విద్యుత్తు

విద్యుత్తు లేదా విద్యుచ్ఛక్తి (ఆంగ్లం: Electricity) అనేది ఒక వాహక మధ్యఛ్చేదం గుండా ప్రమాణ కాలంలో ప్రవహించే ఎలక్ట్రాన్ ల ప్రవాహం. దీనిని ఆంపియర్ అనే యూనిట్స్‌లలో కొలుస్తారు. ఒక కులుంబ్ ఆవేశం ఒక సెకను కాలంలో ఒక వాహక మధ్యఛ్చేదం దాటితే ఒక ఆంపియర్ విద్యుత్ ప్రవహిస్తుంది అని అంటాం. విద్యుత్ప్రవాహం ప్రమాణం ఆంపియర్ లేదా కులుంబ్/సెకను.

విద్యుత్తు ఉనికికి ప్రత్యక్ష సాక్షి మెరుపులు.

చరిత్ర

క్రీ.పూ 600 సం.లో గ్రీసు దేశంలో థేల్స్ అనేశాస్త్ర వేత్త మొదట విద్యుచ్చక్తి ఉనికిని గుర్తించాడు. ఆ దేశంలో amber (సీమ గుగ్గిలం) ను చెట్ల యొక్క రెసిన్ నుండి తయారుచేసేవారు. ఆ గుగ్గిలాన్ని పిల్లి చర్మంలో రుద్దినపుడు ఆ పదార్థం చిన్న చిన్న తేలికైన వస్తువులను ఆకర్షించుటను గమనించాడు. గ్రీకు భాషలో ఏంబర్ కు మరియొక పేరు "electron" అందువల్ల ఆ ఆకర్షించే ధర్మమును ఎలక్ట్రిసిటి అని పిలిచారు. ఒక వస్తువును వేరొక వస్తువుతో రాపిడి చేసినపుడు ఒక పదార్థం యొక్క ఉపరితలంలో గల ఎలక్ట్రాన్లు (పరమాణువులోని ప్రాథమిక కణం) ఒక తలం నుండి వేరొక తలానికి బదిలీ అవుతాయి. అపుడు ఎలక్ట్రాన్లు కోల్పోయే వస్తువు తల ధనాత్మకం గాను, ఎలక్ట్రాన్లు గ్రహించిన తలం ఋణాత్మకం గాను యేర్పడుతుంది. ఈ రకమైన విద్యుచ్ఛక్తిని స్థిర విద్యుత్ అంటారు. సా.శ. 1600 సం.లో గిల్ బర్ట్ అనే శాస్త్రవేత్త రెండు రకాల ఆవేశాలుంటాయని ప్రతిపాదించాడు. గాజు కడ్డీపై సిల్కు గుడ్డతో రుద్దినపుడు గాజు కడ్డీ ధనాత్మకంగాను సిల్కు గుడ్డ ఋణాత్మకంగాను యేర్పడటాన్ని, అదేవిధంగా ఎబొనైట్ కడ్దీని ఉన్ని గుడ్డతో రుద్దినపుడు ఎబొనైట్ కడ్డీ ఋణావేశాన్ని, ఉన్ని గుడ్డ ధనావేశాన్ని పొందడాన్ని గమనించాడు. ఆ రెండు కడ్డీలు పరస్పరం ఆకర్షించుకొనుటను గమనించారు. ఈ స్థిర విద్యుత్ యొక్క ఉనికిని బెండుబంతి విధ్యుద్దర్శిని లేదా స్వర్ణపత్ర విధుద్దర్శిని ద్వారా తెలుసుకోవచ్చు. తర్వాత కాలంలో బెంజమిన్ ఫ్రాంక్లిన్ మెఘాలలో గల మెరుపులలో విద్యుత్ శక్తి ఉన్నదని లోహపు గాలిపటాలను ఎగురవేసి దానికి లోహపు తీగలు కట్టి నిర్థారించాడు. ఆయన లైట్నింగ్ కండక్టర్ను కనుగొన్నారు. ఇది పెద్ద భవనాలపై పిడుగులు (విధ్యుచ్చక్తి) పడకుండా అరికడుతుంది.

విద్యుత్ - రకాలు

• స్థిర విద్యుత్ - నిశ్చల స్థితిలో గల ఆవేశాలు
• ప్రవాహ విద్యుత్ - వాహకం గుండా ప్రవహించే ఆవేశాలు.

ఆవేశాల చలనం

విద్యుత్ ఆవేశాలు అధిక పొటెన్షియల్ గల బిందువు నుండి అల్ప పొటెన్షియల్ గల బిందువుకు ప్రయాణం చేస్తాయి.

విద్యుత్ పొటెన్షియల్

ఏకైక ధనాత్మక ఆవేశాన్ని అనంత దూరం నుండి అంతరాళంలో ఒక బిందువు వద్దకు త్వరణం లేకుండా విద్యుత్ క్షేత్రమునకు వ్యతిరేకంగా తీసుకొని రావడానికి వినియోగించే పని ఆ బిందువు వద్ద పొటెన్షియల్ అవుతుంది. దీనిని వోల్టు లలో కొలుస్తారు. రెండు బిందువుల మధ్య పొటెన్షియల్ భేదం కనుగొనుటకు వాడే పరికరం "వోల్టు మీటరు"

వివరణ

సాధారణ విద్యుత్ వలయం అమరిక

బ్యాటరీల శ్రేణి సంధానం

ఘటములు సమాంతర సంధానం

బల్బుల శ్రేణి సంధానము

బల్బుల సమాంతర సంధానము

అంతరాళంలో A,B అనే రెండు బిందువులు వరుసగా V_A,V_B అనే పొటెన్షియల్ లను కలిగి ఉన్నాయనుకొందాం. ఇందులో ఒకటి ధనాత్మకమైనది వేరొకటి ఋణాత్మకమైనది కావచ్చు. దీనివలన A,B ల మధ్య పొటెన్షియల్ భేదం ఉన్నదని తెలియుచున్నది. వాహకంలో A చివర ధనాత్మకమైనది, B చివర ఋణాత్మకమైనది అయినపుడు అనంత దూరం నుండి ఏకైన ధనావేశాన్ని A బిందువు వద్దకు తీసుకు రావడానికి అచ్చట ధనావేశం ఉన్నందువల్ల వికర్షణకు వ్యతిరేకంగా తీసుకు రావడానికి ఎక్కు వ పని చేయాలి. అందువల్ల A బిందువు వద్ద ఎక్కువ పొటెన్షియల్ ఉంటుంది. B అనే బిందువు ఋణాత్మకమైనది కావున ఏకైన ధనావేశాన్ని ఆ బిందువు వద్దకు తీసుకు రావడానికి ఆకర్షణ కారణంగా పని తక్కువ అవుతుంది. అందువలన B బిందువు వద్ద తక్కువ పొటెన్షియల్ ఉంటుంది. అందువలన విద్యుత్ ప్రవాహం A బిందువు నుండి B బిందువుకు ప్రవహిస్తుంది. దీనిని బట్టి ఎలక్ట్రాన్ లు తక్కువ గల A బిందువు వద్ద ఎక్కువ పొటెన్షియల్, ఎలక్ట్రాన్ లు ఎక్కువగా గల B అనే బిందువు వద్ద తక్కువ పొటెన్షియల్ అని తెలుస్తుంది. అనగా విద్యుత్ A నుండి B కి ప్రవహిస్తే ఎలక్ట్రాన్ల ప్రవాహం B నుండి A కు ఉంటుంది. సాంప్రదాయక ధనావేశ దిశను విద్యుత్ ప్రవాహ దిశగా తీసుకుంటాము.

