विद्युतधारा – Current Electricity for MPSC State Exams in Marathi

विद्युतधारा/ Current Electricity

विद्युतधारा (Electric Current)

• कोणत्याही विद्युत-वाहकाच्या प्रत्येक अणूजवळ एक किंवा एकापेक्षा जास्त Electron असे असतात कि ते अनु केंद्रकाशी अतिशय कमी बलाने बांधलेले असतात, त्यांना मुक्त Electron म्हणतात.
• वाहकामधे हे मुक्त Electron एका भागाकडून दुसऱ्या सहजपणे जाऊ शकतात. 
• या मुक्त Electron बरोबरच Negative charge चे वहन होते.
• वाहकातून वाहणारा Electron चा प्रवाह किंवा ठराविक कालावधीत वाहणारा विद्युत प्रभार म्हणजे ‘विद्युतधारा’ होय .

I =  Q/t

I = Ampere (A)

Q = Coulomb(C)

I = Time(t)

• येथे कुलंब (Coulomb) हे इलेक्ट्रिक चार्जचे एकक आहे.
• वाहकातून वाहून जाणाऱ्या शुल्काचे प्रमाण जेव्हा 1 अँपिअर प्रवाह 1 कूलम्बसाठी कंडक्टरमधून वाहते. I.e. 1C = 1A X 1s

 विभावंतर (Potential Difference)

• आकाशात चमकणाऱ्या विजेचा प्रकाशझोत हा आकाशातून जमिनीकडे जातो, म्हणजे आकाशाकडे जास्त potential असते, तर जमिनीकडे कमी potential असते. या प्रक्रियेमध्ये निर्माण होणारे विभावंतर  10^7 Volt असते.
• विद्युत विभव (Electric potential) म्हणजे वाहकाच्या एखाद्या बिंदू जवळील विद्युत पातळी होय.
• जर वाहकाच्या दोन टोकातील विद्युत पातळीत फरक असेल, तरच विद्युतधारा वाहते.
• ठराविक प्रभार (Charge) एका बिंदूपासून दुसऱ्या बिंदु पर्यंत जात असताना घडलेले कार्य म्हणजे विभावंतर होय.

विभावंतर = कार्य  / प्रभार

V(Voltage) = W (Joule)  / Q (C)

• विभावंतर मोजण्यासाठी Voltmeter  चा उपयोग केला जातो.
• टिपणी – Circuit मध्ये Voltmeter हे समांतर (Parallel) जोडले जाते.

रोध (Resistance) 

• जेव्हा वाहकातील Electron एका टोकाकडून दुसऱ्या टोकाकडे गतीमान होतात, तेव्हा ते मुक्त Electron इतर बंदिस्त Electron वर जाऊन आदळतात. या आघातामुळे Electron च्या प्रवाहाला अडथळा निर्माण होतो, या अडथळा निर्माण करण्याच्या वाहकाच्या गुणधर्मास Resistance म्हणतात. 

R = V / I

R α Vव  R α 1 / I

• रोध व विद्युतधारा एकमेकांच्या व्यस्त प्रमाणात असते. रोध वाढवला असता, विद्युतधारा कमी होते. Vice Versa, तर रोध कमी केले असता, विद्युतधारा वाढते.
• विभावंतर व रोध सम प्रमाणात असते, विभावंतर वाढवले असता, रोध वाढतो, परंतु विद्युतधारा वाढण्याचे प्रमाण रोधापेक्षा जास्त असते.

Types of Conductors

1.Conductor

• या मध्ये मुक्त Electron चे प्रमाण जास्त असते, त्यामुळे रोध हा कमी असतो. 
• उदा. Aluminium, Copper, etc. 

2.Semiconductor

• असा पदार्थ जो वाहक (Conductor) व दुर्वाहक (Insulator) या दोन्हीचे गुणधर्म दाखवतो, त्याला Semi- Conductor म्हणतात.
• Semiconductor मध्ये तापमान वाढविले असता, तो वाहकाचे गुणधर्म दाखवितो, तर तापमान कमी केले असता, तो दुर्वाहकाचे गुणधर्म दाखवतो. 
• उदा. Silicon, Germanium, etc. 

