखला के कारण, और हर दिन यह औद्योगिक मांग के साथ बदल रहा है। यहां हमारा उद्देश्य इन अपरंपरागत, जटिल विज्ञान विषयों को आसान और समझने योग्य तरीके से प्रस्तुत करना है।