విద్యుచ్ఛాలక బలం

ఎలక్ట్రాన్లను అధిక పొటెన్షియల్ గల బిందువు వైపుకి తరలించటానికి విద్యుత్ ఘటం చేయు పనిని "విద్యుచ్ఛాలక బలం" అంటారు. దీనిని ఆంగ్లంలో (e.m.f) గా సూచిస్తారు. దీనిని వోల్టులలో కొలుస్తారు.

సాధారణ విద్యుత్ వలయము

సాధారణ విద్యుత్ వలయములో సామర్థ్య జనకం,సామర్థ్య వినియోగదారు, టాప్ కీ లను విద్యుత్ వాహకంతో చేయబడిన సంధానాలతో శ్రేణి సంధానం చేయబడుతుంది.

వలయంలో వివిధ భాగములు

• సామర్థ్య జనకం: బ్యాటరీ
• సామర్థ వినియోగదారు: బల్బు
• టాప్ కీ : వలయం కలుపడానికి, విడదీయటానికి వాడుతారు.
• సంధానాలు: కనెక్టర్లు (లోహపు తీగలు)

ఘటాల,బ్యాటరీ ల సంధానాలు

ఘటాల శ్రేణి సంధానం

ఒక బ్యాటరీ యొక్క ఋణ ధ్రువాన్ని, మరో బ్యాటరీతో సంధించటం వలన ఏర్పడే అమరికను "బ్యాటరీల శ్రేణీ సంధానం" అంటారు.

• బ్యాటరీల శ్రేణి సంధానాన్ని "టార్చ్ లైట్"లో వాడతారు.
• బ్యాటరీ లను శ్రేణి సంధానం చేసినపుడు ఫలిత విద్యుచ్ఛాలక బలం విడి విడి బ్యాటరీల విద్యుచ్ఛాలక బలాల మొత్తానికి సమానం.
• బ్యాటరీలను శ్రేణి సంధానం చేయటం వలన బల్బు కాంతి వంతంగా వెలుగుతుంది.

ఘటాల సమాంతర సంధానం

రెండు అంత కంటే ఎక్కువ బ్యాటరీల యొక్క ధనధ్రువాలను ఒకబిందువుకు, ఋణ ధ్రువాలను ఒక బిందువుకు కలిపితే ఘటాలు సమాంతర సంధానంలో ఉన్నాయి అంటాం.

• ఘటాలను సమాంతర సంధానం చేయునపుడు ఫలిత విద్యుచ్ఛాలక బలం వాటీలో ఎక్కువ విద్యుచ్ఛాలక బలం గల భ్యాటరీ యొక్క విద్యుచ్ఛాలక బలం అవుతుంది.
• ఈ సంధానమును కంప్యూటర్ యొక్క యు.పి.యస్ లలో వాడతారు.

బల్బుల శ్రేణి సంధానం

ఒక విద్యుత్ వలయంలో ఒక బల్బు యొక్క రెండవ టెర్మినల్ ని, రెండవ బల్బు యొక్క మొదటి టెర్మినల్ కి కలుపుతూ వలయాన్ని పూర్తి చేస్తే ఆ బల్బులు శ్రేణి సంధానం చేశారు అంటాం.

• బల్బుల శ్రేణి సంధానాన్ని పెళ్ళి,పండగలు,ఉత్సవాలలో బల్బుల తోరణాల కోసం వాడతారు.
• ఈ విధంగా కలిపినపుడు విద్యుత్ జనకం యొక్క విద్యుచ్చాలక బలాన్ని అన్ని బల్బులు సమానంగా సర్దుకుంటాయి.
• బల్బుల శ్రేణి సంధానంలో ఒక బల్బు పోయినట్లయిన వలయం తెగిపోయి అన్ని బల్బులు ఆరిపోతాయి.

బల్బుల సమాంతర సంధానం

ఒక విద్యుత్ వలయంలో బల్బుల మొదటి టెర్మినలులన్నింటిని ఒక ఉమ్మడి బొందువుకు, రెండవ టెర్మినలులన్నింటిని ఒక ఉమ్మడి బిందువుకు కలిపి వలయాన్ని పూర్తి చేస్తే ఆ బల్బులు సమాంతర పద్ధతిలో సంధానం చేసారని అంటాం.

• సమాంతర సంధానాన్ని గృహములలో గల విద్యుత్ వ్యవస్థలో వాడుతారు.
• ఈ పద్ధతిలో కలిపినపుడు ఒక బల్బు పోయిననూ మిగిలిన బల్బులు వెలుగుతాయి.
• ఈ పద్ధతిలో విద్యుత్ జనకం యిచ్చే మొత్తం విద్యుచ్ఛాలక బలాన్ని అన్ని బల్బులు ఒకే లా తీసుకుంటాయి.

విద్యుత్ నిరోధము

ప్రధాన వ్యాసం: విద్యున్నిరోధం

నిరోధకం

లోహలలోఉన స్వెచ్ఛా ఎలక్ట్రాన్లు లోహానను ఉత్తమ విద్యుత్ వాహకాలుగా చేస్తాయి.చెక్క వంటి పదార్థాలలో స్వేచ్ఛా ఎలక్ట్రాన్లు ఉండక పోవడం వలన ఇవి విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని వ్యతిరేకిస్తాయి.ఈ విధంగా చెక్క విద్యుత్ ప్రవాహానికి కలుగజేసే వ్యతిరేకత, రాగి వంటి లోహాలతో పోల్చినపుడు అనంతం అని చెప్పవచ్చు.రెండు వేర్వేరు మందాలున్న రాగితీగలు ఒకేలా విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని వ్యతిరేకించవు. దీనికి కారణం విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని వ్యతిరేకించే లక్షణం ఆ వాహకం పొడవు, మందం పై ఆధారపడి ఉండును. ఒక పదార్థం విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని వ్యతిరేకించే లక్షణాన్ని విద్యుత్ నిరోధం అంటారు.

• వాహకంలో, ఎలక్ట్రాన్ల స్వేచ్ఛా ప్రవాహాన్ని వ్యతిరేకించే లక్షణాన్ని ఆ వాహకపు "నిరోధం" అంటారు.
• వాహకం లో, నిరోధాన్ని కలిగించే పదార్థాన్ని "నిరోధకం" అంటారు.దీనిని "R" అనే అక్షరంతో సూచిస్తారు.
• నిరోధాన్ని ఈ క్రింది సంకేతాలతో సూచిస్తారు.

• 
  అమెరికన్ల గుర్తులు (a) నిరోధకం, (b) రియోస్టాట్ (నిరోధాన్ని మార్చే పరికరం), (c) పొటెన్షియోమీటర్
• 
  అంతర్జాతీయ ఎలక్ట్రో టెక్నికల్ కమిషన్ సూచించే నిరోధకం గుర్తు.

• వాహక నిరోధానికి ప్రమాణం "ఓం" దీనిని గ్రీకు అక్షరం అయిన "Ω" (ఒమేగా) తో సూచిస్తారు. ఒక ఓం అనగా వోల్ట్ పెర్ మీటర్. అతి పెద్ద ప్రమాణాలు,చిన్న ప్రమాణాలుగా "మెగా ఓం", " మిల్లి ఓం" వంటివి వడుతారు.
• ఒక మిల్లీ ఓం = 10⁻³Ω, ఒక మెగా ఓం = 10⁶ Ω అవుతుంది.
• నిరోధం యొక్క విలోమాన్ని "వాహకత్వం" అంటారు. దీనిని "మో(mho)" అనే ప్రమాణంతో సూచిస్తారు.
• విద్యుత్ నిరోధం, వాహకత్వంలు ఒకదానికొకటి విలోమాను పాతంలో ఉంటాయి.
• వాహకత్వం = ${\displaystyle {1 \over R}}$

ఓం నియమం

ఓం నియమం తెలుసుకొనుటకు తమాషా త్రిభుజం

ఓం నియమాన్ని వివరించు ప్రయోగం
B=బ్యాటరీ,
R=నిరోధం,
Rh=రియోస్టాట్,
V=వోల్టుమీటర్,
A=అమ్మీటరు

స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద వాహకం లోని విద్యుత్ ప్రవాహం (i) ఆ వాహకం రెండు వివరల మధ్య నున్న విద్యుత్ పొటెన్షియల్ (V) కి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.

