← अध्ययनविद्युत शक्ति और विद्युत ऊर्जा
आज क्या सीखेंगेशक्ति के तीनों रूप लगाना और kWh में ऊर्जा निकालना।
📖 उदाहरण से समझें (Learn with an Example)बल्ब पर लिखा रहता है 220 V, 100 W। ये दो संख्याएँ बताती हैं कि उसे कितनी वोल्टता चाहिए और वह कितनी तेजी से ऊर्जा खर्च करेगा।
बिजली का बिल इसी दूसरी संख्या से बनता है।
🧠 समझिए (Understand)विद्युत शक्ति विद्युत ऊर्जा के उपभोग अथवा क्षय की दर है।
शक्ति P = VI होती है, और ओम के नियम V = IR का उपयोग करके इसे P = I²R अथवा P = V²/R के रूप में भी लिखा जा सकता है।
शक्ति का मात्रक वाट (W) है। जब 1 A धारा 1 V विभवांतर पर प्रवाहित होती है तो उपभुक्त शक्ति 1 वाट होती है।
किसी प्रतिरोधक में उपभुक्त ऊर्जा W = V × I × t होती है।
ऊर्जा का SI मात्रक जूल है, पर व्यापारिक मात्रक किलोवाट घंटा (kWh) है, जिसे सामान्य भाषा में यूनिट कहते हैं।
1 kWh = 1000 W × 3600 s = 3.6 × 10⁶ J होता है।
किसी युक्ति का अनुमतांक, जैसे 220 V; 100 W, यह बताता है कि निर्धारित वोल्टता पर वह कितनी शक्ति लेगी। कम वोल्टता पर चलाने पर उसकी शक्ति भी घट जाती है, क्योंकि P = V²/R में R लगभग नियत रहता है।
सूत्र (Formula)P = V I = I² R = V² / R; 1 kWh = 3.6 × 10⁶ J
✍️ कैसे करें (How to solve)- पहले देखिए क्या दिया है—V और I, या I और R, या V और R।
- उसी के अनुसार शक्ति का रूप चुनिए।
- ऊर्जा चाहिए तो शक्ति को समय से गुणा कीजिए।
उदाहरण 1 (Example 1) — कम वोल्टता पर बल्बकिसी विद्युत बल्ब का अनुमतांक 220 V; 100 W है। जब इसे 110 V पर प्रचालित करते हैं तब इसके द्वारा उपभुक्त शक्ति कितनी होती है?
पहले बल्ब का प्रतिरोध निकालिए—R = V²/P = 220² ÷ 100 = 48400 ÷ 100 = 484 Ω।
प्रतिरोध लगभग नियत रहता है, इसलिए 110 V पर शक्ति P = V²/R = 110² ÷ 484 = 12100 ÷ 484।
इससे P = 25 W मिलता है।
110 V पर बल्ब केवल 25 W शक्ति लेगा, यानी अनुमतांक की एक-चौथाई।
उदाहरण 2 (Example 2) — टी०वी० या हीटरकिसमें अधिक विद्युत ऊर्जा उपभुक्त होती है—250 W का टी०वी० सेट जो एक घंटे तक चलाया जाता है, अथवा 120 W का विद्युत हीटर जो 10 मिनट के लिए चलाया जाता है?
ऊर्जा = शक्ति × समय, और दोनों को एक ही मात्रक में लाना होगा।
टी०वी० के लिए W = 250 W × 3600 s = 9,00,000 J।
हीटर के लिए W = 120 W × 600 s = 72,000 J।
टी०वी० सेट में कहीं अधिक ऊर्जा उपभुक्त होती है—9 × 10⁵ J बनाम 7.2 × 10⁴ J।
⚠️ आम ग़लती (Common mistake)100 W का बल्ब हर वोल्टता पर 100 W ही लेगा। ❌
अनुमतांक निर्धारित वोल्टता के लिए होता है; वोल्टता आधी होने पर शक्ति चौथाई रह जाती है।
P = V²/R—शक्ति वोल्टता के वर्ग पर निर्भर करती है।
खुद जाँचें — 3 छोटे सवाल
पहले विकल्प चुनें। फिर उत्तर और उसका कारण देखें। यह समझ की जाँच है।
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