अध्याय 14: विद्युत धारा और इसके प्रभाव (Electric Current and its Effects)

परिचय

विद्युत (बिजली) हमारे आधुनिक जीवन का एक अभिन्न अंग है। यह हमें रोशनी, गर्मी, और ऊर्जा प्रदान करती है। लेकिन क्या आपने कभी सोचा है कि जब किसी तार में विद्युत धारा प्रवाहित होती है तो क्या होता है? इस अध्याय में, हम विद्युत धारा के दो मुख्य प्रभावों - तापीय (heating) और चुंबकीय (magnetic) - का अध्ययन करेंगे और जानेंगे कि ये प्रभाव हमारे दैनिक जीवन में किस प्रकार काम आते हैं।

14.1 विद्युत परिपथ और इसके घटक

विद्युत परिपथ (Electric Circuit) विद्युत धारा के प्रवाह के लिए एक पूर्ण और बंद पथ होता है। यह विभिन्न घटकों से मिलकर बनता है। इन घटकों को प्रतीकों (symbols) द्वारा दर्शाया जाता है ताकि परिपथ आरेख (circuit diagram) बनाना आसान हो।

कुछ प्रमुख अवयव और उनके प्रतीक:

• विद्युत सेल (Electric Cell): एक लंबी और एक छोटी, मोटी लाइन।
• बैटरी (Battery): एक से अधिक सेल का संयोजन।
• स्विच (Switch): खुला (open) या बंद (closed) स्थिति।
• बल्ब (Bulb): एक गोल घेरे में 'X' या तार का फिलामेंट।
• संयोजक तार (Connecting Wire): एक सीधी रेखा।

जब स्विच **बंद (closed)** होता है, तो परिपथ पूर्ण हो जाता है और विद्युत धारा प्रवाहित होती है। जब स्विच **खुला (open)** होता है, तो परिपथ अधूरा होता है और धारा प्रवाहित नहीं होती।

14.2 विद्युत धारा का तापीय प्रभाव

जब किसी तार में विद्युत धारा प्रवाहित होती है, तो वह तार गर्म हो जाता है। इस प्रभाव को **विद्युत धारा का तापीय प्रभाव (Heating Effect)** कहते हैं। यह प्रभाव विद्युत ऊर्जा के ऊष्मा ऊर्जा में रूपांतरण के कारण होता है।

• अनुप्रयोग: इस सिद्धांत का उपयोग कई उपकरणों में होता है, जैसे विद्युत हीटर, विद्युत इस्तरी (iron), विद्युत केतली और गीजर। इन सभी में एक उच्च प्रतिरोधक तार (जैसे नाइक्रोम) होता है, जो गर्म होकर ऊष्मा उत्पन्न करता है।
• विद्युत फ्यूज (Electric Fuse): यह विद्युत धारा के तापीय प्रभाव पर आधारित एक सुरक्षा युक्ति है। फ्यूज एक विशेष प्रकार के तार से बना होता है जिसका गलनांक बहुत कम होता है। जब परिपथ में बहुत अधिक धारा प्रवाहित होती है, तो यह तार गर्म होकर पिघल जाता है और परिपथ को तोड़ देता है, जिससे उपकरणों और घरों को क्षति से बचाया जा सकता है।

14.3 विद्युत धारा का चुंबकीय प्रभाव

वैज्ञानिक **हैंस क्रिश्चियन ओर्स्टेड (Hans Christian Oersted)** ने पाया कि जब किसी तार से विद्युत धारा प्रवाहित होती है, तो वह एक चुंबक की तरह व्यवहार करता है। इस प्रभाव को **विद्युत धारा का चुंबकीय प्रभाव (Magnetic Effect)** कहते हैं।

जब किसी तार के पास एक कंपास (दिक्सूचक) की सुई रखी जाती है और तार में धारा प्रवाहित होती है, तो सुई विक्षेपित (deflect) हो जाती है। यह विक्षेप दर्शाता है कि तार के चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न हुआ है।

14.4 विद्युत चुंबक

एक नरम लोहे के टुकड़े के चारों ओर विद्युत-रोधी तार को लपेटकर और उसमें विद्युत धारा प्रवाहित करके एक **विद्युत चुंबक (Electromagnet)** बनाया जा सकता है। जब तक तार में धारा प्रवाहित होती है, तब तक यह एक शक्तिशाली चुंबक के रूप में कार्य करता है। धारा बंद करने पर इसका चुंबकत्व समाप्त हो जाता है।

• उपयोग: विद्युत चुंबक का उपयोग विद्युत घंटी (electric bell) में, कबाड़खानों में भारी लोहे के टुकड़ों को उठाने वाली क्रेनों में, और खिलौनों में होता है।
• विद्युत घंटी का कार्य: इसमें एक विद्युत चुंबक होता है जो स्विच दबाने पर सक्रिय होता है। यह एक नरम लोहे के टुकड़े को अपनी ओर खींचता है, जिससे एक हथौड़ी (hammer) घंटी से टकराती है और ध्वनि उत्पन्न होती है।