${\displaystyle {V}}$ α ${\displaystyle {i}}$
${\displaystyle {V}}$ α ${\displaystyle {iR}}$

గా వ్రాయవచ్చు, ఇచట ${\displaystyle {R}}$ అనుపాత స్థిరాంకం. ఇది వాహక నిరోధాన్ని సూచిస్తుంది.

పై సమీకరణంలో ${\displaystyle {V}}$=వోల్టు, ${\displaystyle {i}}$= 1 అంపియర్ అయితె,

${\displaystyle {R={1volt \over 1amp}=1ohm}}$ అవుతుంది.

ఓం ను ఒమెగా(Ω) తో సూచిస్తారు.అధిక నిరోధాలని కిలో-ఓం, మెగా-ఓం లలో కొలుస్తారు.

• ఒక వాహక నిరోధం పెరిగితే విద్యుత్ ప్రవాహం తగ్గుతుంది.
• విద్యుత్ పొటెన్షియల్ (V) భేదం పెరిగితే విద్యుత్ ప్రవాహం పెరుగుతుంది.

తమాషా త్రిభుజం

ఓం నియమాన్ని మూడువిధాలుగా వ్రాయవచ్చు. అవి

• ${\displaystyle {V=iR}}$
• ${\displaystyle {{i}={V \over R}}}$
• ${\displaystyle {{R}={V \over i}}}$

ఈ మూడు సూత్రాలను సులువుగా గుర్తుంచుకొనుటకు "తమాషా త్ర్రిభుజం" ఉపయోగిస్తారు. దీనిలో ${\displaystyle {V}}$ మూసివేస్తే ${\displaystyle {iR}}$అని,${\displaystyle {i}}$ మూసివేస్తే ${\displaystyle {V \over R}}$,${\displaystyle {R}}$ మూసివేస్తే ${\displaystyle {V \over iR}}$ కనిపిస్తుంది. దీనిద్వారా సూత్రాలను సులువుగా అవగాహన చేసుకోవచ్చు.

ప్రయోగము

• ఒక బ్యాటరీ,ఒక అమ్మీటరు,ఒక నిరోధం,ఒక రియోస్టాట్ లను శ్రేణి సంధానంలో కలపాలి. ఒక వోల్టు మీటరును నిరోధం నకు సమాంతరంగా కలపాలి.
• నిరోధం విలువను తెలుసుకోవాలి (${\displaystyle {{R}={V \over i}}}$ తో)
• వలయంలో విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని రియోస్టాట్ సహాయంతో మార్చవచ్చు.
• ప్రయోగం మొదట్లో వలయంలో అత్యధిక విద్యుత్ ప్రవాహం ఉండేలా చూడాలి.
• విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని మారుస్తూ మారిన వోల్టు మీటరు రీడింగులను పట్టికలో నమోదు చేయాలి. అపుడు ప్రతిసారి ${\displaystyle {V \over i}}$ స్థిరంగా వస్తుంది.
• ఈ స్థిర విలువ ${\displaystyle {V \over i}={R}}$ అవుతుంది.

ఓమీయ,అఓమీయ వాహకాలలో V,i ల వక్రం ఉండే విధానము

ఓమీయ వాహకాలు

ఓం నియమాన్ని పాటించే వాహకాలను ఓమీయ వాహకాలు అంటారు.వీటిని రేఖీయ వాహకాలు అంటారు.

ఉదా:- అన్ని లోహ వాహకాలు

అవోమీయ వాహకాలు

ఓం నియమాన్ని పాటించని వాహకాలను అఓమీయ వాహకాలు అంటారు.

ఉదా:-అర్థవాహకాలు,విద్యుత్ విశ్లేష్యాలు

నిరోధ నియమాలు

వాహక నిరోధకత దాని స్వభావం పైన,దాని జ్యామితి పైన అధారపడి ఉంటుంది. ఇచ్చిన వాహక నిరోధం, దాని పొడవు, మధ్యచ్చేద వైశాల్యం,ఉష్ణోగ్రత పైన ఆధారపడి ఉంటుంది.

• వాహక నిరోధం దాని స్వభావంపైన ఆధారపడి ఉంటుంది.

వివరణ: ఓం నియమ ప్రయోగములో నిరోధాలుగా ఒకే పొడవు,ఒకె మధ్యచ్చేద వైశాల్యం గల రెండు రకాల పదార్థాలతో తయారయిన(రాగి,మాంగనిన్) లను తీసుకుని ప్రయోగం చేస్తె నిరోధం విలువలు వెర్వేరుగా వస్తాయి.

• వాహక నిరోధం దాని పొదవుకు అనులోమాను పాతంలో ఉంటుంది.

వివరణ: ఓం నియమ ప్రయోగములో నిరోధాలుగా ఒకె మధ్యచ్చెద వైశాల్యం ఉన్న ఒక మీటరు పొడవైన రాగి తీగ, రెండు మీటర్ల పొడవుగల రాగితీగ లను తీసుకుని ప్రయోగం చేస్తె నిరోధం విలువలు వెర్వేరుగా వస్తాయి.పొడవు ఎక్కువ గల రాగితీగ నిరోధం ఎక్కువ కలిగించి విద్యుత్ ప్రవాహం తగ్గుతుంది.

• వాహక నిరోధం దాని మధ్యచ్ఛేద వైశాల్యం పైన ఆధారపది ఉంటుంది.

వివరణ: ఓం నియమ ప్రయోగమములో నిరోధాలుగా ఒకే పొడవు, ఒకే పదార్థం తో చేయబడి మధ్యచ్చేద వైశాల్యాలు వేరుగా గల నిరోధాలను తీసుకొని ప్రయోగం నిర్వహించేటపుడు ఎక్కువ మధ్యచ్చేద వైశాల్యం గల తీగ తక్కువ నిరోధాన్ని కలిగించటాన్ని గమనించవచ్చు.

• పై నియమాలను సమీకరణాల రూపలో వ్రాస్తే: (పై నియమాలు స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద మాత్రమే)

${\displaystyle {{R}\alpha \;l}}$..................................(1)

${\displaystyle {{R}\alpha \;{1 \over A}}}$..................................(2)

(1) (2) సమీకరణముల నుండి,

${\displaystyle {{R}\alpha \;{l \over A}}}$

${\displaystyle {{R}=\rho \;{l \over A}}}$

${\displaystyle \rho \;}$ అనుపాత స్థిరాంకాన్ని తెలియ జేస్తుంది. దీనిని విశిష్ట నిరోధం అందురు.

విశిష్ట నిరోధం

A piece of resistive material with electrical contacts on both ends.

ప్రమాణ పొడవు,ప్రమాణ మధ్యచ్ఛేద వైశాల్యం ఉన్న నమూనా వాహకపు నిరోధాన్ని విశిష్ట నిరోధం అంటారు.

సమీకరణము

నిరోధ నియమాల నుండి

${\displaystyle {{R}=\rho \;{l \over A}}}$

${\displaystyle \rho \;}$ అనుపాత స్థిరాంకాన్ని తెలియ జేస్తుంది. దీనిని విశిష్ట నిరోధం అందురు.

${\displaystyle {\rho \;={R.A \over l}}}$

${\displaystyle {R}=}$ నిరోధం, ${\displaystyle {A}=}$ వాహక మధ్యచ్ఛేద వైశాల్యం.

