जिस किसी ने भी समाचार चालू किया है, वह विद्युत ऊर्जा स्टेशनों के बारे में कहानियों से परिचित है, जो अक्षय ऊर्जा बनाम गैर-नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों पर कितना भरोसा करते हैं, इसके मुकाबले उनकी लागत और दक्षता को कम करते हैं। लेकिन उन शर्तों का वास्तव में क्या मतलब है? विद्युत शक्ति पर चर्चा करते समय लोग किस बारे में बात कर रहे हैं?
विद्युत शक्ति की परिभाषा
भौतिकी में,शक्तिप्रति इकाई समय में किए गए कार्य के रूप में परिभाषित किया गया है, या P = W/t, जहाँपीवाट (W) में शक्ति है या प्रति सेकंड जूल (J/s), कार्यवून्यूटन-मीटर (Nm) या जूल (J), और समय. में हैतोसेकंड (सेकेंड) में है। बिजली क्षेत्र में, बिजली को अक्सर किलोवाट, या यहां तक कि मेगावाट में भी मापा जाता है।
वास्तविक दुनिया में शक्ति के स्रोत लाजिमी हैं। मांसपेशियां शरीर को भार उठाती हैं, दहन इंजन एक कार को प्रेरित करते हैं और पवन टर्बाइन स्पिन जनरेटर बनाते हैं। मुहावराविद्युत शक्तिविशेष रूप से बिजली, या इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह द्वारा उत्पन्न शक्ति को संदर्भित करता है।
एक विद्युत ऊर्जा स्टेशन, एक ऐसा स्थान है जहां किसी स्रोत से ऊर्जा - जलता हुआ कोयला, सौर ऊर्जा या कुछ और - बिजली में परिवर्तित किया जा रहा है जिसे बिजली के माध्यम से उपभोक्ताओं तक पहुंचाया जा सकता है लाइनें। यह प्रक्रिया जितनी अधिक कुशल होती है, उतनी ही ऊर्जा उपभोक्ताओं को उतनी ही ऊर्जा से मिलती है, और अक्सर सबसे कम लागत पर।
विद्युत शक्ति के स्रोत
विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए बिजली संयंत्रों में लगभग किसी भी ऊर्जा स्रोत का उपयोग किया जा सकता है। ऊर्जा के रूपों को उनकी मूल अवस्था से विद्युत स्थितिज ऊर्जा में बदला जा सकता है। जलवायु परिवर्तन जागरूकता के इस युग में, प्रकारों के बीच सबसे प्रमुख अंतर यह है कि क्या स्रोत हैअक्षय(स्व-पूर्ति) यागैर नवीकरणीय(एक सीमित स्रोत जो अंततः समाप्त हो जाएगा)।
नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के उदाहरणों में शामिल हैं:
- सौर
- पनबिजली
- जियोथर्मल
- हवा
गैर-नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों (जीवाश्म ईंधन) के उदाहरणों में शामिल हैं:
- कोयला
- तेल
- प्राकृतिक गैस
लंबे समय तक चलने के अलावा, अक्षय ऊर्जा स्रोतों के माध्यम से बिजली उत्पादन में भी आमतौर पर बहुत कुछ होता है गैर-नवीकरणीय जीवाश्म ईंधन के लिए ड्रिलिंग या खनन और फिर जलने से छोटे नकारात्मक पर्यावरणीय प्रभाव उन्हें।
विद्युत शक्ति के लिए सूत्र
विद्युत आवेश को स्थानांतरित करने के लिए किया गया कार्यक्यू, एक संभावित अंतराल के पार, कूलम्ब (सी) में मापा जाता हैवी, वोल्ट में मापा जाता है (v) विद्युत ऊर्जा के बराबर होता हैक्यूवीजूल (जे) में।
इसका मतलब है कि बिजली की परिभाषा को विशेष रूप से विद्युत शक्ति के लिए फिर से लिखा जा सकता है:
पी=\frac{qV}{टी}
फिर, समय के साथ इलेक्ट्रॉनों (आवेशों) के प्रवाह के रूप में विद्युत प्रवाह की परिभाषा पर आरेखण, उस समीकरण के "q/t" भाग को वर्तमान के लिए चर का उपयोग करके फिर से लिखा जा सकता हैमैंएम्पीयर (ए) में मापा जाता है। इसलिए:
पी = चतुर्थ
अंग्रेजी में, यह दर्शाता है कि विद्युत शक्ति को किसी चीज़ के वर्तमान समय के वोल्टेज के रूप में भी परिभाषित किया जा सकता है।
विद्युत शक्ति के अन्य सूत्र Formula
भौतिकी में सर्किट से परिचित छात्र यह भी देखेंगे कि ओम के नियम को लागू करने से,वी = आईआर, शक्ति समीकरण के परिणाम में सर्किट के गुणों के आधार पर किसी वस्तु की विद्युत शक्ति की गणना करने के दो और तरीके होते हैं जिसमें यह संचालित होता है:
P=IV=I^2R=\frac{V^2}{R}
प्रतिरोधआरओम (Ω) में मापा जाता है।
उदाहरण
30 मिनट के लिए छोड़े गए 60-वाट प्रकाश बल्ब कितनी विद्युत ऊर्जा का उपयोग करता है?
यहां दी गई जानकारी शक्ति के मान हैंपीऔर समयतो. हालांकि, समय सेकंड की सही एसआई इकाई में नहीं है। ३० मिनट के लिए ६० सेकंड प्रति मिनट के साथ, प्रकाश बल्ब के लिए चालू था१,८०० सेकंड.
अगला कदम उस काम को महसूस करना हैवून्यूटन-मीटर में मापा जा सकता हैया जूल, ऊर्जा की एक इकाई। तो समय के साथ काम करने के रूप में शक्ति की सामान्य परिभाषा, यापी = डब्ल्यू / टीके लिए हल करने के लिएवू, वांछित समाधान देगा।
W=Pt=60\गुना 1800 = 108,000\पाठ{ J}
एक वैक्यूम का पावर आउटपुट क्या है जो 120-वोल्ट आउटलेट से 12 एम्पीयर करंट खींचता है?
वर्तमान के बाद सेमैंऔर वोल्टेजवीदिया जाता है, जबकि शक्तिपीअज्ञात है, सभी चरों को जोड़ने वाला समीकरण हैपी = चतुर्थ।
P=IV=(12)(120)=1,440\text{ W}