SSLC ವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಅಧ್ಯಾಯಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾದ “ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿ” ಅಧ್ಯಾಯವು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ, ವಿದ್ಯುತ್ ವಲಯ, ವಿದ್ಯುತ್ ವಿಭವ, ವಿಭವಾಂತರ, ಪ್ರತಿರೋಧ, ಓಮ್ನ ನಿಯಮ, ಜೌಲ್ನ ಉಷ್ಣ ನಿಯಮ, ಸರಣಿ ಮತ್ತು ಸಮಾನಾಂತರ ಸಂಪರ್ಕಗಳು ಹಾಗೂ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದ ಉಷ್ಣ ಪರಿಣಾಮಗಳ ಕುರಿತು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಲೇಖನವನ್ನು ಕನ್ನಡ LBA ದಾಖಲೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ತಿದ್ದುಪಡಿ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ.
ಕಲಿಕಾಂಶಗಳು
ಈ ಅಧ್ಯಾಯದಲ್ಲಿ ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಕೆಳಗಿನ ವಿಷಯಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ:
- ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ, ವಿದ್ಯುತ್ ವಲಯ, ವಿದ್ಯುತ್ ವಿಭವ, ವಿಭವಾಂತರ, ವಿದ್ಯುದಾವೇಶ, ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ SI ಏಕಕಗಳು
- ವಿದ್ಯುತ್ ವಲಯ ಮತ್ತು ಅದರ ಸಂಕೇತಗಳು
- ಓಮ್ನ ನಿಯಮ ಮತ್ತು ಜೌಲ್ನ ಉಷ್ಣ ನಿಯಮ
- ವಾಹಕದ ಪ್ರತಿರೋಧ
- ಪ್ರತಿರೋಧಕಗಳ ಸರಣಿ ಮತ್ತು ಸಮಾನಾಂತರ ಸಂಪರ್ಕಗಳು
- ಸರಣಿ ಮತ್ತು ಸಮಾನಾಂತರ ಸಂಪರ್ಕಗಳ ಅನುಕೂಲತೆ ಮತ್ತು ಅನನುಕೂಲತೆಗಳು
- ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದ ಉಷ್ಣ ಪರಿಣಾಮಗಳು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಉಪಯೋಗಗಳು
ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ
ವಾಹಕದ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶಗಳ ಹರಿವಿನ ದರವನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.
ಸೂತ್ರ:
$$I = \frac{Q}{t}$$
ಇಲ್ಲಿ:
- I = ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ
- Q = ವಿದ್ಯುದಾವೇಶ
- t = ಸಮಯ
SI ಏಕಕ:
ಆಂಪಿಯರ್ (A)
ವಿದ್ಯುದಾವೇಶ
ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ವಿದ್ಯುದಾವೇಶ ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.
SI ಏಕಕ:
ಕೂಲಾಂಬ್ (C)
1 ಕೂಲಾಂಬ್ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶದಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು:
$$6.25 * 10^{18} electrons$$
ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಇರುತ್ತವೆ.
ವಿದ್ಯುತ್ ವಿಭವ ಮತ್ತು ವಿಭವಾಂತರ
ವಿದ್ಯುತ್ ವಿಭವ
ಅನಂತದಿಂದ ಒಂದು ಏಕಕ ಧನ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶವನ್ನು ಒಂದು ಬಿಂದುವಿಗೆ ತರಲು ಮಾಡಿದ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ವಿಭವ ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.
ವಿಭವಾಂತರ
ಒಂದು ಬಿಂದುವಿನಿಂದ ಮತ್ತೊಂದು ಬಿಂದುವಿಗೆ ಏಕಕ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶವನ್ನು ಸಾಗಿಸಲು ಮಾಡಿದ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ವಿಭವಾಂತರ ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.
ಸೂತ್ರ:
$$V = \frac{W}{Q}$$
SI ಏಕಕ:
ವೋಲ್ಟ್ (V)
ವಿದ್ಯುತ್ ವಲಯ
ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಹರಿಯುವ ಮುಚ್ಚಿದ ವಾಹಕ ಮಾರ್ಗವನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ವಲಯ ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.
ಮುಖ್ಯ ಭಾಗಗಳು:
- ವಿದ್ಯುತ್ ಕೋಶ
- ಬಲ್ಬ್
- ಸ್ವಿಚ್
- ಸಂಪರ್ಕ ತಂತಿಗಳು
- ಆಂಪಿಯರ್ಮಾಪಕ (Ammeter)
- ವೋಲ್ಟ್ಮಾಪಕ (Voltmeter)
ವಾಹಕದ ಪ್ರತಿರೋಧ
ವಿದ್ಯುದಾವೇಶಗಳ ಹರಿವನ್ನು ವಿರೋಧಿಸುವ ವಾಹಕದ ಗುಣವನ್ನು ಪ್ರತಿರೋಧ ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.