3.Super Conductor

• असे पदार्थ ज्यामधील तापमान कमी केले असता, रोध कमी होतो व  ठराविक तापमानाला जर रोध Zero होत असेल, तर त्या पदार्थाला Online Classroom Program Conductor म्हणतात. 
• उदा. Mercury, Fullerene (C-60), etc. 

4.Insulator 

• या मध्ये मुक्त Electrons नसतान / कमी असतात, म्हणून विद्युतधारा या मधून वाहत नाही.
• उदा. Plastic, लाकडू, etc.

Ohm चा नियम

• वाहकाची भौतिक स्थिती कायम असताना वाहकातून वाहणारी विद्युतधारा ही त्या वाहकाच्या दोन टोकातील विभावंतराशी समानुपाती असते.

V= I

Vα I

• चांदी, Aluminium, तांबे, etc. यांसारख्या वाहकामध्ये ज्या प्रमाणात विभावंतर वाढते, त्याप्रमाणात विद्युतधारेमध्ये वाढ होते. म्हणून या Conductor’s ला Ohmic Conductors म्हणतात.
• काही वाहक ohm च्या नियमांचे पालन करत नाहीत. म्हणजे त्या वाहकांमध्ये विभावंतर ज्या प्रमाणामध्ये वाढते, त्या प्रमाणामध्ये विद्युतधारेत वाढ होत नाही. 
• उदा. डायोड, थर्मीस्टर, etc. 

रोधकता (Resistivity)

• रोधकता का पदार्थाचा गुणधर्म असून, वेगवेगळ्या पदार्थाची रोधकता वेगवेगळी असते.
• वाहकाचा रोध हा त्या वाहकाची लांबी (l) व  क्षेत्रफळ (A) यांच्यावर अवलंबून असतो.

R =ρ l/A

R α l , R α 1/A& R α ρ

• जेथे, ρ कंडक्टरची प्रतिरोधकता म्हणून ओळखली जाते. 

पदार्थाच्या रोधकतेचा चढताक्रम म्हणजेच विद्युतधारेचा उतरता क्रम

1) चांदी (Ag)

2) Copper

3) Aluminium (Al)

4) Tungsten

5) लोखंड

6) Chromium

7) मॅगनीज

Que. धातुंमधील विद्युत चालकता कमी ते जास्त क्रमानुसार (MPSC Subordinate Combine Prelim 2017)

(1) Al, Ag, Cu (2) Al, Cu, Ag (3) Cu, Al, Ag (4)Al, Cu, Al

From metals electrical conductivity increases in the order of

(1) Al, Ag, Cu (2) Al, Cu, Ag (3) Cu, Al, Ag (4)Al, Cu, Al

Internal Resistance 

R + r= V / I

Where, r = internal resistance 

रोधाची एकसर व समांतर जोडी (Resistors in Series and Parallel)

एकसर जोडणी 

• Circuit मधील प्रत्येक भागातून समान विद्युतधारा वाहते.
• एकसर जोडणीमध्ये प्रत्येक रोधासाठी विभावंतर हा वेगवेगळा असतो. 
• ही जोडणी Circuit मधील रोध वाढविण्यासाठी व विद्युतधारा कमी करण्यासाठी वापरली जाते.
• एकसर जोडणी मधील परिणामी रोध हा त्या जोडणीतील स्वतंत्र रोधाच्या बेरजे इतका असतो  

Rs = R_1+R_2+ R_3… 

• एकसर जोडणीतील परिणामी रोध हा त्या जोडणीतील स्वतंत्र रोधापेक्षा जास्त असतो.

