क्या आपने कभी कक्षा VI के अध्याय 9 में सुझाए गए ‘आपका हाथ कितना स्थिर है?’ खेल को आजमाया है? यदि नहीं, तो आप अभी इसे आजमा सकते हैं। पहेली और बूझो ने भी कक्षा VI में सुझाए अनुसार एक विद्युत परिपथ जोड़कर यह खेल तैयार किया था। उन्होंने अपने परिवार और मित्रों के साथ इसे आजमाकर खूब मज़ा किया। उन्हें यह इतना पसंद आया कि उन्होंने इसे एक अलग शहर में रहने वाले अपने चचेरे भाई को सुझाने का फैसला किया। इसलिए, पहेली ने विभिन्न विद्युत घटकों को कैसे जोड़ना है, यह दिखाती हुई एक साफ-सुथरी आकृति बनाई (चित्र 10.1)।

चित्र 10.1 आपका हाथ कितना स्थिर है, यह जांचने की व्यवस्था

क्या आप इस परिपथ को सुविधापूर्वक आरेखित कर सकते हैं? इससे बूझो को आश्चर्य हुआ कि क्या इन विद्युत घटकों को दर्शाने का कोई आसान तरीका है।

10.1 विद्युत घटकों के प्रतीक

कुछ सामान्य विद्युत घटकों को प्रतीकों द्वारा दर्शाया जा सकता है। तालिका 10.1 में कुछ विद्युत घटक और उनके प्रतीक दिखाए गए हैं। आप विभिन्न पुस्तकों में इन घटकों के लिए भिन्न-भिन्न प्रतीक देख सकते हैं। हालांकि, इस पुस्तक में हम यहाँ दिखाए गए प्रतीकों का उपयोग करेंगे।

प्रतीकों को ध्यान से देखो। विद्युत सेल के प्रतीक में ध्यान दें कि एक लंबी रेखा है और एक छोटी परंतु मोटी समानांतर रेखा है। क्या आपको याद है कि विद्युत सेल में एक धनात्मक टर्मिनल और एक ऋणात्मक टर्मिनल होता है? विद्युत सेल के प्रतीक में, लंबी रेखा धनात्मक टर्मिनल को दर्शाती है और मोटी, छोटी रेखा ऋणात्मक टर्मिनल को दर्शाती है।

स्विच के लिए ‘ON’ स्थिति और ‘OFF’ स्थिति को प्रतीकों द्वारा दिखाया गया है जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। परिपथ में विभिन्न घटकों को जोड़ने के लिए प्रयोग की जाने वाली तारों को रेखाओं द्वारा दर्शाया गया है।

तालिका 10.1 में, एक बैटरी और उसका प्रतीक भी दिखाया गया है। क्या आप जानते हैं कि बैटरी क्या है? बैटरी के प्रतीक को देखो। क्या आप समझ सकते हैं कि बैटरी क्या हो सकती है? कुछ गतिविधियों के लिए हमें एक से अधिक सेल की आवश्यकता हो सकती है। इसलिए, हम दो या अधिक सेलों को आपस में जोड़ते हैं जैसा कि चित्र 10.2 में दिखाया गया है। ध्यान दें

तालिका 10.1 कुछ विद्युत परिपथ घटकों के प्रतीक

कि एक सेल का धनात्मक टर्मिनल अगले सेल के ऋणात्मक टर्मिनल से जुड़ा होता है। दो या अधिक सेलों का ऐसा संयोजन बैटरी कहलाता है।
बहुत-से उपकरण जैसे टॉर्च, ट्रांजिस्टर, खिलौने, टीवी रिमोट कंट्रोल, बैटरी का उपयोग करते हैं। हालाँकि, इनमें से कुछ उपकरणों में विद्युत सेल हमेशा एक के बाद एक चित्र 10.2 में दिखाए अनुसार नहीं रखे जाते। कभी-कभी सेल एक के बगल में एक रखे जाते हैं। तब सेलों के टर्मिनल कैसे जुड़े होते हैं? किसी भी उपकरण की बैटरी डिब्बे के अंदर ध्यान से देखिए। आमतौर पर एक मोटा तार या धातु की पट्टी एक सेल के धनात्मक टर्मिनल को अगले सेल के ऋणात्मक टर्मिनल से जोड़ती है (चित्र 10.3)। आपको सेलों को बैटरी डिब्बे में सही तरीके से रखने में मदद करने के लिए, वहाँ आमतौर पर ‘+’ और ‘-’ चिह्न छपे होते हैं।

हम सेलों को कैसे जोड़कर अपनी गतिविधियों के लिए बैटरी तैयार कर सकते हैं? आप चित्र 10.4 में दिखाए अनुसार एक लकड़ी के ब्लॉक, दो लोहे की पट्टियों और रबर बैंडों का उपयोग करके एक सेल होल्डर बना सकते हैं। यह आवश्यक है

