যেকোন পরিবাহীতে চললে, একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ এতে কিছু শক্তি স্থানান্তর করে, যার ফলে পরিবাহী উত্তপ্ত হয়। শক্তি স্থানান্তর অণুর স্তরে সঞ্চালিত হয়: কন্ডাকটরের আয়ন বা পরমাণুর সাথে বর্তমান ইলেকট্রনগুলির মিথস্ক্রিয়ার ফলে, শক্তির কিছু অংশ পরেরটির সাথে থেকে যায়।
কারেন্টের তাপীয় প্রভাব কন্ডাকটরের কণাগুলির দ্রুত গতিতে পরিচালিত করে। তারপর এর অভ্যন্তরীণ শক্তি বৃদ্ধি পায় এবং তাপে রূপান্তরিত হয়।
গণনার সূত্র এবং এর উপাদান
প্রবাহের তাপীয় প্রভাব বিভিন্ন পরীক্ষা-নিরীক্ষার মাধ্যমে নিশ্চিত করা যায়, যেখানে কারেন্টের কাজ অভ্যন্তরীণ পরিবাহী শক্তিতে চলে যায়। একই সময়ে, পরেরটি বৃদ্ধি পায়। তারপর কন্ডাক্টর এটি আশেপাশের সংস্থাগুলিতে দেয়, অর্থাৎ, কন্ডাকটর গরম করার সাথে তাপ স্থানান্তর করা হয়।
এই ক্ষেত্রে গণনার সূত্রটি নিম্নরূপ: A=UIt.
তাপের পরিমাণ Q দ্বারা চিহ্নিত করা যেতে পারে। তারপর Q=A বা Q=UIt। জেনে যে U=IR,দেখা যাচ্ছে Q=I2Rt, যা জুল-লেনজ আইনে প্রণয়ন করা হয়েছিল।
কারেন্টের তাপীয় ক্রিয়ার নিয়ম - জুল-লেনজ আইন
পরিবাহী যেখানে বৈদ্যুতিক প্রবাহ প্রবাহিত হয় তা অনেক বিজ্ঞানী অধ্যয়ন করেছেন। যাইহোক, সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য ফলাফল অর্জন করেছিলেন ইংল্যান্ডের জেমস জুল এবং রাশিয়ার এমিল খ্রিস্টিয়ানোভিচ লেনজ। উভয় বিজ্ঞানীই আলাদাভাবে কাজ করেছেন এবং পরীক্ষার ফলাফলের উপর ভিত্তি করে সিদ্ধান্তগুলি একে অপরের থেকে স্বাধীনভাবে তৈরি করা হয়েছে।
তারা একটি আইন তৈরি করেছে যা আপনাকে একটি পরিবাহীতে কারেন্টের ক্রিয়াকলাপের ফলে প্রাপ্ত তাপ অনুমান করতে দেয়। তারা একে জুল-লেনজ আইন বলে।
আসুন বাস্তবে কারেন্টের তাপীয় প্রভাব বিবেচনা করা যাক। নিম্নলিখিত উদাহরণগুলি নিন:
- একটি নিয়মিত আলোর বাল্ব।
- হিটার।
- অ্যাপার্টমেন্টে ফিউজ।
- ইলেকট্রিক আর্ক।
ভাস্বর বাল্ব
কারেন্টের তাপীয় প্রভাব এবং আইনের আবিষ্কার বৈদ্যুতিক প্রকৌশলের বিকাশে অবদান রেখেছে এবং বিদ্যুতের ব্যবহারের সুযোগ বৃদ্ধি করেছে। গবেষণার ফলাফলগুলি কীভাবে প্রয়োগ করা হয় তা একটি সাধারণ ভাস্বর আলোর বাল্বের উদাহরণে দেখা যেতে পারে৷
এটি এমনভাবে ডিজাইন করা হয়েছে যাতে টংস্টেন তার দিয়ে তৈরি একটি থ্রেড ভিতরে টানা হয়। এই ধাতু উচ্চ প্রতিরোধ ক্ষমতা সঙ্গে অবাধ্য হয়. আলোক বাল্বের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময়, বৈদ্যুতিক প্রবাহের তাপীয় প্রভাব সঞ্চালিত হয়।
পরিবাহীর শক্তি তাপে রূপান্তরিত হয়, সর্পিল উত্তপ্ত হয় এবং জ্বলতে শুরু করে। লাইট বাল্ব এর অসুবিধা হল বৃহৎ শক্তির ক্ষতি, যেহেতু শুধুমাত্র কারণেশক্তির একটি ছোট অংশ, এটি জ্বলতে শুরু করে। মূল অংশ গরম হয়ে যায়।
এটি আরও ভালভাবে বোঝার জন্য, একটি কার্যকারিতা ফ্যাক্টর প্রবর্তন করা হয়েছে, যা কার্যকারিতা এবং বিদ্যুতে রূপান্তরের দক্ষতা প্রদর্শন করে। বর্তমানের দক্ষতা এবং তাপীয় প্রভাব বিভিন্ন এলাকায় ব্যবহৃত হয়, যেহেতু এই নীতির ভিত্তিতে অনেকগুলি ডিভাইস তৈরি করা হয়েছে। বৃহত্তর পরিমাণে, এগুলি হল গরম করার যন্ত্র, বৈদ্যুতিক চুলা, বয়লার এবং অন্যান্য অনুরূপ ডিভাইস৷
