विद्युत ऊर्जा के लिए गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा: कैसे, कब, कहाँ, उदाहरण और तथ्य परिवर्तित करें

गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा से विद्युत ऊर्जा में परिवर्तन एक ऐसी ऊर्जा है जो प्रकृति में अपने आप और स्वतःस्फूर्त रूप से घटित होती है। इस तरह का ऊर्जा हस्तांतरण काफी दुर्लभ है और बहुत कम उदाहरणों का हवाला दिया जा सकता है।

गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा का अर्थ है जब गुरुत्वाकर्षण बल के कारण संभावित ऊर्जा देखी गई है। गुरुत्वाकर्षण बल की उपस्थिति के कारण संभावित ऊर्जा को काम में लगाया जाता है। हम गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा से विद्युत ऊर्जा के संबंध में कुछ उदाहरण देखेंगे।

• पनबिजली बांध
• गुरुत्वाकर्षण बैटरी
• फॉलिंग इलेक्ट्रिक टॉय कार
• गुरुत्वाकर्षण संचालित डायनेमो

पनबिजली बांध

आम तौर पर किसी विशेष क्षेत्र में अतिरिक्त पानी इकट्ठा करने के लिए भारी बहने वाली नदी या धारा पर एक बांध का निर्माण किया जाता है। मानव निर्मित बांध अपने आप में कई प्रकार के होते हैं और जलविद्युत उनमें से एक है।

इनमें से एक प्रकार हाइड्रोइलेक्ट्रिक बांध है जो बांध के पीछे पानी एकत्र करेगा और पानी को रिलीज होने तक जमा करेगा। गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा पानी को टर्बाइन में प्रवाहित होने और शाफ्ट से टकराने में मदद करती है।

यहां इस प्रकार के बांध में पानी को पीछे के छोर पर संग्रहित किया जाएगा, जब आवश्यकता होगी तो पानी छोड़ा जाएगा और इससे टरबाइन को हवा में चलने में मदद मिलेगी। जब टर्बाइन निरंतर गति में घूमते हैं तो तुरंत बिजली उत्पन्न होती है।

तो यह है कि कैसे गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा परिवर्तित होती है ऐसे जलविद्युत बांधों में विद्युत ऊर्जा के लिए।

गुरुत्वाकर्षण बैटरी

गुरुत्वाकर्षण बैटरी एक प्रकार की बैटरी है जो इसमें ऊर्जा को गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा के रूप में संग्रहीत करती है। डिवाइस में एक ग्रिड होता है जो अतिरिक्त ऊर्जा को स्टोर करता है और इसे विद्युत ऊर्जा के रूप में उपयोग किया जाएगा।

मूल रूप से बैटरी एक ऐसा उपकरण है जो ऊर्जा का भंडारण करता है जिसे जरूरत पड़ने पर उपयोग में लाया जा सकता है। इसमें ऊर्जा को पहले संभावित ऊर्जा के रूप में संग्रहीत किया जाता है, साथ ही जब गुरुत्वाकर्षण बैटरी की बात आती है तो ऊर्जा को केवल गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा के रूप में संग्रहीत किया जाता है।

इसलिए जब हम कई उद्देश्यों के लिए बैटरी का उपयोग करते हैं तो गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा के रूप में संग्रहीत ऊर्जा अब रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है जो अंततः विद्युत ऊर्जा के रूप में उपयोग की जाती है। इस प्रकार हम कह सकते हैं कि गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा का विद्युत ऊर्जा में रूपांतरण होता है।

फॉलिंग इलेक्ट्रिक टॉय कार

इलेक्ट्रॉनिक टॉय कार जो गिरती है उसे गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा के विद्युत ऊर्जा में ऊर्जा रूपांतरण की श्रेणी के तहत भी माना जा सकता है। मूल रूप से यह सिर्फ एक कल्पनाशील खंड है जहां हम इस खंड में अवधारणाओं को गहराई से खोज सकते हैं।

आइए मान लें कि एक इलेक्ट्रिक कार जो क्षैतिज रूप से काम करती है, वह एक पारंपरिक कार है जो सीधी चलती है और यह संभावित ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती है। लेकिन क्या होगा अगर इलेक्ट्रिक कार को लंबवत चलने के लिए बनाया जाए और गुरुत्वाकर्षण के तहत गिर जाए तो यह यहां सवाल है।

जब एक इलेक्ट्रिक कार को एक सतह पर चलाया जाता है और नीचे की दिशा में चलाने के लिए बनाया जाता है तो गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा खेल में आती है, इसलिए यहां गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा से विद्युत ऊर्जा रूपांतरण होता है।

गुरुत्वाकर्षण संचालित डायनेमो

आमतौर पर एक डायनेमो एक जनरेटर के अंदर का उपकरण होता है जो कम्यूटेटर के घूमने पर ऊर्जा पैदा करता है। लेकिन गुरुत्वाकर्षण से संचालित डायनेमो वह है जो गुरुत्वाकर्षण के संदर्भ में ऊर्जा को संग्रहीत करता है और इसे हम गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा कहते हैं।

डायनेमो एक एकल उपकरण है जिसे बिजली पैदा करने के लिए जनरेटर के भीतर काम करने दिया जाता है। गुरुत्वाकर्षण के संदर्भ में, डायनेमो ऊर्जा को गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा के रूप में संग्रहीत करेगा जिसे बाद में उपयोग में लाया जाएगा।

गुरुत्वाकर्षण क्षमता और विद्युत ऊर्जा कैसे संबंधित हैं?

