धारा विद्युत (Current Electricity)

धारा विद्युत म्हणजे विद्युतभार (Electric Charge) सतत एका दिशेने वाहणे होय. धातूच्या सुवाहकांमध्ये हा प्रवाह मुख्यतः मुक्त इलेक्ट्रॉनांच्या (Free Electrons) हालचालीमुळे निर्माण होतो.

जेव्हा एखाद्या सुवाहकाच्या दोन टोकांमध्ये विभवांतर (Potential Difference) निर्माण केले जाते, तेव्हा मुक्त इलेक्ट्रॉन एका दिशेने गती करतात व त्यामुळे विद्युतप्रवाह (Electric Current) निर्माण होतो.

दैनंदिन जीवनातील उदाहरणे

• घरातील विद्युत वायरिंगमधील विद्युतप्रवाह
• बल्ब, पंखा, फ्रिज, टीव्ही इत्यादी उपकरणांमधील प्रवाह
• मोबाईल व लॅपटॉपच्या बॅटरीतील ऊर्जा
• ढग व पृथ्वी यांच्यामधील वीज
• मानवी मज्जासंस्थेतील सूक्ष्म विद्युत संकेत

टीप : धातूच्या तारांमध्ये विद्युतप्रवाह फक्त इलेक्ट्रॉनांच्या प्रवाहामुळे निर्माण होतो. तर इलेक्ट्रोलाइटमध्ये धनायन व ऋणायन दोन्हींच्या वहनामुळे विद्युतप्रवाह निर्माण होतो.

विद्युतस्थितिक विभव (Electrostatic Potential)

जसे पाणी उंच ठिकाणावरून खाली वाहते तसेच धन विद्युतभाराची प्रवृत्ती अधिक विभव असलेल्या बिंदूपासून कमी विभव असलेल्या बिंदूकडे जाण्याची असते.

एखाद्या बिंदूवरील प्रति एकक विद्युतभारामध्ये साठविलेली विद्युत स्थितिज ऊर्जा म्हणजे त्या बिंदूचा विद्युतस्थितिक विभव होय.

SI एकक : व्होल्ट (Volt - V)

विभवांतर (Potential Difference)

दोन बिंदूंमधील विद्युत विभवातील फरक म्हणजे विभवांतर होय. याच विभवांतरामुळे विद्युतप्रवाह निर्माण होतो.

सूत्र

V = W / Q

V = विभवांतर (Volt)
W = कार्य (Joule)
Q = विद्युतभार (Coulomb)

SI एकक : व्होल्ट (V)

विद्युतप्रवाह (Electric Current)

एखाद्या सुवाहकाच्या छेदातून एका सेकंदात वाहणाऱ्या विद्युतभाराचे प्रमाण म्हणजे विद्युतप्रवाह होय.

सूत्र

I = Q / t

I = विद्युतप्रवाह (Ampere)
Q = विद्युतभार (Coulomb)
t = वेळ (Second)

SI एकक : अँपिअर (Ampere - A)

1 Ampere = 1 Coulomb / Second
1 A = 1 C/s

महत्त्वाचे मुद्दे

• विद्युतप्रवाह ही अदिश (Scalar) राशी आहे.
• परंपरेनुसार विद्युतप्रवाहाची दिशा धन टोकाकडून ऋण टोकाकडे मानली जाते.
• प्रत्यक्ष इलेक्ट्रॉनांचा प्रवाह ऋण टोकाकडून धन टोकाकडे असतो.

विद्युतघट (Electric Cell)

एखाद्या विद्युत परिपथामध्ये सतत विभवांतर निर्माण करून विद्युतप्रवाह वाहण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या स्त्रोताला विद्युतघट म्हणतात.

विद्युतघट रासायनिक, सौर किंवा इतर प्रकारची ऊर्जा विद्युत ऊर्जेमध्ये रूपांतरित करतो.

विद्युतघटाचे मुख्य कार्य

• दोन टोकांमध्ये विभवांतर निर्माण करणे
• विद्युतभाराला ऊर्जा प्रदान करणे
• परिपथामध्ये सतत विद्युतप्रवाह निर्माण करणे

विद्युतघटांचे प्रकार

1. प्राथमिक विद्युतघट (Primary Cell)
   • एकदाच वापरता येतो.
   • उदाहरण : ड्राय सेल
2. द्वितीयक विद्युतघट (Rechargeable Battery)
   • पुन्हा चार्ज करता येतो.
   • उदाहरण : लिथियम-आयन बॅटरी, लीड-अॅसिड बॅटरी
3. सौरघट (Solar Cell)
   • सूर्यप्रकाशाचे विद्युत ऊर्जेमध्ये रूपांतर करतो.
   • उपयोग :
     • कॅल्क्युलेटर
     • रस्त्यावरील दिवे
     • घरावरील सौरऊर्जा प्रणाली
     • उपग्रह

महत्त्वाची SI एकके

भौतिक राशी	SI एकक	चिन्ह
विद्युतभार	कूलॉम	C
विद्युतप्रवाह	अँपिअर	A
विभव	व्होल्ट	V
विभवांतर	व्होल्ट	V
वेळ	सेकंद	s

परीक्षेच्या दृष्टीने महत्त्वाचे मुद्दे

• धारा विद्युत म्हणजे विद्युतभाराचा सतत प्रवाह.
• धातूंमध्ये विद्युतप्रवाह मुक्त इलेक्ट्रॉनांमुळे वाहतो.
• विद्युतप्रवाहाचे SI एकक अँपिअर (A) आहे.
• 1 A = 1 C/s
• विद्युतप्रवाह ही अदिश राशी आहे.
• विभवांतरामुळेच विद्युतप्रवाह निर्माण होतो.
• विभवांतराचे SI एकक व्होल्ट (V) आहे.
• विद्युतघट परिपथात आवश्यक विभवांतर निर्माण करतो.
• सौरघट सूर्यप्रकाशाचे विद्युत ऊर्जेमध्ये रूपांतर करतो.