चित्र 10.2 (क) दो सेलों की बैटरी (ख) चार सेलों की बैटरी

आकृति 10.3 दो सेलों को एक साथ जोड़कर बैटरी बनाना

आकृति 10.4 एक सेल होल्डर

आकृति 10.5 सेल होल्डर का एक अन्य प्रकार

कि रबड़ बैंड धातु की पट्टियों को कसकर पकड़े रखते हैं।

आप बाजार से दो या अधिक विद्युत सेलों की बैटरी बनाने के लिए सेल होल्डर भी खरीद सकते हैं। सेलों को उनमें सही ढंग से इस प्रकार रखें कि धनात्मक

पहेली और बूझो सोच रहे हैं कि क्या ट्रैक्टरों, ट्रकों और इन्वर्टरों में इस्तेमाल होने वाली बैटरियाँ भी सेलों से बनी होती हैं? फिर उन्हें बैटरी क्यों कहा जाता है? क्या आप उनकी इस सवाल का जवाब खोजने में मदद कर सकते हैं?

चित्र 10.6 ट्रक बैटरी और उसका कटआउट

एक सेल का धनात्मक टर्मिनल अगले सेल के ऋणात्मक टर्मिनल से जुड़ा होता है। सेल होल्डर पर लगे दो धातु क्लिप में से प्रत्येक में एक-एक तार जोड़ें जैसा कि चित्र 10.5 में दिखाया गया है। आपकी बैटरी उपयोग के लिए तैयार है।

बैटरी को दर्शाने के लिए प्रयोग किए जाने वाले प्रतीक को तालिका 10.1 में दिखाया गया है।

आइए अब तालिका 10.1 में दिखाए गए प्रतीकों का उपयोग करके एक विद्युत परिपथ का परिपथ चित्र बनाएं।

क्रियाकलाप 10.1

चित्र 10.7 में दिखाए गए विद्युत परिपथ को बनाएं। आपने इसी तरह का एक परिपथ कक्षा छठी में एक बल्ब को जलाने के लिए बनाया था। क्या आपको याद है कि बल्ब तभी जलता है जब स्विच ‘ऑन’ स्थिति में हो? जैसे ही स्विच को ‘ऑन’ स्थिति में ले जाया जाता है, बल्ब जलने लगता है।

इस विद्युत परिपथ को अपनी नोटबुक में नकल करें। इस परिपथ का एक परिपथ चित्र भी बनाएं जिसमें विभिन्न विद्युत घटकों के लिए प्रतीकों का उपयोग किया गया हो।

क्या आपका चित्र चित्र 10.8 में दिखाए गए चित्र के समान है?

प्रतीकों का उपयोग करके परिपथ चित्र बनाना बहुत आसान होता है। इसलिए, हम आमतौर पर किसी विद्युत परिपथ को उसके परिपथ चित्र द्वारा दर्शाते हैं।

चित्र 10.9 एक अन्य सर्किट आरेख दिखाता है। क्या यह चित्र 10.8 में दिखाए गए सर्किट आरेख के समान है? यह किस प्रकार भिन्न है?

क्या इस विद्युत परिपथ में बल्ब चमकेगा? याद कीजिए कि बल्ब तभी चमकता है जब स्विच ‘ON’ स्थिति में हो और विद्युत परिपथ बंद हो।

चित्र 10.7 एक विद्युत परिपथ

चित्र 10.8 चित्र 10.7 में दिखाए गए विद्युत परिपथ का सर्किट आरेख

• ध्यान दें कि कुंजी या स्विच परिपथ में कहीं भी लगाया जा सकता है।
• जब स्विच ‘ON’ स्थिति में होता है, तो बैटरी के धनात्मक टर्मिनल से ऋणात्मक टर्मिनल तक परिपथ पूर्ण होता है। तब परिपथ को बंद कहा जाता है और धारा पूरे परिपथ में तुरंत बहती है।
• जब स्विच ‘OFF’ स्थिति में होता है, तो परिपथ अपूर्ण होता है। इसे खुला कहा जाता है। परिपथ के किसी भी भाग में धारा प्रवाहित नहीं होती है।

बल्ब में एक पतली तार होती है, जिसे फिलामेंट कहा जाता है, जो जब

चित्र 10.9 एक अन्य परिपथ आरेख

जब विद्युत धारा इसमें प्रवाहित होती है। जब बल्ब फ्यूज़ हो जाता है, तो उसका फिलामेंट टूट जाता है।

सावधानी

कभी भी मेन से जुले हुए जलते हुए बिजली के बल्ब को न छुएं। यह बहुत गर्म हो सकता है और आपका हाथ बुरी तरह जल सकता है। मेन, जनरेटर या इन्वर्टर से आने वाली बिजली की आपूर्ति के साथ प्रयोग न करें। आपको विद्युत झटका लग सकता है, जो खतरनाक हो सकता है। यहाँ सुझाए गए सभी गतिविधियों के लिए केवल विद्युत सेल का उपयोग करें।

यदि बल्ब का फिलामेंट टूट गया हो, तो क्या परिपथ पूरा होगा? क्या बल्ब अब भी चमकेगा?