बैटरी प्रसिद्ध उदाहरणों में से एक है जो संभावित ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में बदलने पर काम करती है। लेकिन यहाँ इस भाग में हम गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा के बारे में बात कर रहे हैं।

इसी प्रकार गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा वह है जो गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा को स्थितिज ऊर्जा के रूप में संग्रहीत करती है और इसे विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। यह वह प्रक्रिया है जहां विद्युत ऊर्जा को संभावित ऊर्जा से परिवर्तित किया जाता है।

इस तरह हम समझेंगे कि ऐसी ऊर्जा के रूपांतरण की पूरी प्रक्रिया दुर्लभ है और ऐसी घटना की व्याख्या करने के लिए बहुत कम उदाहरण मौजूद हैं।

गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में कैसे परिवर्तित किया जाता है?

आइए इसे एक उदाहरण का उपयोग करके देखें, एक जलविद्युत बांध में बांध के पीछे पानी जमा किया जाता है। संचित जल में स्थितिज ऊर्जा के रूप में कुछ ऊर्जा होती है और जब पानी बाहर निकलता है तो यह मूल रूप से नीचे की ओर बहता है।

इसलिए जब पानी स्टोर करते समय नीचे की ओर गिरता है तो यह टर्बाइन पर गिरता है और हिलने लगता है। यह बदले में बिजली पैदा करने वाले शाफ्ट को घुमाएगा। इस प्रकार गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा का विद्युत ऊर्जा में ऊर्जा रूपांतरण सामान्य रूप से होता है।

कुछ उपकरणों का उपयोग करके संभावित ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जा सकता है। तो उदाहरण के लिए एक उपकरण में ग्रिड गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा को संभावित ऊर्जा के रूप में संग्रहीत करेगा जिसे किसी भी ऊर्जा में परिवर्तित किया जा सकता है।

गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में कब परिवर्तित किया जाता है?

गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है जब पूरी प्रक्रिया में गुरुत्वाकर्षण के मजबूत प्रभाव वाले संभावित ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है।

मूल रूप से गुरुत्वाकर्षण का अर्थ है खींचने वाला बल जो नीचे की ओर कार्य करता है और गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा केवल संभावित ऊर्जा है जो नीचे की दिशा में संग्रहीत और जारी की जाती है।

गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में कहाँ परिवर्तित किया जाता है?

हाइड्रो पावर प्लांट एक अच्छा उदाहरण है जो बताता है कि ऊर्जा रूपांतरण कहां होता है। हाइड्रो पावर प्लांट मुख्य रूप से प्रकृति में उपलब्ध ऊर्जा का उपयोग करके बिजली उत्पादन के लिए बनाया गया है।

मूल रूप से हाइड्रो पावर प्लांट आगे के उपयोग के लिए पानी में संग्रहीत संभावित ऊर्जा का उपयोग करता है। इसलिए जब पानी छोड़ा जाएगा तो यह गुरुत्वाकर्षण के कारण नीचे की ओर गिरेगा और इसे हम गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा कहते हैं।

तो जब पानी गिरता है तो संभावित ऊर्जा उस पल में गतिज ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है और फिर यह ऊर्जा अंततः बिजली उत्पन्न करने के लिए उपयोग की जाती है जो गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा का विद्युत ऊर्जा में रूपांतरण है।

गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा से विद्युत ऊर्जा सूत्र

हालांकि गुरुत्वाकर्षण क्षमता ऊर्जा से विद्युत ऊर्जा के लिए कोई सटीक सूत्र नहीं है लेकिन हम संभावित ऊर्जा के सूत्र को गतिज ऊर्जा में पुनर्व्यवस्थित कर सकते हैं और जरूरतों के अनुसार संशोधित कर सकते हैं।

विद्युत ऊर्जा को स्थितिज ऊर्जा का सूत्र दिया गया है,

वी = के × [क्यू/आर]

जहाँ, v= स्थितिज ऊर्जा; के = गतिज ऊर्जा; q= इलेक्ट्रॉन की गति के लिए उत्तरदायी आवेश; r= आवेश के केंद्र से किसी बिंदु के बीच की दूरी।

विद्युत ऊर्जा दक्षता के लिए गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा

किसी विशेष ऊर्जा रूपांतरण की दक्षता, अर्थात्, विद्युत ऊर्जा के लिए गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा उस तरह के उपकरण पर निर्भर करती है जो इसे मजबूत गुरुत्वाकर्षण प्रभाव की उपस्थिति में परिवर्तित करता है।

उदाहरण के लिए जब पनबिजली बांध में गुरुत्वाकर्षण के मजबूत प्रभाव के तहत संभावित ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में बदलने के लिए पर्याप्त दक्षता होती है, तो हम जानते हैं कि रूपांतरण अच्छी तरह से हुआ है।

जलविद्युत बांधों में 95% दक्षता होती है और कुछ में 80% होती है, ये पानी की गति पर निर्भर करता है और कितनी ऊर्जा परिवर्तित होती है।

सारांश

अब हम जानते हैं कि गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा को सीधे विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित नहीं किया जा सकता है, लेकिन अन्य साधन भी हैं। तो, इसे पहले गतिज ऊर्जा में और फिर शेष ऊर्जा में बदलना होगा। और यहाँ हम देखते हैं कि गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा मुख्य रूप से गतिज ऊर्जा में और बाद में विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित होती है।

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