ప్రమాణాలు

${\displaystyle \rho \;}$=${\displaystyle {{(ohm)}{(metre)^{2}} \over {(metre)}}}$= ఓం-మీటరు

వాహకత్వం

విశిష్ట నిరోధం యొక్క గుణకార విలోమాన్ని వాహకత్వం అంటారు. దీనికి ప్రమాణాలు ${\displaystyle {{mho}/{metre}}}$ దీనిని గ్రీకు అక్షరమైన σ (సిగ్మా) తో సూచిస్తారు.

${\displaystyle \sigma ={\frac {1}{\rho }}.\,\!}$

SI పద్ధతి లో ప్రమాణం ${\displaystyle {{mho}/{metre}}}$ లేదా సిమన్/మీటర్

కొన్ని పదార్థాల విశిష్ట నిరోధాలు, వాహకత్వం విలువలు

విశిష్ట నిరోధం,వాహకత్వం విలువలు

వరుస సంఖ్య	పదార్థం/లోహం	విశిష్ట నిరోధం ρ (Ω•m) 200 C వద్ద	వాహకత్వం σ (S/m) 200 C వద్ద
1	సిల్వర్	1.59×10−8	6.30×107
2	రాగి	1.68×10−8	5.96×107
3	అల్యూమినియం	2.82×10−8	3.5×107
4	టంగస్టన్	5.60×10−8	1.79×107
5	జింకు	5.90×10−8	1.69×107
6	నికెల్	6.99×10−8	1.43×107
7	ఇనుము	1.0×10−7	11.00×107
8	ప్లాటినం	1.06×10−7	9.43×106
9	లెడ్	1.43×10−7	6.99×106
10	మాంగనిన్	4.82×10−7	2.07×106

నిరోధాల శ్రెణి సమాంతర సంధానాలు

శ్రేణి సంధానం

ఒక నిరోధం లోని రెండవ టెర్మినల్ ను రెండవనిరోధం లోనిమొదటి టెర్మినల్ కు, రెండవ నిరోధం లోని రెండవ టెర్మినల్ ను మూడవ నిరోధం లోనిమొదటి టెర్మినల్ కు ...... ఈ విధంగా నిరోధాలను కలిపినట్లయితే ఆ సంధానాన్ని నిరోధాల శ్రేణి సంధానం అంటారు. ఇందులో ఫలిత నిరోధం విడివిడి నిరోధాల మొత్తానికి సమానంగా ఉంటుంది.

నిరోధాలను శ్రేణి సంధానం చేయుట.

ఫలిత నిరోధం=${\displaystyle R_{\mathrm {total} }=R_{1}+R_{2}+\cdots +R_{n}}$

శ్రేణిసంధానంలో ఫలిత నిరోధం

${\displaystyle {R_{1},R_{2},R_{3}}}$ నిరోధాలను శ్రేణి సంధానం చేయునపుడు ఆ సంధానం చివరి టెర్మినల్ లను ఒక విద్యుత్ వలయానికి కలిపినపుడు వలయంలో విద్యుత్ ప్రవాహం${\displaystyle {I}}$ స్థిరంగా ఉంటుంది. కాని మూడు నిరోధాలు కూడా సామర్థ్య జనకం అయిన బ్యాటరీ యొక్క విద్యుచ్ఛాలక బలమును${\displaystyle {V}}$ని పంచుకుంటాయి. అనగా బ్యాటరీ యొక్క ధ్రువాల మధ్య పొటెన్షియల్ భేదం${\displaystyle {V}}$, ${\displaystyle {R_{1}}}$ నిరోధం రెండు చివరల మధ్య ${\displaystyle {V_{1}}}$ పొటెన్షియల్ భేదం, ${\displaystyle {R_{2}}}$ నిరోధం రెండు చివరల మధ్య ${\displaystyle {V_{2}}}$ పొటెన్షియల్ భేదం, ${\displaystyle {R_{3}}}$ నిరోధం రెండు చివరల మధ్య ${\displaystyle {V_{3}}}$ పొటెన్షియల్ భేదంగా విభజించబడుతుంది. అనగా

${\displaystyle {V=V_{1}+V_{2}+V_{3}}}$ అవుతుంది.

ఓం నియమం ప్రకారం
${\displaystyle {V=IR}}$
${\displaystyle {V_{1}=IR_{1}}}$
${\displaystyle {V_{2}=IR_{2}}}$
${\displaystyle {V_{3}=IR_{3}}}$ అవుతుంది
అందువలన ${\displaystyle {IR=IR_{1}+IR_{2}+IR_{3}}}$
${\displaystyle {IR=I(R_{1}+R_{2}+R_{3})}}$
${\displaystyle {R=R_{1}+R_{2}+R_{3}}}$

సమాంతర సంధానం

నిరోధాల యొక్క మొదటి టెర్మినల్ లు ఒకవైపుకు రెండవ టెర్మినల్ నలు రెండవ వైపుకి కలిపినట్లయితే ఆ సంధానాన్ని సమాంతర సంధానం అంటారు.సమాంతర సంధానంలో ఫలిత నిరోధం యొక్క వ్యుత్క్రమం విడి విడి నిరోధాల వ్యుత్క్రమాల మొత్తానికి సమానంగా ఉంటుంది.

నిరోధాల సమాంతర సంధానం చేయు విధము

ఫలిత నిరోధం= :${\displaystyle {1 \over R}={{1 \over R_{1}}+{1 \over R_{2}}+...........................{1 \over R_{n}}}}$

సమాంతర సంధానంలో ఫలిత నిరోధం

${\displaystyle {R_{1},R_{2},R_{3}}}$ నిరోధాలను సమాంతర సంధానం చేయునపుడు ఆ సంధానం చివరి టెర్మినల్ లను ఒక విద్యుత్ వలయానికి కలిపినపుడు నిరోధాల చివరల మధ్య పొటెన్షియల్ భేదం${\displaystyle {V}}$ స్థిరంగా ఉంటుంది. కాని మూడు నిరోధాల గుండా విద్యుత్ ప్రవాహం ${\displaystyle {i}}$విభజించబడుతుంది. అనగావలయంలో విద్యుత్ ప్రవాహం${\displaystyle {i}}$, ${\displaystyle {R_{1}}}$ నిరోధం గుండా ${\displaystyle {i_{1}}}$ విద్యుత్ ప్రవాహం, ${\displaystyle {R_{2}}}$ నిరోధం గుండా ${\displaystyle {i_{2}}}$ విద్యుత్ ప్రవాహం, ${\displaystyle {R_{3}}}$ నిరోధం గుండా ${\displaystyle {i_{3}}}$ విద్యుత్ ప్రవాహంగా విభజించబడుతుంది. అనగా

${\displaystyle {i=i_{1}+i_{2}+i_{3}}}$ అవుతుంది.