গরম করার যন্ত্র
সাধারণত, গরম করার জন্য সমস্ত ডিভাইসের নকশায় একটি ধাতব সর্পিল থাকে, যার কাজটি গরম করা হয়। যদি জল গরম করা হয়, তাহলে কয়েলটি বিচ্ছিন্নভাবে ইনস্টল করা হয় এবং এই জাতীয় ডিভাইসগুলিতে নেটওয়ার্ক থেকে শক্তি এবং তাপ বিনিময়ের মধ্যে একটি ভারসাম্য বজায় রাখা হয়।
বিজ্ঞানীরা ক্রমাগত শক্তির ক্ষয়ক্ষতি কমাতে এবং স্রোতের তাপীয় প্রভাব কমাতে তাদের বাস্তবায়নের জন্য সর্বোত্তম উপায় এবং সবচেয়ে কার্যকরী স্কিম খুঁজে বের করার জন্য প্রতিদ্বন্দ্বিতা করছেন। উদাহরণস্বরূপ, পাওয়ার ট্রান্সমিশনের সময় ভোল্টেজ বাড়ানোর একটি পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়, যার ফলে বর্তমান শক্তি হ্রাস পায়। কিন্তু এই পদ্ধতি, একই সময়ে, পাওয়ার লাইনের অপারেশনের নিরাপত্তা কমিয়ে দেয়।
গবেষণার আরেকটি ক্ষেত্র হল তার নির্বাচন। সব পরে, তাপ ক্ষতি এবং অন্যান্য সূচক তাদের বৈশিষ্ট্য উপর নির্ভর করে। তদতিরিক্ত, হিটিং ডিভাইসগুলির অপারেশন চলাকালীন, প্রচুর পরিমাণে শক্তি নির্গত হয়। অতএব, সর্পিলগুলি এই উদ্দেশ্যে বিশেষভাবে ডিজাইন করা উপকরণ থেকে তৈরি করা হয়, যা উচ্চ ভার সহ্য করতে সক্ষম।
অ্যাপার্টমেন্ট ফিউজ
বৈদ্যুতিক সার্কিটগুলির সুরক্ষা এবং সুরক্ষা উন্নত করতে বিশেষ ফিউজগুলি ব্যবহার করা হয়। প্রধান অংশটি কম গলিত ধাতু দিয়ে তৈরি একটি তার। এটি একটি চীনামাটির বাসন কর্কে সঞ্চালিত হয়, একটি স্ক্রু থ্রেড এবং কেন্দ্রে একটি যোগাযোগ রয়েছে। কর্কটি চীনামাটির বাসন বাক্সে অবস্থিত কার্টিজে ঢোকানো হয়৷
সীসার তার একটি সাধারণ চেইনের অংশ। যদি বৈদ্যুতিক প্রবাহের তাপীয় প্রভাব তীব্রভাবে বৃদ্ধি পায় তবে কন্ডাকটরের ক্রস বিভাগটি সহ্য করবে না এবং এটি গলে যেতে শুরু করবে। এর ফলে, নেটওয়ার্ক খুলবে এবং বর্তমান ওভারলোড ঘটবে না।
ইলেকট্রিক আর্ক
বৈদ্যুতিক চাপ হল বৈদ্যুতিক শক্তির একটি মোটামুটি দক্ষ রূপান্তরকারী। এটি ধাতব কাঠামো ঢালাই করার সময় ব্যবহৃত হয় এবং এটি একটি শক্তিশালী আলোর উৎস হিসেবেও কাজ করে।
ডিভাইসটি নিচের উপর ভিত্তি করে তৈরি। দুটি কার্বন রড নিন, তারগুলিকে সংযুক্ত করুন এবং অন্তরক ধারকগুলিতে সংযুক্ত করুন। এর পরে, রডগুলি একটি বর্তমান উত্সের সাথে সংযুক্ত থাকে, যা একটি ছোট ভোল্টেজ দেয়, তবে এটি একটি বড় স্রোতের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। রিওস্ট্যাট সংযোগ করুন। শহরের নেটওয়ার্কে কয়লা চালু করা নিষিদ্ধ, কারণ এটি আগুনের কারণ হতে পারে। আপনি যদি একটি কয়লা অন্য কয়লা স্পর্শ করেন, আপনি দেখতে পারেন তারা কত গরম. এই শিখার দিকে না তাকানোই ভালো, কারণ এটি চোখের জন্য ক্ষতিকর। বৈদ্যুতিক চাপ ধাতু গলানোর চুল্লিতে, সেইসাথে স্পটলাইট, মুভি প্রজেক্টর ইত্যাদির মতো শক্তিশালী আলোক যন্ত্রে ব্যবহৃত হয়।