समांतर जोडणी

• Circuit मधील प्रत्येक भागातून समान Potential Differenceवाहते. 
• समांतर जोडणी मध्ये प्रत्येक रोधासाठी विद्युतधारा वेगवेगळी असते.
• ही जोडणी Circuit मधील रोध कमी करण्यासाठी व विद्युतधारा वाढविण्यासाठी वापरली जाते.
• समांतर जोडणीचा परिणामी रोध स्वतंत्र रोधाच्या बेरजेपेक्षा ही कमी असतो 

1/Rp =1/R_1+1/R_2+1/R_3… 

• समांतर जोडणीतील परिणामी रोध जोडणीतील प्रत्येक स्वतंत्र रोधा पेक्षा ही कमी असतो.

विद्युतधाराचा औष्णिक परिणाम

• जेव्हा एखाद्या वाहकातून विद्युतधारा जाऊ लागते, तेव्हा वाहकातून मुक्त electron, जास्त विभाव असलेल्या टोकांकडून कमी विभव असलेल्या टोकाकडे जाऊ लागतात. 
• या हलचालीत मुक्त electrons या वाहकातील इतर electron व ions वर आघात होतो.
• प्रत्येक आघाताच्या वेळी electron च्या अंगी असलेल्या गतिज व स्थितीज ऊर्जेचे काही प्रमाणात उष्णता ऊर्जेत रूपांतर होते, त्यामुळे वाहकाचे तापमान हळू हळू वाढत जाते.
• अशा प्रकारे वाहकातून विद्युतधारा वाहत असताना उष्णता ऊर्जा निर्माण होण्याच्या क्रियेला विद्युतधाराचा औष्णिक परिणाम म्हणतात.

अधिक माहितीसाठी  PDF Download करा, येथे क्लिक करा:

विद्युतधारा,Download PDF मराठीमध्ये

To access the content in Marathi click here,

Current Electricity

Other Important Subject Links
Rock System in Maharashtra for MPSC Study Notes	एमपीएससी संविधानाची ऐतिहासिक उत्क्रांती 2021- Historical Evolution of the Constitution in Marathi
Soil in Maharashtra for MPSC Study Notes	एमपीएससी भारताची किनारपट्टी फॉर पंसक एक्साम 2021- Coastal Plain of India for MPSC in Marathi
एमपीएससी महाराष्ट्रातील प्रशासकीय एकके- Administrative Units of Maharashtra for MPSC in Marathi	महाराष्ट्राचा भूगोल एमपीएससी परीक्षा 2021- Geography of Maharashtra for MPSC in Marathi
Geography of Maharashtra Study Notes for MPSC Exam 2021	एमपीएससी भारतीय राज्यघटनेची निर्मिती 2021- Making of the Indian Constitution for MPSC in Marathi
एमपीएससी संविधानाची ऐतिहासिक उत्क्रांती 2021- Historical Evolution of the Constitution in Marathi	एमपीएससी यूरोपीयनांचे भारतातील आगमन 2021- Arrival of Europeans in India for MPSC in Marathi
Light Study Notes of Physics for MPSC State Exam 2021	Current Electricity Study Notes for MPSC State Exam 2021
Sound Study Notes for MPSC State Exam 2021	एमपीएससी ध्वनी 2021- Sound for MPSC in Marathi
एमपीएससी भौतिकशात्रातील काही मूलभूत संज्ञा 2021- Basic Terminologies of Physics for MPSC in Marathi	एमपीएससी भारतातील बेरोजगारी आणि दारिद्रय 2021- Unemployment and Poverty in India for MPSC in Marathi
एमपीएससी महाराष्ट्राची ‘जलप्रणाली’ 2021- Drainage System of Maharashtra for MPSC in Marathi	एमपीएससी प्रकाश 2021- Light for MPSC State Exam in Marathi

More From Us:

MPSC Current Affairs 2021: Download in Marathi & English

MPSC GK Study Material: Complete Notes for MPSC Exam [Free]

NCERT Books for MPSC State Exam 2021

Maharashtra Police Bharti 2021 Exam: Complete Study Material/संपूर्ण अभ्यास साहित्य