ఓం నియమం ప్రకారం
${\displaystyle {i}={V \over R}}$
${\displaystyle {i_{1}}={V \over R_{1}}}$
${\displaystyle {i_{2}}={V \over R_{2}}}$
${\displaystyle {i_{3}}={V \over R_{3}}}$ అవుతుంది
అందువలన ${\displaystyle {{V \over R}={V \over R_{1}}+{V \over R_{2}}+{V \over R_{3}}}}$
${\displaystyle {{V \over R}=V({1 \over R_{1}}+{1 \over R_{2}}+{1 \over R_{3}})}}$
${\displaystyle {1 \over R}={{1 \over R_{1}}+{1 \over R_{2}}+{1 \over R_{3}}}}$

విద్యుత్ ప్రవాహం వల్ల ఉష్ణ ఫలితాలు

శక్తి నిశ్చత్వ సూత్రము ననుసరించి ఒక రూపంలో నున్న శక్తిని ఇంకొకరూపంలోకి మార్చవచ్చు. ఉదాహరణకు బ్యాటరీలోని రసాయన శక్తి విద్యుచ్ఛక్తిగా మారుతుంది. బ్యాటరీని ఒక నిరోధకానికి కలిపినపుడు అది విద్యుచ్ఛక్తిని ఉష్ణ శక్తిగా మారుస్తుంది. ఈ విధంగా నిరోధంలో ఉత్పత్తి అయిన ఉష్ణాన్ని జౌల్ ఉష్ణం అంటారు. 1860 లో జౌల్ అనే శాస్త్రవేత్త అనేక ప్రయోగాలు చేసి జరిగిన పని (${\displaystyle {W}}$) కి ఉత్పత్తి అయిన ఉష్ణానికి (${\displaystyle {Q}}$) మధ్య సంబంధాన్ని తెలియ జేశాడు. ఏ రూపంలో పని లేదా శక్తి మార్పిడి వల్ల ఉష్ణం ఉత్పత్తి అయినా ఆ ఉష్ణాన్ని జౌల్ ఉష్ణం అంటారు.

విద్యుత్తు ఇస్త్రీ పెట్టె, ఇమ్మర్షన్ హీటర్ వంటి వాటిలో ప్రయాణించినపుడు అందులో విధ్యుచ్చక్తి పూర్తిగా ఉష్ణశక్తిగా మారుతుంది. కారణం దానిలో హీటింగ్ ఎలిమెంట్ అనే లోహంతో చేయబడిన లోహపు నిరోధం ఉంటుంది. లోహ వాహకానికి పొటెన్షియల్ భేధమును కలుగజేస్తే అందులో స్వేచ్చా ఎలక్ట్రాన్లు అపసరించడం ప్రారంభిస్తాయి. ఈ ప్రక్రియలో అవి అయాన్ కోర్ ను ఢీకొని వాటికున్న శక్తిని ప్రసరింపజెస్తాయి.ఇలాంటప్పుడు అయానులు అధిక కంపన పరిమితితో కంపనాలు చేస్తాయి.దీనివల్ల వాహక ఉష్ణోగ్రతపెరిగి ఉష్ణం పరిసరాలలోనికి వికిరణం అవుతుంది.దీనినే విద్యుత్ ప్రవాహం వలన కలిగే ఉష్ణ ఫలితం అందురు. లేదా ఉష్ణ-విద్యుత్ ఫలితం అందురు.

ఉష్ణ విద్యుత్ ను నియంత్రించే ఫలితాలు

ఉష్ణ విద్యుత్ ను నియంత్రించే ఫలితాలు-ప్రయోగం
B=బ్యాటరీ
Rh=రియోస్టాట్
PQ=నిరోధ్ం తీగ

ప్రయోగం

• పటంలో చూపినట్లు PQ అనే T ఆకారపు చెక్కముక్కలు రెండింటిని తీసుకొని ఒకదానికి 5 మీటర్ల మాంగనిన్ తీగ, రెండవదానికి 10 మీటర్ల మాంగనిన్ తీగ చుట్టి ఉంచుకోవాలి.
• మొదట బీకరులో నీటి ద్రవ్యరాశి${\displaystyle {m}}$ని కనుగొనాలి. నీటి తొలి ఉష్ణోగ్రత (${\displaystyle {\theta _{1}\,}}$) ను గణించాలి.నీటి విశిష్టోష్ణం 1 కేలరీ/గ్రాము. ⁰C ఉంటుంది.

ప్రయోగం-1

• మొదట 5 మీటర్ల పొడవు గల మాంగనిన్ తీగ గల చెక్క ముక్కను నీటిలో మునుగునట్లు ఉంచాలి.
• విద్యుత్ ను 10 నిముషాల పాటు ప్రవహింపజేయాలి. విద్యుత్ ప్రవాహం (${\displaystyle {Q}}$) ను, కాలం (${\displaystyle {t}}$) లను గుర్తించాలి.
• అపుడు నీటి తుది ఉష్ణోగ్రత (${\displaystyle {\theta _{2}\,}}$) ను గుర్తించాలి.
• పై విలువలతో నీరు గ్రహించిన ఉష్ణమును గణించవచ్చు. ${\displaystyle {Q_{1}=m.s({\theta _{2}\,}-{\theta _{1}\,})}}$
• ఇప్పుడు మరల ప్రయోగమును మొదలుపెట్టి 10 మీటర్ల నిరోధ తీగ గల చెక్కముక్కనుంచి 10 నిముషాలు ప్రయోగం చేసి నీటి తుది ఉష్ణోగ్రత (${\displaystyle {\theta _{3}\,}}$) ను గణించాలి.
• పై విలువలతో నీరు గ్రహించిన ఉష్ణమును గణించవచ్చు. ${\displaystyle {Q_{2}=m.s({\theta _{3}\,}-{\theta _{1}\,})}}$
• పై విలువలను బట్టి ${\displaystyle {Q_{2}>Q_{1}}}$ అని గ్రహించ వచ్చు. దీనిని బట్టి

కాల వ్యవధి విద్యుత్ ప్రవాహం స్థిరంగా ఉన్నపుడు వాహకం లో ఉత్పత్తి అయిన ఉష్ణం దాని నిరోధానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.
${\displaystyle {Q}{\alpha \,}{R}}$..............................................(1)

ప్రయోగం-2

• ప్రయోగం-1 ప్రకారం మొదట మొదట 5 మీటర్ల పొడవు గల మాంగనిన్ తీగ గల చెక్క ముక్కను నీటిలో మునుగునట్లు ఉంచి విద్యుత్ ను 10 నిముషాల పాటు ప్రవహింపజేయాలి. విద్యుత్ ప్రవాహం (${\displaystyle {Q}}$) ను, కాలం (${\displaystyle {t}}$) లను గుర్తించి నీటి తుది ఉష్ణోగ్రత (${\displaystyle {\theta _{2}\,}}$) ను గుర్తించాలి. ఇపుడు నీరు గ్రహించిన ఉష్ణమును ${\displaystyle {Q_{1}=m.s({\theta _{2}\,}-{\theta _{1}\,})}}$ సూత్రంతో గణించాలి.
• ఇపుడు నిరోధం (${\displaystyle {R}}$), విద్యుత్ ప్రవాహం (${\displaystyle {i}}$) మార్చకుండా ప్రయోగాన్ని 20 నిముషాలు చేయాలి. అపుడు నీటి తుది ఉష్ణోగ్రతను (${\displaystyle {\theta _{4}\,}}$) గణించాలి.
• ఇపుడు నీరు గ్రహించిన ఉష్ణరాశిని ${\displaystyle {Q_{3}=m.s({\theta _{4}\,}-{\theta _{1}\,})}}$ సూత్రముతో గణించాలి.
• పై విలువలను బట్టి ${\displaystyle {Q_{3}>Q_{1}}}$ అని గ్రహించ వచ్చు. దీనిని బట్టి

ఒక వాహకంలో విద్యుత్ ప్రవాహం వలన జనించిన ఉష్ణరాశి ప్రవహించిన కాలానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.
${\displaystyle {Q}{\alpha \,}{t}}$.....................................................(2)