ಸೂತ್ರ:
$$R = \frac{V}{I}$$
SI ಏಕಕ:
ಓಮ್ (Ω)
ಓಮ್ನ ನಿಯಮ
ಸ್ಥಿರ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ವಾಹಕದಲ್ಲಿ ಹರಿಯುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವು ಅದರ ವಿಭವಾಂತರಕ್ಕೆ ನೇರ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ.
ಸೂತ್ರ:
V = IR
ಈ ನಿಯಮವು ಕೆಳಗಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ:
- ವಿಭವಾಂತರ (V)
- ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ (I)
- ಪ್ರತಿರೋಧ (R)
ಪ್ರತಿರೋಧದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ಅಂಶಗಳು
ಪ್ರತಿರೋಧವು ಕೆಳಗಿನ ಅಂಶಗಳ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದೆ:
1. ವಾಹಕದ ಉದ್ದ
$$R \propto I$$
2. ಅಡ್ಡಕತ್ತರಳ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ
$$R = \frac{l}{A}$$
3. ವಸ್ತುವಿನ ಸ್ವಭಾವ
4. ತಾಪಮಾನ
ಒಟ್ಟು ಸಂಬಂಧ:
$$R = \rho \frac{l}{A}$$
ಇಲ್ಲಿ:
- ρ = ಪ್ರತಿರೋಧಕತೆ
- l = ಉದ್ದ
- A = ಅಡ್ಡಕತ್ತರಳ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ
ಪ್ರತಿರೋಧಕತೆ
ಏಕಕ ಉದ್ದ ಮತ್ತು ಏಕಕ ಅಡ್ಡಕತ್ತರಳ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ ಹೊಂದಿರುವ ವಾಹಕದ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಪ್ರತಿರೋಧಕತೆ ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.
SI ಏಕಕ:
ಓಮ್-ಮೀಟರ್ (Ωm)
ಬೆಳ್ಳಿ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರತಿರೋಧಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ ಉತ್ತಮ ವಾಹಕವಾಗಿದೆ.
ನೈಕ್ರೋಮ್ ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರತಿರೋಧಕತೆ ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ ತಾಪಕ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಪ್ರತಿರೋಧಕಗಳ ಸರಣಿ ಸಂಪರ್ಕ
ಪ್ರತಿರೋಧಕಗಳನ್ನು ಒಂದರ ನಂತರ ಒಂದರಂತೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಿದಾಗ ಅದನ್ನು ಸರಣಿ ಸಂಪರ್ಕ ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.
ಸಮತುಲ್ಯ ಪ್ರತಿರೋಧ:
$$R_S = R_1 + R_2 + R_3$$
ಲಕ್ಷಣಗಳು:
- ಎಲ್ಲ ಪ್ರತಿರೋಧಕಗಳ ಮೂಲಕ ಒಂದೇ ಪ್ರಮಾಣದ ವಿದ್ಯುತ್ ಹರಿಯುತ್ತದೆ
- ಒಟ್ಟು ಪ್ರತಿರೋಧ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ
ಪ್ರತಿರೋಧಕಗಳ ಸಮಾನಾಂತರ ಸಂಪರ್ಕ
ಪ್ರತಿರೋಧಕಗಳನ್ನು ಒಂದೇ ವಿಭವಾಂತರಕ್ಕೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಿದಾಗ ಅದನ್ನು ಸಮಾನಾಂತರ ಸಂಪರ್ಕ ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.
ಸಮತುಲ್ಯ ಪ್ರತಿರೋಧ:
$$\frac{1}{R_P} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3}$$
ಲಕ್ಷಣಗಳು:
- ಎಲ್ಲಾ ಪ್ರತಿರೋಧಕಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ವಿಭವಾಂತರ ಇರುತ್ತದೆ
- ಒಟ್ಟು ಪ್ರತಿರೋಧ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ
ಜೌಲ್ನ ಉಷ್ಣ ನಿಯಮ
ವಾಹಕದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಉಷ್ಣ:
- ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದ ವರ್ಗಕ್ಕೆ ನೇರ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ
- ಪ್ರತಿರೋಧಕ್ಕೆ ನೇರ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ
- ಸಮಯಕ್ಕೆ ನೇರ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ
ಸೂತ್ರ:
$$H = I^2 Rt$$
ಉಪಯೋಗಗಳು:
- ವಿದ್ಯುತ್ ಇಸ್ತ್ರಿ
- ಹೀಟರ್
- ಟೋಸ್ಟರ್
- ವಿದ್ಯುತ್ ಕೆಟಲ್
ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿ
ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯ ಬಳಕೆಯ ದರವನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿ (Power) ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.