आपने देखा होगा कि एक जलता हुआ बिजली का बल्ब गर्म हो जाता है। क्या आप जानते हैं क्यों?

10.2 विद्युत धारा का ऊष्मा प्रभाव

गतिविधि 10.2

एक विद्युत सेल, एक बल्ब, एक स्विच और कनेक्टिंग तार लें। चित्र 10.9 के अनुसार एक विद्युत परिपथ बनाएं। यह गतिविधि केवल एक सेल का उपयोग करके की जानी है। स्विच को ‘बंद’ स्थिति में रखें। क्या बल्ब चमकता है? बल्ब को छुएं। अब स्विच को ‘चालू’ स्थिति में ले जाएं और बल्ब को लगभग एक मिनट तक चमकने दें। फिर से बल्ब को छुएं। क्या आपको कोई अंतर महसूस होता है? स्विच को वापस ‘बंद’ स्थिति में ले जाने के बाद, बल्ब को फिर से छुएं।

गतिविधि 10.3

चित्र 10.10 में दिखाए अनुसार एक परिपथ बनाएं। नाइक्रॉम तार का लगभग 10 सेमी लंबा टुकड़ा लेकर उसे कीलों के बीच बाँधें। (आप नाइक्रॉम तार किसी विद्युत रिपेयर की दुकान से प्राप्त कर सकते हैं या किसी पुराने विद्युत हीटर की कुंडली के टुकड़े का उपयोग कर सकते हैं।) तार को छुएं। अब परिपथ में स्विच को ‘ON’ स्थिति में लाकर धारा प्रवाहित करें। कुछ

चित्र 10.10

सावधानी

स्विच को लंबे समय तक ‘ON’ स्थिति में न रखें, अन्यथा सेल बहुत जल्दी कमजोर हो सकता है।

सेकंड बाद तार को छुएं। (इसे लंबे समय तक न पकड़ें।) धारा को बंद करें। कुछ मिनट बाद तार को फिर से छुएं। जब विद्युत धारा तार से प्रवाहित होती है तो तार गर्म हो जाता है। यह विद्युत धारा की ऊष्मा प्रभाव है। क्या आप किसी ऐसे विद्युत उपकरण के बारे में सोच सकते हैं जहाँ विद्युत धारा के ऊष्मा प्रभाव का उपयोग होता है? ऐसे उपकरणों की एक सूची बनाएं।

आपने कभी न कभी कमरे में इस्तेमाल होने वाला हीटर या खाना बनाने के लिए इस्तेमाल होने वाला इलेक्ट्रिक हीटर देखा होगा। इन सभी में तार का एक कुंडला होता है। इस तार के कुंडले को तत्व (एलिमेंट) कहा जाता है। आपने शायद गौर किया होगा कि जब इन उपकरणों को चालू किया जाता है तो

बूझो इलेक्ट्रिक आइरन में तत्व नहीं देख सका। पहेली ने उसे बताया कि इलेक्ट्रिक उपकरणों जैसे इमर्शन हीटर, हॉटप्लेट, आइरन, गीज़र, इलेक्ट्रिक केतली, हेयर ड्रायर आदि के अंदर तत्व होते हैं। क्या आपने कभी किसी उपकरण में तत्व देखा है?

चित्र 10.11 इलेक्ट्रिक आइरन का तत्व

चित्र 10.12 इलेक्ट्रिक बल्ब का चमकता हुआ फिलामेंट (इन्कैंडेसेंट) बिजली की आपूर्ति से जुड़ने पर, इनके तत्व लाल-गरम होकर ऊष्मा देने लगते हैं।

किसी तार में उत्पन्न होने वाली ऊष्मा की मात्रा उसके पदार्थ, लंबाई और मोटाई पर निर्भर करती है। इस प्रकार, विभिन्न आवश्यकताओं के लिए विभिन्न पदार्थों, लंबाइयों और मोटाइयों के तार प्रयोग किए जाते हैं।

विद्युत परिपथ बनाने के लिए प्रयुक्त तार सामान्यतः गर्म नहीं होते। दूसरी ओर, कुछ विद्युत उपकरणों के तत्व इतने गर्म हो जाते हैं कि वे आसानी से दिखाई देते हैं। का फिलामेंट