ప్రయోగం-3

• ప్రయోగం-1 ప్రకారం మొదట మొదట 5 మీటర్ల పొడవు గల మాంగనిన్ తీగ గల చెక్క ముక్కను నీటిలో మునుగునట్లు ఉంచి విద్యుత్ ను 10 నిముషాల పాటు ప్రవహింపజేయాలి. విద్యుత్ ప్రవాహం (${\displaystyle {Q}}$) ను, కాలం (${\displaystyle {t}}$) లను గుర్తించి నీటి తుది ఉష్ణోగ్రత (${\displaystyle {\theta _{2}\,}}$) ను గుర్తించాలి. ఇపుడు నీరు గ్రహించిన ఉష్ణమును ${\displaystyle {Q_{1}=m.s({\theta _{2}\,}-{\theta _{1}\,})}}$ సూత్రంతో గణించాలి.
• ఇపుడు నిరోధం (${\displaystyle {R}}$), కాలం (${\displaystyle {t}}$) మార్చకుండా విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని రెట్టింపు చేయాలి. అపుడు నీటి తుది ఉష్ణోగ్రత (${\displaystyle {\theta _{5}\,}}$) ను గణించాలి.
• ఇపుడు నీరు గ్రహించిన ఉష్ణరాశిని ${\displaystyle {Q_{4}=m.s({\theta _{5}\,}-{\theta _{1}\,})}}$ సూత్రముతో గణించాలి.
• పై విలువలను బట్టి ${\displaystyle {Q_{4}>Q_{1}}}$ అని గ్రహించ వచ్చు. దీనిని బట్టి

నిరోధంలో విద్యుత్ ప్రవాహం వలన జనించిన ఉష్ణరాశి,విద్యుత్ ప్రవాహ వర్గానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.
${\displaystyle {Q}{\alpha \,}{i^{2}}}$..................................................(3)

పై (1),(2),(3) సమీకరణముల నుండి ${\displaystyle {Q}{\alpha \,}{i^{2}.R.t}}$ అని తెలుస్తుంది.

విద్యుత్ శక్తి

నిరోధంలో విద్యుత్ ప్రవాహం ఉన్నప్పుడు, జనించే ఉష్ణానికి కారణం, విద్యుచ్ఛాలక బల పీఠము (విద్యుత్ ఘటం) పని చేయటమే. విద్యుత్ ఘటం తనలోని రసాయన శక్తిని ఉపయోగించి ఈ పని చేస్తుంది. రసాయన శక్తి విద్యుత్ శక్తిగా మారుతుంది.

ఒక నిరోధానికి (${\displaystyle {R}}$) పొటెన్షియల్ భేదం (${\displaystyle {V}}$) ని ప్రయోగిస్తే, అది (${\displaystyle {q}}$) ఆవేశాన్ని ప్రయాణింపజేసి, (${\displaystyle {i}}$) విద్యుత్ ప్రవాహం ఉండేలా చేస్తుంది. భ్యాటరీ చేసిన పని(${\displaystyle {W}}$) ని

${\displaystyle {W=V.q}}$ తో సూచిస్తాం.....................................(1)

కాని ${\displaystyle {q=i.t}}$ , ఇక్కడ ${\displaystyle {t=}}$నిరోధం గుండా విద్యుత్ ప్రవాహం ఉన్న కాల వ్యవధి: ${\displaystyle {i=}}$విద్యుత్ ప్రవాహం, కాబట్టి

${\displaystyle {W=V.i.t}}$ ..................................................(2)

ఇది బ్యాటరీ సరఫరా చేసిన విద్యుచ్ఛక్తిని సూచిస్తుంది. విద్యుత్ శక్తికి ప్రమాణం జౌలు. ${\displaystyle {V=i.R}}$ ను సమీకరణం (2) లో ప్రతిక్షేపిస్తే,

${\displaystyle {W={i^{2}}{R.t}}}$ గా నగును. నిరోధం ఉష్ణ సాధనం అయితే మొత్తం విద్యుత్ శక్తి ఉష్ణ శక్తిగా మారుతుంది.

విద్యుత్ సామర్థ్యము

ఘటము,బ్యాటరీ లేదా ఏదైనా శక్తి జనకం పనిచేసే రేటు దానికి సంధానం చేయబడిన విద్యుత్ సాధనంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఈ విద్యుత్ సాధనాలు వాటికి అందించబదిన పనిని కాంతి లేదా ఉష్ణం వంటి మరో శక్తి రూపంలోకిఒ మార్చుతాయి. కాబట్టి ఒక విద్యుత్ సాధనం ఎంత శక్తిని వినియోగించుకున్నది అనే అంశం, విద్యుత్ జనకం చేసిన పని నుండి నిర్థారించవచ్చు.

^{విద్యుత్ పని రేటును, విద్యుత్ సామర్థ్యంగా నిర్వచిస్తారు.}

ఒక విద్యుత్ వలయంలోని విద్యుత్ పరికరం ${\displaystyle {W}}$ పనిని ${\displaystyle {t}}$ కాలంలో చేస్తే, ఆ పరికర విద్యుత్ సామర్థ్యం ${\displaystyle {P}}$ ను,

${\displaystyle {P={W \over t}}}$ జౌలు/సెకను లేదా వాట్. గా రాయవచ్చు.

పై సమీకరణముల నుండి ${\displaystyle {P={Vit \over t}=Vi}}$

అంటే సామర్థ్యం = పొటెన్షియల్ భెదం X విద్యుత్ ప్రవాహం.

${\displaystyle {P}}$ సామర్థ్యాన్ని ఒక విద్యుత్ జనకం, విద్యుత్ పరికరానికి అందిస్తే అది పూర్తిగా వినియోగించు కుంటుంది. కాబట్టి విద్యుత్ పరికరం వినియోగించుకున్న శక్తిని విద్యుత్ జనక సామర్థంగా తెలుసుకోవచ్చు.

వాట్

సామర్థానికి ప్రమాణం "వాట్"

ఒక జౌలు పని ఒక సెకను కాలంలో జరిగితే విద్యుత్ సామర్థాన్ని ఒక వాట్ అంటాం.

పై సమీకరణము నుండి వాట్ = వోల్టు .ఆంపియర్.

విద్యుత్ సాధనాల వాటేజ్

విద్యుత్ సాధనాలు విద్యుచ్ఛక్తిని వినియోగించుకునే రేటుని, దాని వాటేజ్ గా నిర్వచిస్తారు.

బల్బు, ఇమ్మర్షన్ హీటరు,వంటి విద్యుత్ సాధనాలు వినియోగించుకునే సామర్థ్యాన్ని వాటేజ్ అంటారు.వాటేజిని వాట్లలో తెలియ జేస్తారు;

వాట్ గుణిజాలు సామర్థ్యం యొక్క పెద్ద ప్రమాణాలు;

1 కిలో వాట్ ${\displaystyle {(KW=)}}$ ${\displaystyle {10^{3}}}$ వాట్లు${\displaystyle {(W)}}$

1 మెగా వాట్ ${\displaystyle {(MW)=}}$ ${\displaystyle {10^{6}}}$ వాట్లు${\displaystyle {(W)}}$

జౌల్ నియమం-ఉష్ణయాంత్రిక తుల్యాంకం

కారకలు చేసే యాంత్రిక లేదా వేరే రూపంలోకి పనులను సులభంగా ఉష్ణంగా మార్చవచ్చునని జౌల్ అనే శాస్త్రవేత్త గమనించాడు. చేసిన పనికి, ఉత్పత్తి అయిన ఉష్ణానికి మధ్య తుల్యాంక సంబంధం ఉన్నదని నిరూపించాడు.

వినియోగించిన యాంత్రిక పని ${\displaystyle {W}}$ జౌళ్ళలో, ఉత్పత్తి అయిన ఉష్ణం ${\displaystyle {Q}}$ కెలోరీలలో ఉన్నపుడు జౌల్ నియమాన్ని ఈ క్రింది విధం గా ప్రవచించవచ్చు.

ఒక వనిని ఏ విధంగా చేసినా, ఉత్పత్తి అయే ఉష్ణరాశి మాత్రము ఒకటే.
${\displaystyle {W}}$ ${\displaystyle {\alpha \,}}$ ${\displaystyle {Q}}$

${\displaystyle {W}}$ ${\displaystyle {=}}$ ${\displaystyle {JQ}}$
ఇక్కడ ${\displaystyle {J}}$ ను "ఉష్ణ యాంత్రిక తుల్యాంకం" అందురు. లేదా "జౌల్ స్థిరాంకం" అందురు.

