विद्युत और चुंबकत्व

विद्युत धारा (एम्पियर) आवेश का बहाव है। ओम का नियम: V = I × R (विभवांतर = धारा × प्रतिरोध)।

🎓 पूरा पाठ — कक्षा की तरह:

धारा और विभवांतर: धारा I = Q/t (आवेश के बहने की दर); 1 एम्पियर = 1 कूलॉम प्रति सेकंड। जैसे पानी ऊँचाई के अंतर से बहता है, वैसे ही आवेश विभवांतर से बहता है — बैटरी यही अंतर बनाती है।

प्रतिरोध किस पर निर्भर: लंबाई (↑), अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल (↓), पदार्थ (प्रतिरोधकता), और धातुओं में तापमान (↑)। हीटर का तार नाइक्रोम (उच्च प्रतिरोधकता, ऊँचा गलनांक, जल्दी ऑक्सीकृत नहीं होता)।

ऊष्मीय प्रभाव — जूल का नियम: H = I²Rt। इसी से हीटर, इस्त्री, बल्ब, और फ़्यूज़ काम करते हैं। शक्ति: P = VI = I²R = V²/R।

✏️ उदाहरण 1: 220 V पर 100 W का बल्ब — धारा और प्रतिरोध? हल: I = P/V = 100/220 ≈ 0.45 A; R = V²/P = 48400/100 = 484 Ω।

✏️ उदाहरण 2: 2 Ω, 3 Ω, 6 Ω समांतर में — तुल्य प्रतिरोध? हल: 1/R = 1/2 + 1/3 + 1/6 = 1 → R = 1 Ω (सबसे छोटे से भी छोटा)।

चुंबकीय प्रभाव: ओर्स्टेड ने देखा कि धारा वाले तार के पास कम्पास की सुई घूमती है। धारावाही परिनालिका (solenoid) छड़ चुंबक जैसी; उसमें नर्म लोहा रखें तो विद्युत चुंबक। मोटर — विद्युत से गति (फ़्लेमिंग बायाँ हाथ); जनित्र — गति से विद्युत (फ़ैराडे का प्रेरण, फ़्लेमिंग दायाँ हाथ)।

AC और DC: भारत में घरेलू AC 50 Hz — धारा 1 सेकंड में 100 बार दिशा बदलती है। AC को ट्रांसफ़ॉर्मर से आसानी से बदला जा सकता है, इसलिए दूर तक भेजना सस्ता।

⚠️ परीक्षा का जाल: घर के उपकरण समांतर में जुड़े होते हैं — ताकि हर एक को पूरा 230 V मिले और एक बंद होने पर बाकी चलते रहें।

<svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 320 170"><rect width="320" height="170" fill="#fff"/><g stroke="#0f172a" stroke-width="2.5" fill="none"><path d="M20 40 H80 M110 40 H150 M180 40 H140"/><rect x="80" y="30" width="30" height="20" fill="#fde68a"/><rect x="150" y="30" width="30" height="20" fill="#fde68a"/><path d="M180 40 H190 V130 H120 M100 130 H20 V40"/><line x1="105" y1="118" x2="105" y2="142"/><line x1="115" y1="124" x2="115" y2="136"/></g><text x="80" y="22" font-size="12">R₁</text><text x="152" y="22" font-size="12">R₂</text><text x="94" y="160" font-size="12">बैटरी</text><text x="215" y="45" font-size="13" font-weight="700">श्रेणी: R = R₁ + R₂</text><text x="215" y="80" font-size="13" font-weight="700">समांतर:</text><text x="215" y="100" font-size="13">1/R = 1/R₁ + 1/R₂</text><text x="215" y="130" font-size="12" fill="#b45309">घरों की वायरिंग</text><text x="215" y="146" font-size="12" fill="#b45309">समांतर में होती है</text></svg>

• फ़्यूज़ का तार कम गलनांक वाला होता है — ज़्यादा धारा पर पिघलकर परिपथ तोड़ देता है। आजकल फ़्यूज़ की जगह MCB लगते हैं।
• भारत में घरेलू बिजली: 230 V, 50 Hz प्रत्यावर्ती धारा (AC) — पुरानी किताबों में 220 V लिखा मिलता है।
• विद्युत शक्ति P = V × I।
• विद्युत चुंबकीय प्रेरण (फ़ैराडे): चुंबक और तार की गति से धारा पैदा होती है — इसी पर जनरेटर चलता है। ट्रांसफ़ॉर्मर केवल AC पर काम करता है।
• चुंबक: समान ध्रुव प्रतिकर्षित, विपरीत ध्रुव आकर्षित; पृथ्वी स्वयं एक बड़ा चुंबक है — इसीलिए कम्पास उत्तर-दक्षिण दिखाता है।

📖 शिक्षक की तरह समझिए: किसी तार का प्रतिरोध लंबाई बढ़ने पर बढ़ता है, मोटाई बढ़ने पर घटता है, और धातुओं में तापमान बढ़ने पर बढ़ता है।

• अर्थिंग से लीकेज करंट ज़मीन में चला जाता है — झटका नहीं लगता।

✏️ उदाहरण: 1000 W का हीटर 2 घंटे चले — कितनी यूनिट? हल: 1 kW × 2 h = 2 यूनिट (kWh)।

• फ़्लेमिंग के नियम: बायाँ हाथ — मोटर; दायाँ हाथ — जनित्र।

⚠️ परीक्षा के जाल: अर्थिंग का तार हरा होता है।

📝 परीक्षा में ऐसे: "मोटर किस नियम पर?" → फ़्लेमिंग का बाएँ हाथ का नियम।

💡 क्या आप जानते हैं? पक्षी बिजली के एक ही तार पर बैठकर सुरक्षित रहते हैं, क्योंकि उनके शरीर से होकर धारा बहने के लिए विभवांतर नहीं होता।

🧠 ट्रिक: "V = IR — वी आई आर (VIR)"।