तापदीप्त बिजली के बल्ब (चित्र 10.12) प्रायः प्रकाश के लिए प्रयुक्त होते हैं, पर वे ऊष्मा भी देते हैं। इसका अर्थ है कि खपत की गई बिजली का एक भाग ऊष्मा उत्पन्न करने में लगता है। यह अभीष्ट नहीं है क्योंकि इससे बिजली की बर्बादी होती है। फ्लोरोसेंट ट्यूब-लाइटें और कॉम्पैक्ट फ्लोरोसेंट लैंप (CFL) बिजली की दृष्टि से अधिक कुशल प्रकाश स्रोत हैं। आजकल प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) बल्बों का प्रयोग बढ़ रहा है। दी गई प्रकाश तीव्रता उत्पन्न करने के लिए LED बल्ब, तापदीप्त बल्बों या फ्लोरोसेंट ट्यूबों या CFL की तुलना में कम बिजली खपत करते हैं। इस प्रकार LED बल्ब बिजली की दृष्टि से अधिक कुशल हैं और इसलिए प्राथमिकता दी जा रही है।

चित्र 10.13 बिजली का बल्ब, ट्यूब-लाइट, CFL और LED

बिजली-कुशल विद्युत उपकरणों और युक्तियों के प्रयोग की सलाह दी जाती है। भारतीय मानक ब्यूरो, नई दिल्ली उत्पादों पर एक मानक चिह्न आवंटित करता है, जिसे ISI चिह्न कहा जाता है, जो उत्पादों पर दी गई विनिर्देशनों के अनुरूपता का आश्वासन है। इसलिए ISI चिह्न वाले उत्पादों के प्रयोग की सिफारिश की जाती है।

नोट: फ्लोरोसेंट ट्यूब और CFL में पारा वाष्प होता है, जो विषैले स्वभाव का है। इसलिए क्षतिग्रस्त फ्लोरोसेंट ट्यूबों या CFL को सुरक्षित रूप से निपटाना आवश्यक है।

चित्र 10.14 इमारतों में प्रयुक्त फ्यूज़ जब एक बिजली का बल्ब इतनी अधिक तापमान तक गरम हो जाता है कि वह चमकने लगता है।

यदि एक तार में बहुत अधिक धारा प्रवाहित होती है, तो तार इतना गरम हो सकता है कि वह पिघल भी सकता है और टूट भी सकता है। लेकिन क्या यह संभव है कि एक तार पिघलकर टूट जाए? आइए इसे जांचते हैं।

क्रियाकलाप 10.4

वह परिपथ फिर से बनाइए जिसे हमने क्रियाकलाप 10.3 में प्रयोग किया था। हालाँकि, इसमें सेल को चार सेलों की बैटरी से बदल दीजिए। साथ ही, नाइक्रोम तार के स्थान पर स्टील के ऊन का एक पतला तंतु बाँधिए। (स्टील की ऊन आमतौर पर बर्तन साफ करने के लिए प्रयोग की जाती है और यह किराना दुकानों पर उपलब्ध होती है।) यदि कमरे में कोई पंखा चल रहा हो, तो उसे बंद कर दीजिए। अब परिपथ में कुछ समय के लिए धारा प्रवाहित कीजिए। स्टील के ऊन के तंतु को ध्यान से देखिए। देखिए क्या होता है। क्या स्टील के ऊन का तंतु पिघलकर टूट जाता है?

कुछ विशेष सामग्रियों से बने तार जल्दी पिघल जाते हैं और टूट जाते हैं जब उनमें बड़ी मात्रा में विद्युत धारा प्रवाहित की जाती है। इन तारों का उपयोग विद्युत फ्यूज़ बनाने के लिए किया जाता है (चित्र 10.14)। सभी

चित्र 10.15 विद्युत उपकरणों में प्रयुक्त फ्यूज़

इमारतों में सभी विद्युत परिपथों में फ्यूज़ लगाए जाते हैं। किसी परिपथ से सुरक्षित रूप से प्रवाहित होने वाली विद्युत धारा की एक अधिकतम सीमा होती है। यदि किसी दुर्घटना से यह धारा इस सुरक्षित सीमा से अधिक हो जाए, तार

सावधानी

कभी भी मुख्य परिपथ से जुड़े हुए विद्युत फ्यूज़ की जाँच स्वयं करने का प्रयास न करें। आप, यदि चाहें, किसी विद्युत मरम्मत की दुकान पर जाकर जले हुए फ्यूज़ों की तुलना नए फ्यूज़ों से कर सकते हैं।