పై సమీకరణం నుండి
${\displaystyle {J}}$${\displaystyle {=}}$${\displaystyle {W \over Q}}$

వినియోగించిన యాంత్రిక పని ${\displaystyle {W}}$ జౌళ్ళలో, ఉత్పత్తి అయిన ఉష్ణం ${\displaystyle {Q}}$ కెలోరీలలో ఉన్నపుడు ${\displaystyle {J=4.18}}$ జౌల్స్/కెలోరీ. అవుతుంది.

విద్యుత్ పని

${\displaystyle {R}}$ నిరోధం ఉన్న ఒక విద్యుత్ సాధనంలో ${\displaystyle {V}}$ పొటెన్షియల్ భెదంతో,${\displaystyle {i}}$ విద్యుత్ ప్రవాహం, ${\displaystyle {t}}$ కాలంపాటు, ఉన్నపుదు జరిగే పనికి సమీకరణాలను ఈ క్రింది విధంగా వ్రాయవచ్చు.

${\displaystyle {W=Vit}}$ లేదా
${\displaystyle {W={i^{2}}Rt}}$

ఈ పని వల్ల ఉత్పత్తి అయిన ఉష్ణం ${\displaystyle {Q}}$ అయితే,

${\displaystyle {Q}}$ ${\displaystyle {=}}$ ${\displaystyle {W \over J}}$ ${\displaystyle {=}}$ ${\displaystyle {{Vit} \over J}}$ ${\displaystyle {=}}$ ${\displaystyle {({i^{2}}Rt) \over J}}$

ఇక్కడ ${\displaystyle {J}}$ స్థిరరాశి కనుక

${\displaystyle {Q{\alpha \,}{i^{2}}Rt}}$

ఇళ్ళల్లో విద్యుత్ వినియోగం

మన ఇండ్లలో ఉపయోగించే విద్యుత్ సాధనాలు వినియోగించుకునే విద్యుచ్చక్తిని, మీటరు నమోదు చేస్తుంది. ఒక నిర్ణీత కాలంలో వినియోగమయిన విద్యుచ్చక్తిని నమోదు చేయాలంటే ఈ మీటరు యొక్క, తొలి, తుది రీడింగులను నమోదు చేయాలి. ఈ రెండు రీడింగుల భేదము ఆ నిర్ణీత కాలంలో వినియోగమైన విద్యుచ్చక్తి ప్రమాణాలను తెలుపుతుంది.

యిండ్లలో వాడబడుతున్న మీటర్ రీడింగ్ ప్రమాణం "యూనిట్" అంటే కిలో.వాట్.అవర్${\displaystyle {(KWH)}}$

విద్యుత్ సాధనం వినియోగించుకొనే విద్యుచ్ఛక్తి, ఆ సాధన వాటేజ్ పైన దానినిఉపయోగించిన కాలవ్యవధి పైన ఆధారపదుతుంది.

విద్యుచ్ఛక్తి = సామర్థ్యం X కాలం=వాట్ .సెకనులు

1 వాట్ అవర్ = 1 వాట్ X 1 గంట
1 వాట్ అవర్ = 1 వాట్ X 60 X 60 సెకనులు
1 వాట్ అవర్ = 3600 వాట్.సెకనులు

1 కిలో వాట్ అవర్ = 1000 వాట్ అవర్స్
1 కిలో వాట్ అవర్ = 1000 X 3600 వాట్ సెకనులు.
${\displaystyle {{1KWH}=36X{10^{5}}WH}}$

మీ విద్యుత్తు బిల్లులో చూపబడిన నెలసరి వాడుక ప్రమాణాల సంఖ్య మీరు ఉపయోగించిన ${\displaystyle {KWH}}$(యూనిట్లు) లను సూచిస్తుంది.

యూనిట్ల సంఖ్య = ${\displaystyle {(WattageXno.of.hours.used.in.a.day.X30) \over 1000}}$

ఫారడే విధ్యుత్ విశ్లేషణ నియమాలు

మొదటి నియమం

విద్యుద్విశ్లేషణం లో, విద్యుద్విశ్లేష్యం నుండి విడుదలయే అయానుల ద్రవ్యరాశి, దాని గుండా ప్రవహించే విద్యుత్తు కు, ప్రవహించిన కాలానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.

విద్యుత్ విశ్లేషణ - అనువర్తనాలు

విద్యుత్ ప్రవాహం వల్ల అయస్కాంత ఫలితాలు

విద్యుత్ మోటారు

విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ

ఫారడే ప్రయోగం

లెంజ్ నియమం

విద్యుత్ డైనమో

తీగ చుట్ట ప్రేరకత్వం

అన్యోన్య ప్రేరణ

స్వయం ప్రేరణ

ట్రాన్స్ ఫార్మర్

పూర్తి వ్యాసం కై చదవండి ట్రాన్స్‌ఫార్మర్

ఉత్పత్తి రకాలు

గాలి మర విద్యుత్తు ఉత్పాదనలో శ్రేష్టమైనది.

విద్యుచ్ఛక్తి సాధారణంగా విద్యుత్-యాంత్రిక జనరేటర్ల ద్వారా తయారుచేస్తారు. ఇవి నీటి ఆవిరి, గాలి, ప్రవహించే నీరు మొదలైన వాటి శక్తి మూలంగా పనిచేస్తాయి. బొగ్గు, సహజ వాయువు మొదలైన ఇంధన వనరులు ప్రకృతి సిద్ధంగా లభిస్తాయి. అణు విచ్ఛేదన ద్వారా వేడిని తద్వారా విద్యుచ్ఛక్తిని రియాక్టర్లులో తయారుచేస్తున్నారు. అతి వేగంగా వీచే గాలిని ఉపయోగించి గాలి మర ద్వారా విద్యుత్తు తయారుచేయవచ్చును. వీటన్నింటికి ముఖ్యమైన పరికరం ట్రాన్స్ ఫార్మర్.

సూర్య వికిరణాన్ని ఫోటోవోల్టాయిక్ ఘటాలను ఉపయోగించి సౌర విద్యుత్తుగా ఉత్పత్తి చేస్తున్నారు.

ఉపయోగాలు

సాధారణ విద్యుద్దీపం.

• విద్యుత్తుతో మన ఇంట్లో ఎన్నో గృహోపకరణాలు పనిచేస్తున్నాయి. వానిలో విద్యుద్దీపాలు, పంఖాలు, హీటర్లు, రిఫ్రిజిరేటర్లు మొదలైనవి. వీనిలో మొట్టమొదటగా మానవులకు ఉపయోగంలోకి వచ్చినది 1870లో కనుగొన్న విద్యుద్దీపాలు. ఇవి నూనె దీపాలను, వాటి వల్ల కలిగే ప్రమాదాలను తొలగించాయి.
• విద్యుత్తు నుండి జనించిన వేడిని వంటకోసం, నీటిని, గాలిని వేడిచేయడం కోసం, అనేక ఇతర రకాలుగా ఉపయోగించుకుంటున్నాము. కొన్ని సమయాలలో గాలిని చల్లగా చేయడానికి దీనిని వేసవికాలంలో వాడుకుంటున్నాము.
• విద్యుత్తు టెలిగ్రాఫ్ వంటి కొన్ని సమాచార సాధనాలలో ఉపయోగిస్తున్నారు.
• విద్యుదయస్కాంత సూత్రాల్ని ఉపయోగించి విద్యుత్ మోటారు కనుగొన్న తరువాత ఎన్నో రకాలుగా దీనిని రైలు, మోటారు వాహనాలు, పంఖాలు, జనరేటర్లుగా ఉపయోగిస్తున్నాము.
• రేడియో, దూరదర్శిని వంటి అన్నో ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలలో కొద్దిగా విద్యుత్తును ఉపయోగిస్తున్నారు.

