अध्याय 11: विद्युत

कक्षा 10 विज्ञान एनसीईआरटी पाठ्यपुस्तक का अध्याय 11, "विद्युत", चालकों में विद्युत आवेश के प्रवाह, ओम के नियम (V = IR), प्रतिरोध, श्रेणीक्रम और पार्श्वक्रम परिपथों, जूल के तापीय प्रभाव (H = I²Rt) तथा विद्युत शक्ति (P = VI) को समझाता है।

• विद्युत धारा, विभवांतर और ओम का नियम — विद्युत धारा आवेश प्रवाह की दर है, जो परिपथ में विभवांतर द्वारा संचालित होती है। ओम का नियम इन्हें V = IR के रूप में जोड़ता है, जो यह दर्शाता है कि प्रतिरोध यह नियंत्रित करता है कि दिए गए विभवांतर पर कितनी धारा प्रवाहित होगी।
• प्रतिरोध को प्रभावित करने वाले कारक — किसी चालक का प्रतिरोध उसकी लंबाई के साथ बढ़ता है और अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल के साथ घटता है; यह पदार्थ की प्रतिरोधकता पर भी निर्भर करता है। इसीलिए पतले, लंबे या उच्च प्रतिरोधकता वाले तार मोटे, छोटे तारों की तुलना में अधिक प्रतिरोध करते हैं।
• प्रतिरोधों का संयोजन और तापीय प्रभाव — श्रेणीक्रम में प्रतिरोध सीधे जुड़ते हैं, जबकि पार्श्वक्रम में उनके व्युत्क्रम जुड़ते हैं। जूल के नियम द्वारा व्यक्त तापीय प्रभाव और वाट में मापी गई विद्युत शक्ति यह बताती है कि हीटर, बल्ब और फ्यूज कैसे काम करते हैं और विद्युत ऊर्जा का बिल कैसे बनता है।

1. 01विद्युत धारा I = Q/t को ऐम्पियर (A) में मापा जाता है; 1 कूलॉम आवेश लगभग 6 × 10¹⁸ इलेक्ट्रॉनों के आवेश के बराबर होता है।
2. 02ओम का नियम: किसी चालक के सिरों के बीच विभवांतर V स्थिर ताप पर विद्युत धारा I के सीधे अनुपाती होता है, जिसे V = IR के रूप में व्यक्त किया जाता है।
3. 03प्रतिरोध R = ρl/A; प्रतिरोधकता ρ (Ω m में) पदार्थ पर निर्भर करती है — धातुओं की प्रतिरोधकता 10⁻⁸ से 10⁻⁶ Ω m तथा कुचालकों की 10¹² से 10¹⁷ Ω m होती है।
4. 04श्रेणीक्रम परिपथ में तुल्य प्रतिरोध Rs = R1 + R2 + R3 होता है और सभी प्रतिरोधों में समान धारा बहती है; पार्श्वक्रम में 1/Rp = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 होता है और प्रत्येक प्रतिरोध के सिरों पर समान विभवांतर होता है।
5. 05जूल का तापीय नियम: H = I²Rt — उत्पन्न ऊष्मा धारा के वर्ग, प्रतिरोध और समय के अनुपाती होती है; इस सिद्धांत पर विद्युत हीटर, इस्त्री और फ्यूज कार्य करते हैं।
6. 06विद्युत शक्ति P = VI = I²R = V²/R वाट (W) में; व्यावसायिक विद्युत ऊर्जा किलोवाट घंटे में मापी जाती है (1 kWh = 3.6 × 10⁶ J)।