विद्युत परिपथों में अत्यधिक धारा का एक कारण तारों का आपस में सीधा स्पर्श होना है। यह तब हो सकता है जब तारों की इन्सुलेशन पुरानी होने या क्षतिग्रस्त होने के कारण उतर गई हो। इससे शॉर्ट सर्किट हो सकता है। अत्यधिक धारा का एक अन्य कारण एक ही सॉकेट में अनेक उपकरणों को जोड़ना हो सकता है। इससे परिपथ में ओवरलोड हो सकता है। आपने अख़बारों में शॉर्ट सर्किट और ओवरलोड के कारण लगी आग की ख़बरें पढ़ी होंगी।

अधिक गरम हो सकते हैं और आग लग सकती है। यदि परिपथ में उचित फ्यूज़ लगा हो, तो वह फट जाएगा और परिपथ को तोड़ देगा। इस प्रकार फ्यूज़ एक सुरक्षा उपकरण है जो

इन दिनों मिनिएचर सर्किट ब्रेकर (MCB) फ्यूज़ की जगह तेज़ी से इस्तेमाल किए जा रहे हैं। ये स्विच होते हैं जो स्वचालित रूप से बंद हो जाते हैं जब किसी सर्किट में धारा सुरक्षित सीमा से अधिक हो जाती है। आप उन्हें चालू करते हैं और सर्किट फिर से पूरा हो जाता है। MCB पर भी ISI चिह्न देखें।

चित्र 10.16 मिनिएचर सर्किट ब्रेकर (MCB)

चित्र 10.17 कम्पास सुई पर धारा का प्रभाव

सावधानी

हमेशा उचित फ्यूज़ों का उपयोग करें जो विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए निर्दिष्ट किए गए हों और ISI चिह्न वाले हों। कभी भी फ्यूज़ की जगह कोई भी तार या धातु की पट्टी का उपयोग न करें।

बिजली के सर्किटों को नुकसान और संभावित आग से बचाता है।

विभिन्न प्रकार के फ्यूज़ विभिन्न उद्देश्यों के लिए उपयोग किए जाते हैं। चित्र 10.14 में हमारे घरों में प्रयुक्त फ्यूज़ दिखाए गए हैं। चित्र 10.15 में दिखाए गए फ्यूज़ आमतौर पर बिजली के उपकरणों में उपयोग किए जाते हैं।

हमने बिजली की धारा के ताप प्रभाव को देखा और सीखा कि हम इसे अपने लाभ के लिए कैसे उपयोग करते हैं। क्या बिजली की धारा के अन्य प्रभाव भी होते हैं?

10.3 बिजली की धारा का चुंबकीय प्रभाव

गतिविधि 10.5

एक फेंके गए माचिस के डिब्बे के अंदर से कार्डबोर्ड की ट्रे निकालें। इस कार्डबोर्ड ट्रे के चारों ओर कुछ बार एक बिजली के तार को लपेटें। इसके अंदर एक छोटी सी कंपास की सुई रखें। अब इस तार के खुले सिरों को एक बिजली सेल से एक स्विच के माध्यम से जोड़ें जैसा कि चित्र 10.17 में दिखाया गया है।

ध्यान दें कि कंपास की सुई किस दिशा में इशारा कर रही है। कंपास की सुई के पास एक छड़ चुंबक लाएं। देखें कि क्या होता है। अब, कंपास की सुई को ध्यान से देखते हुए, स्विच को ‘ON’ की स्थिति में ले जाएं।

चित्र 10.18 हांस क्रिश्चियन ओएरस्टेड
(ई.स. 1777-1851)

आप क्या देखते हैं? क्या कंपास की सुई विचलित होती है? स्विच को वापस ‘OFF’ की स्थिति में ले जाएं। क्या कंपास की सुई अपनी प्रारंभिक स्थिति में वापस आ जाती है?

इस प्रयोग को कुछ बार दोहराएं। यह प्रयोग क्या संकेत देता है?

हम जानते हैं कि कंपास की सुई एक छोटा सा चुंबक होता है, जो उत्तर-दक्षिण दिशा में इशारा करता है। जब हम इसके पास एक चुंबक लाते हैं, तो सुई विचलित हो जाती है। हमने यह भी देखा है कि कंपास की सुई तब विचलित होती है जब पास के तार में धारा प्रवाहित होती है। क्या आप दोनों प्रेक्षणों को जोड़ सकते हैं? जब किसी तार से धारा प्रवाहित होती है, क्या तार चुंबक की तरह व्यवहार करता है?