ఫారాక్స్ బల్బు ఆయుష్షు 25 ఏళ్లు

ఆధునాతన విద్యుత్తు బల్బు ఫారాక్స్ 25ఏళ్ల కాలం మన్నుతుంది. రోజుకు నాలుగు గంటలే వాడితే మరింత కాలం పనిచేస్తుంది. అతి తక్కువ విద్యుత్తును ఉపయోగించుకునే ఈ బల్బు 60వాట్ల కాంతి నిచ్చే బల్బుతో సమానమైన వెలుగునిస్తుంది.ధర రూ.2,275 .ఏటా రూ.60 నిర్వహణ కోసం ఖర్చు పెట్టాలి. మొదటి మూడేళ్లలోనే ఇది 27 పౌండ్లదాకా ఇంటి విద్యుత్తు బిల్లును పొదుపు చేస్తుంది.ఈ బల్బులో వెలుగును పెంచడానికీ, తగ్గించడానికీ అవకాశం ఉంది. (ఈనాడు25.10.2009)

వ్యర్థ జలాలతో విద్యుత్తు

ఐఐటీ ఖరగ్‌పూర్‌లో ఎంటెక్‌ చదువుతున్న మనోజ్‌ మండేలియా మైక్రోబయల్‌ ఫ్యూయల్‌ సెల్‌(ఎంఎఫ్‌సీ) జీవ విద్యుత్తు రసాయన ప్రక్రియద్వారా వ్యర్థ జలాలను వినియోగించి విద్యుత్తు ఉత్పత్తి చేశారు.

పొదుపు

• బహుళ అంతస్తుల భవనాల్లో సూర్యరశ్మితో నీళ్లను వేడెక్కించే యంత్రాలు తప్పనిసరి చేశారు. వాటిని ఏర్పాటు చేస్తేనే నిర్మాణాలను అనుమతించాలని పురపాలక శాఖ 2006లో జీవో ఇచ్చింది.
• మామూలు బల్బులకు 60 వాట్‌లు, ట్యూబ్‌లైట్లకు 36 వాట్‌ల కరెంటు అవసరం అవుతుంది. అదే కాంపాక్టు ఫ్లోరోసెంట్‌ ల్యాంపుల (సీఎఫ్‌ఎల్‌)కు 11-15 వాట్‌లు అయితే సరిపోతుంది.
• చౌక్‌ ఉన్న ట్యూబ్‌లైట్‌ల (55 వాట్‌) స్థానంలో చౌక్‌ లేకుండా పనిచేసే సన్నటి ట్యూబ్‌లైట్లు బిగిస్తే దుబారాను నివారించవచ్చు.
• కొత్తగా ఎల్‌ఈడీ దీపాలు వచ్చాయి. వీటికి ఒక వాట్‌ కరెంటు సరిపోతుంది. వీటిని బెడ్‌ ల్యాంప్‌లుగా వాడొచ్చు
• సాధారణ జెట్‌ పంపులు వాడితే రోజుకి 2.25 యూనిట్లు ఖర్చవుతుంది. అదే సబ్‌ మెర్సిబుల్‌ పంపుసెట్లకు 1.25 యూనిట్లు సరిపోతుంది.
• సాధారణ రెగ్యులేటర్‌ స్థానంలో ఎలక్ట్రానిక్‌ రెగ్యులేటర్లు బిగిస్తే 15 శాతం కరెంటు పొదుపు చేయొచ్చు.

ఆటోమేటిక్ మీటర్ రీడింగ్ ( ఏ ఎం ఆర్ )

ఆటోమేటిక్ రీడింగ్ విధానంలో ప్రధాన కార్యాలయం నుంచే మీటర్ రీడింగ్ తీసుకునే అవకాశం ఉంది. పవర్ సరఫరా సమయంలో ఆయా ప్రాంతాలకు సరఫరా అవుతున్న ఫీడర్‌లకు ఒక కంప్యూటర్ చిప్‌ను అమర్చుతారు. దీనిని ఆయా ఫీడర్‌ల పరిధిలోని సబ్‌స్టేషన్‌ లకు అనుసంధానం చేస్తారు.ఒక్కోఫీడర్ నుంచి NO POWER ఏ ఏ ప్రాంతాల్లోని సబ్ స్టేషన్‌ల ద్వారా విద్యుత్ సరఫరా అవుతుందన్నది కూడా రికార్డవుతుంది. ఇలా ఆయా సబ్‌స్టేషన్‌ల పరిధిలో ఎన్ని కనెక్షన్ దారులకు విద్యుత్ సరఫరా అవుతుందన్నది కూడా తెలిసి పోతుంది. ఆయా ప్రాంతాల్లోని సబ్‌స్టేషన్‌ల పరిధిలో వ్యక్తిగత కనెక్షన్ దారులకు కూడా నేరుగా ప్రధాన కార్యాలయానికి అనుసంధానం చేసే ప్రత్యేక టెక్నాలజీని ఉపయోగిస్తారు.దీంతో నేరుగా ప్రధాన కార్యాలయం నుంచి ఆయా మీటర్‌ల ద్వారా ఎంత విద్యుత్‌ఖర్చవుతుందన్నది తెలిసిపోతుంది. దీని వల్ల ఒక సబ్‌స్టేషన్ పరిధిలో ఫీడర్‌ల నుంచి ఎంత విద్యుత్ సరఫరా అవుతంది.....ఎన్ని కనెక్షన్‌లకు ఇది వెళ్తున్నది ...అన్న విషయం కూడా తెలిసి పోతుంది. దీని వల్ల టెలిఫోన్ బిల్లు లాగా కరెంట్ బిల్లులు కూడా పంపిణీ చేసేందుకు అవకాశం వుంటుంది. ఆయా సబ్‌స్టేషన్‌ల పరిధిలో ఎంత విద్యుత్ వృ«థా అవుతోందన్నది కూడా ఈ ఏఎంఆర్‌ల వల్ల తెలిసిపోతుంది.పంపీణీలో ట్రాన్స్‌మిషన్ లాస్‌ (వృథా),విద్యుత్ చౌర్యం దాదాపు 45శాతం వరకూ ఉంది.ఏఎంఆర్ మీటర్లను ఏర్పాటుచేసినట్టయితే వృధాను,విద్యుత్ చౌర్యాన్ని అరికట్టే అవకాశం ఉంది.ఆయా ప్రాంతాల్లో ఫీడర్‌లకు,సబ్ స్టేషన్‌లకు అనుసంధానంగా కొనసాగే ఆటేమేటిక్ మీటర్ రీడింగ్ టెక్నాలజీలో ఎక్కడ విద్యుత్ చౌర్యం జరుగుతోందన్న విషయం కూడా చాలా సులభంగా తెలిసిపోతుంది.విద్యుత్‌మీటర్ల ట్యాంపరింగ్‌ను ఈ టెక్నాలజీ చాలా సులభంగా పసిగట్టగలుగుతుంది. దీంతో ఏ ప్రాంతంలో ఇది ఎక్కువగా జరుగుతోందన్నది కూడా ప్రధానకార్యాలయానికి సమాచారం అందుతుంది.

ఇవి కూడా చూడండి

• niti
• niti విద్యుద్విశ్లే Niti vidyut vishleshan
• షణ.
• విద్యుత్తు వాడకం (వినియోగం) - ఆంధ్ర ప్రదేశ్ రాష్ట్రంలో

మూలాలు

బయటి లింకులు

• Illustrated view of how an American home's electrical system works
• Electricity around the world
• Electricity Misconceptions
• Electricity and Magnetism
• Understanding Electricity and Electronics in about 10 Minutes