ಸೂತ್ರ:
P = VI
ಇತರೆ ಸೂತ್ರಗಳು:
$$P = I^2 R$$
$$P = \frac{V^2}{R}$$
SI ಏಕಕ:
ವಾಟ್ (W)
ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿ ಬಳಕೆ (Energy)
ಬಳಕೆಯಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿ:
E = Pt
ವಾಣಿಜ್ಯ ಏಕಕ:
1 kWh (ಯೂನಿಟ್)
ಸಂಬಂಧ:
$$kWh = 3.6 * 10^6 J$$
ಫ್ಯೂಸ್
ಅತಿಭಾರ ಮತ್ತು ಶಾರ್ಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ರಕ್ಷಿಸಲು ಬಳಸುವ ಸುರಕ್ಷತಾ ಸಾಧನವನ್ನು ಫ್ಯೂಸ್ ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.
ಕಾರ್ಯಗಳು:
- ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಧನಗಳ ರಕ್ಷಣೆ
- ಅಧಿಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದಿಂದ ವಲಯದ ರಕ್ಷಣೆ
ಫ್ಯೂಸ್ ಅನ್ನು ಸರಣಿ ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿ ಜೋಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ವಿದ್ಯುತ್ ಬಲ್ಬ್
ವಿದ್ಯುತ್ ಬಲ್ಬಿನ ಫಿಲಮೆಂಟ್ಗೆ ಟಂಗ್ಸ್ಟನ್ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಕಾರಣಗಳು:
- ಹೆಚ್ಚು ಕರಗುವ ಬಿಂದು
- ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿರೋಧಕತೆ
- ಹೆಚ್ಚು ಉಷ್ಣ ಉತ್ಪಾದನೆ
ಬಲ್ಬ್ನಲ್ಲಿ ನೈಟ್ರೋಜನ್ ಅಥವಾ ಆರ್ಗಾನ್ ಅನಿಲ ತುಂಬಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಫಿಲಮೆಂಟ್ ಆಕ್ಸೀಕರಣವನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ.
ಪ್ರಮುಖ ಪರೀಕ್ಷಾ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳು
1 ಅಂಕದ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳು
- ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಎಂದರೇನು?
- 1 ಓಮ್ ಎಂದರೇನು?
- ಪ್ರತಿರೋಧಕತೆ ಎಂದರೇನು?
- ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯ SI ಏಕಕ ಯಾವುದು?
2 ಅಂಕದ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳು
- ಓಮ್ನ ನಿಯಮ ಬರೆಯಿರಿ
- ಜೌಲ್ನ ಉಷ್ಣ ನಿಯಮ ವಿವರಿಸಿ
- ಸರಣಿ ಮತ್ತು ಸಮಾನಾಂತರ ಸಂಪರ್ಕಗಳ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ತಿಳಿಸಿ
3 ಅಂಕದ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳು
- ವಿದ್ಯುತ್ ಬಲ್ಬಿನ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನ ವಿವರಿಸಿ
- ಫ್ಯೂಸ್ನ ಕಾರ್ಯ ವಿವರಿಸಿ
- ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿರೋಧಕತೆ ವಿವರಿಸಿ
4 ಅಂಕದ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳು
- ಓಮ್ನ ನಿಯಮ ವಿವರಿಸಿ
- ಸರಣಿ ಮತ್ತು ಸಮಾನಾಂತರ ಸಂಪರ್ಕ ವಿವರಿಸಿ
- ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಿ
ಸಮಾಪ್ತಿ
“ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿ” ಅಧ್ಯಾಯವು SSLC ವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಅಂಕಗಳಿಸುವ ಅಧ್ಯಾಯವಾಗಿದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ, ಪ್ರತಿರೋಧ, ವಿದ್ಯುತ್ ವಲಯಗಳು, ಓಮ್ನ ನಿಯಮ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸರಿಯಾಗಿ ಅರ್ಥ ಮಾಡಿಕೊಂಡರೆ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಗಳು ಪರೀಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮ ಅಂಕಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು.