यही बात एक वैज्ञानिक हांस क्रिश्चियन ओरस्टेड (चित्र 10.18) ने भी सोची थी। वे पहले व्यक्ति थे जिन्होंने यह देखा कि जब भी तार में विद्युत धारा प्रवाहित की जाती है, तो कम्पास की सुई विचलित हो जाती है।

इसलिए, जब विद्युत धारा किसी तार से प्रवाहित होती है, तो वह चुंबक की तरह व्यवहार करता है। यह विद्युत धारा का चुंबकीय प्रभाव है। वास्तव में, विद्युत धारा का उपयोग चुंबक बनाने के लिए किया जा सकता है। क्या आपको यह बहुत आश्चर्यजनक लगता है? आइए इसे आजमाते हैं।

चित्र 10.19 एक विद्युत चुंबक

याद रखें कि एक समय में कुछ सेकंड से अधिक समय तक करंट को चालू न रखें। यदि लगातार जोड़ा रखा जाए तो विद्युत चुंबक सेल को जल्दी कमजोर कर देता है।

10.4 विद्युत चुंबक

क्रियाकलाप 10.6

लगभग 75 सेमी लंबे इन्सुलेटेड (प्लास्टिक या कपड़े से ढके या एनैमल वाले) लचीले तार और लगभग 6-10 सेमी लंबे लोहे के कील को लीजिए। तार को कील के चारों ओर कुंडली के रूप में कसकर लपेटिए। तार के खुले सिरों को सेल के टर्मिनलों से एक स्विच के माध्यम से जोड़िए जैसा कि चित्र 10.19 में दिखाया गया है।

कील के सिरे पर या उसके पास कुछ पिन रखिए। अब करंट को चालू कीजिए। क्या होता है? क्या पिन कील के सिरे से चिपक जाते हैं? करंट को बंद कीजिए। क्या पिन अभी भी कील के सिरे से चिपके हुए हैं?

उपरोक्त गतिविधि में कुंडली तब चुंबक की तरह व्यवहार करती है जब उसमें विद्युत धारा प्रवाहित होती है। जब विद्युत धारा बंद कर दी जाती है, तो कुंडली आमतौर पर अपनी चुंबकत्व खो देती है। ऐसी कुंडलियों को विद्युत-चुंबक कहा जाता है। विद्युत-चुंबकों को बहुत शक्तिशाली बनाया जा सकता है और वे बहुत भारी वस्तुओं को उठा सकते हैं। क्या आपको कक्षा छठवीं के अध्याय 10 में पढ़ा गया क्रेन याद है? ऐसे क्रेन के सिरे पर एक शक्तिशाली विद्युत-चुंबक लगा होता है। विद्युत-चुंबकों का उपयोग जंक से चुंबकीय पदार्थों को अलग करने के लिए भी किया जाता है। डॉक्टर छोटे विद्युत-चुंबकों का उपयोग उन छोटे चुंबकीय टुकड़ों को बाहर निकालने के लिए करते हैं जो गलती से आंख में चले गए हों। कई खिलौनों के अंदर भी विद्युत-चुंबक होते हैं।

10.5 विद्युत घंटी

हम विद्युत घंटी से काफी परिचित हैं। इसमें एक विद्युत-चुंबक होता है। आइए देखें कि यह कैसे काम करती है।

चित्र 10.20 में एक विद्युत घंटी का परिपथ दिखाया गया है। इसमें लोहे के टुकड़े पर लिपटा तार का एक कोil होता है। यह कुंडली एक विद्युत-चुंबक की तरह काम करती है। एक लोहे की पट्टी, जिसके एक सिरे पर हथौड़ा होता है, को इसके पास रखा जाता है।

चित्र 10.20 विद्युत घंटी का परिपथ

विद्युत चुंबक। लोहे की पट्टी के पास एक संपर्क पेंच है। जब लोहे की पट्टी पेंच के संपर्क में आती है, तो कुंडली से धारा प्रवाहित होती है जो एक विद्युत चुंबक बन जाती है। फिर, यह लोहे की पट्टी को खींचती है। इस प्रक्रिया में, पट्टी के सिरे पर लगा हथौड़ा घंटी के गोंग पर चोट करता है और ध्वनि उत्पन्न करता है। हालांकि, जब विद्युत चुंबक लोहे की पट्टी को खींचता है, तो यह परिपथ को भी तोड़ देता है। कुंडली से धारा प्रवाहित होना बंद हो जाती है। क्या कुंडली विद्युत चुंबक बनी रहेगी?

कुंडली अब विद्युत चुंबक नहीं रहती। यह अब लोहे की पट्टी को आकर्षित नहीं करती। लोहे की पट्टी अपनी मूल स्थिति में वापस आ जाती है और फिर से संपर्क पेंच को छूती है। यह परिपथ को पूरा करता है। कुंडली में धारा प्रवाहित होती है और हथौड़ा फिर से गोंग पर चोट करता है। यह प्रक्रिया तेजी से बार-बार दोहराई जाती है। हर बार जब परिपथ पूरा होता है, हथौड़ा गोंग पर चोट करता है। इस तरह घंटी बजती है।

कीवर्ड

$ \begin{array}{lll} \text { बैटरी } & \text { विद्युत घंटी } & \text { धारा का तापीय प्रभाव } \\ \text { परिपथ आरेख } & \text { विद्युत चुंबक } & \text { धारा का चुंबकीय प्रभाव } \\ \text { विद्युत घटक } & \text { फ्यूज } & \\ \end{array} $

तुमने क्या सीखा

• विद्युत घटकों को प्रतीकों द्वारा दर्शाना सुविधाजनक होता है। इनका उपयोग करके, एक विद्युत परिपथ को परिपथ आरेख द्वारा दर्शाया जा सकता है।

• जब कोई विद्युत धारा तार से प्रवाहित होती है, तो तार गर्म हो जाता है। यह धारा का तापीय प्रभाव है। इस प्रभाव के कई अनुप्रयोग हैं।

• कुछ विशेष पदार्थों से बनी तारें जब उनमें बड़ी मात्रा में विद्युत धारा प्रवाहित की जाती है तो वे तेजी से पिघलकर टूट जाती हैं। इन पदार्थों का उपयोग विद्युत फ्यूज बनाने के लिए किया जाता है जो आग और विद्युत उपकरणों को होने वाले नुकसान को रोकते हैं।

• जब कोई विद्युत धारा किसी तार से प्रवाहित होती है, तो वह चुंबक की तरह व्यवहार करती है।

• लोहे के टुकड़े के चारों ओर लपेटी गई निरोधक तार की कुंडली जिसमें धारा प्रवाहित हो रही हो, को विद्युत चुंबक कहा जाता है।

• विद्युत चुंबकों का उपयोग कई उपकरणों में किया जाता है।

अभ्यास

1. अपनी नोटबुक में उन प्रतीकों को चित्रित करें जो विद्युत परिपथ के निम्नलिखित घटकों को दर्शाते हैं: संयोजन तार, ‘बंद’ स्थिति में स्विच, बल्ब, सेल, ‘चालू’ स्थिति में स्विच, और बैटरी

2. उस परिपथ का परिपथ आरेख बनाएं जो आकृति 10.21 में दिखाया गया है।

आकृति 10.21

3. आकृति 10.22 में एक बोर्ड पर चार सेल लगाए गए हैं। रेखाएं खींचकर दिखाएं कि आप उनके सिरों को तारों से कैसे जोड़ेंगे ताकि चार सेलों की एक बैटरी बन सके।

आकृति 10.22

4. चित्र 10.23 में दर्शाए गए परिपथ में बल्ब नहीं जलता। क्या आप समस्या की पहचान कर सकते हैं? बल्ब को जलाने के लिए परिपथ में आवश्यक परिवर्तन करें।

चित्र 10.23

5. विद्युत धारा के किन्हीं दो प्रभावों के नाम लिखिए।

6. जब किसी तार से धारा प्रवाहित की जाती है, तो पास रखी हुई कम्पास सुई उत्तर-दक्षिण स्थिति से विचलित हो जाती है। समझाइए।

7. क्या कम्पास सुई में विचलन दिखाई देगा जब चित्र 10.24 में दर्शाए गए परिपथ में स्विच बंद किया जाएगा?

चित्र 10.24

8. रिक्त स्थानों की पूर्ति कीजिए:

(a) सेल के चिह्न में लंबी रेखा उसके ____________ टर्मिनल को दर्शाती है।

(b) दो या अधिक सेलों के संयोजन को ____________ कहा जाता है। (c) जब किसी रूम हीटर में धारा ‘ऑन’ की जाती है, तो वह ____________ होता है।

(d) विद्युत धारा के तापीय प्रभाव पर आधारित सुरक्षा उपकरण को ____________ कहा जाता है।

9. कथन सही हो तो ‘$T$’ और गलत हो तो ‘$F$’ अंकित कीजिए:

(क) दो सेलों की एक बैटरी बनाने के लिए, एक सेल का ऋणात्मक सिरा दूसरे सेल के ऋणात्मक सिरे से जोड़ा जाता है। (स/ग)

(ख) जब फ्यूज से बहने वाली विद्युत धारा एक निश्चित सीमा से अधिक हो जाती है, तो फ्यूज तार पिघलकर टूट जाता है। (स/ग)

(ग) एक विद्युत चुंबक लोहे के टुकड़े को आकर्षित नहीं करता। (स/ग)

(घ) एक विद्युत घंटी में एक विद्युत चुंबक होता है। (स/ग)

10. क्या आपको लगता है कि एक विद्युत चुंबक का उपयोग कूड़े के ढेर से प्लास्टिक की थैलियों को अलग करने के लिए किया जा सकता है? समझाइए।

11. एक विद्युत कारीगर आपके घर में कुछ मरम्मत कर रहा है। वह फ्यूज को एक तार के टुकड़े से बदलना चाहता है। क्या आप सहमत होंगे? अपने उत्तर के कारण दीजिए।

12. ज़ुबैदा ने चित्र 10.4 में दिखाए गए सेल धारक का उपयोग करते हुए एक विद्युत परिपथ बनाया, एक स्विच और एक बल्ब। जब उसने स्विच को ‘ON’ स्थिति में रखा, तो बल्ब नहीं जगमगाया। ज़ुबैदा की मदद करें कि परिपथ में संभावित खराबियों की पहचान कर सके।

13. चित्र 10.25 में दिखाए गए परिपथ में

चित्र 10.25

(i) क्या कोई बल्ब तब जगमगाएगा जब स्विच ‘OFF’ स्थिति में हो?

(ii) जब स्विच को ‘ON’ स्थिति में ले जाया जाएगा, तो बल्बों A, B और C किस क्रम में जगमगाएंगे?

विस्तृत अधिगम - गतिविधियाँ और परियोजनाएँ

1. फिर से चित्र 10.17 में दिखाए गए परिपथ को तैयार करें। कुंजी को ‘ON’ स्थिति में ले जाएं और ध्यान से देखें कि कम्पास की सुई किस दिशा में विचलित होती है। धारा को ‘OFF’ कर दें। अब शेष परिपथ को जस का तस रखते हुए, सेल के टर्मिनल पर कनेक्शन उलट दें। फिर से धारा को ‘ON’ करें। नोट करें कि सुई किस दिशा में विचलित होती है। कोई व्याख्या सोचें।

पहेली और बूझो ने कुछ समय पहले एक जादू का खेल देखा। जादूगर ने एक स्टैंड पर लोहे का डिब्बा रखा। फिर उसने बूझो को बुलाया और उसे डिब्बा उठाने को कहा। बूझो आसानी से डिब्बा उठा सका। अब जादूगर ने डिब्बे के चारों ओर अपनी छड़ी घुमाई और कुछ बुदबुदाया। उसने फिर बूझो से डिब्बा उठाने को कहा। इस बार बूझो उसे हिला भी नहीं सका। जादूगर ने फिर कुछ बुदबुदाया और अब बूझो डिब्बा उठा सका।

दर्शक, जिनमें पहेली और बूझो भी शामिल थे, प्रदर्शन से बहुत प्रभावित हुए और उन्होंने सोचा कि जादूगर में कोई अलौकिक शक्ति है। हालाँकि, इस अध्याय को पढ़ने के बाद पहेली सोच रही है कि क्या यह चाल सच में कोई जादू थी या इसमें कोई विज्ञान था? क्या आप अनुमान लगा सकते हैं कि कौन-सा विज्ञान शामिल हो सकता है?

2. 20, 40, 60 और 80 फेरों वाले चार विद्युत चुंबक बनाएं। उन्हें एक-एक करके 2 सेलों की बैटरी से जोड़ें। चुंबक को पिनों के डिब्बे के पास लाएं। उसकी ओर आकर्षित हुई पिनों की संख्या गिनें। चुंबकों की ताकतों की तुलना करें।

3. एक विद्युत चुंबक का उपयोग करके आप चित्र 10.26 में दिखाए अनुसार रेलवे सिग्नल का एक कार्यशील मॉडल बना सकते हैं।

चित्र 10.26 रेलवे सिग्नल का एक कार्यशील मॉडल

4. एक विद्युत की दुकान पर जाएँ। एक विद्युत मिस्त्री से अनुरोध करें कि वह आपको फ्यूज़ और एमसीबी के विभिन्न प्रकार दिखाए और यह समझाए कि वे कैसे काम करते हैं।

क्या आप जानते हैं?
विद्युत बल्ब के आविष्कार का श्रेय आमतौर पर थॉमस अल्वा एडीसन को दिया जाता है, यद्यपि उनसे पहले अन्य लोगों ने भी इस पर काम किया था। एडीसन एक अद्भुत व्यक्ति थे। उन्होंने लगभग 1300 आविष्कार किए, जिनमें विद्युत बल्ब, ग्रामोफोन, मोशन पिक्चर कैमरा और कार्बन ट्रांसमीटर शामिल हैं, जिसने टेलीफोन के आविष्कार में सहायता की।

चित्र 10.27 थॉमस अल्वा एडीसन (ई.स. 1847-1931)