તમારા મોટાઓએ તમને ભીના હાથે વિદ્યુત સાધનોને સ્પર્શ કરવાની સામે ચેતવણી આપી હશે. પરંતુ શું તમે જાણો છો કે ભીના હાથે વિદ્યુત સાધનને સ્પર્શ કરવું શા માટે ખતરનાક છે?

અમે અગાઉ શીખ્યા છીએ કે જે પદાર્થોમાંથી વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર થઈ શકે છે, તે વિદ્યુતના સુવાહક (સારા વાહક) છે. બીજી બાજુ, જે પદાર્થોમાંથી વિદ્યુતપ્રવાહ સરળતાથી પસાર થઈ શકતો નથી, તે વિદ્યુતના ખરાબ વાહક છે.

ધોરણ VI માં, અમે એક ટેસ્ટર બનાવ્યું હતું જેનો ઉપયોગ એ ચકાસવા માટે કરવામાં આવે છે કે ચોક્કસ પદાર્થમાંથી વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર થાય છે કે નહીં. શું તમને યાદ છે કે તે ટેસ્ટરે અમને નક્કી કરવામાં કેવી રીતે મદદ કરી હતી?

અમને જાણવા મળ્યું કે તાંબા અને એલ્યુમિનિયમ જેવી ધાતુઓ વિદ્યુતનું વહન કરે છે જ્યારે રબર, પ્લાસ્ટિક અને લાકડા જેવા પદાર્થો વિદ્યુતનું વહન કરતા નથી. જો કે, અત્યાર સુધી અમે અમારા ટેસ્ટરનો ઉપયોગ ઘન સ્થિતિમાં હોય તેવા પદાર્થોની ચકાસણી માટે કર્યો છે. પરંતુ પ્રવાહીઓ વિશે શું? શું પ્રવાહીઓ પણ વિદ્યુતનું વહન કરે છે? ચાલો જાણીએ.

પહેલી અને બૂઝો તમને યાદ અપાવવા માંગે છે કે મુખ્ય વિદ્યુત પુરવઠા અથવા જનરેટર અથવા ઇન્વર્ટર સાથે પ્રયોગ કરવો ન જોઈએ. અહીં સૂચવેલી તમામ પ્રવૃત્તિઓ માટે ફક્ત વિદ્યુત સેલનો ઉપયોગ કરો.

11.1 શું પ્રવાહીઓ વિદ્યુતનું વહન કરે છે?

એ ચકાસવા માટે કે પ્રવાહી વિદ્યુતપ્રવાહને પસાર થવા દે છે કે નહીં, આપણે તે જ ટેસ્ટરનો ઉપયોગ કરી શકીએ છીએ (ફિગ.11.1).

જો કે, સેલને બેટરી વડે બદલો. ઉપરાંત, ટેસ્ટરનો ઉપયોગ કરતા પહેલા આપણે ચકાસી લેવું જોઈએ કે તે કાર્ય કરી રહ્યું છે કે નહીં.

પ્રવૃત્તિ 11.1

ટેસ્ટરના મુક્ત છેડાઓને એક ક્ષણ માટે એકસાથે જોડો. આ ટેસ્ટરનો પરિપથ પૂર્ણ કરે છે અને બલ્બ ચમકવો જોઈએ. જો કે, જો બલ્બ ચમકતો ન હોય, તો તેનો અર્થ છે કે ટેસ્ટર કાર્ય કરતું નથી. શું તમે સંભવિત કારણો વિશે વિચારી શકો છો? શું એવું શક્ય છે કે જોડાણો ઢીલા છે? અથવા, બલ્બ ફ્યુઝ થઈ ગયો છે? અથવા, તમારી સેલનો ઉપયોગ થઈ ગયો છે? તમામ જોડાણો ચુસ્ત છે તે ચકાસો. જો તે છે, તો બલ્બને બીજા બલ્બથી બદલો. હવે ચકાસો કે ટેસ્ટર કાર્ય કરી રહ્યું છે કે નહીં. જો તે હજી પણ કાર્ય કરતું નથી તો સેલને તાજી સેલથી બદલો.

હવે આપણું ટેસ્ટર કાર્ય કરી રહ્યું છે, ચાલો તેનો ઉપયોગ વિવિધ પ્રવાહીઓની ચકાસણી માટે કરીએ.

(સાવધાની: તમારા ટેસ્ટરને ચકાસતી વખતે, તેના મુક્ત છેડાઓને થોડી સેકંડ કરતાં વધુ સમય માટે જોડશો નહીં. નહીંતર બેટરીની સેલ ખૂબ જ ઝડપથી ખાલી થઈ જશે.)

પ્રવૃત્તિ 11.2

કેટલાક નાના પ્લાસ્ટિક અથવા રબરના કાપ (ફૂંગાળા) એકત્રિત કરો જે કચરાપેટીમાં ફેંકેલી બોટલોના હોય અને તેને સાફ કરો. એક કાપમાં એક ચમચી લીંબુનો રસ અથવા સિરકો રેડો. તમારા ટેસ્ટરને આ કાપ પર લાવો અને ટેસ્ટરના છેડાઓને લીંબુના રસ અથવા સિરકામાં ડુબાડો જેમ કે ફિગ.11.2 માં બતાવ્યા પ્રમાણે. ખાતરી રાખો કે છેડા $1 \mathrm{~cm}$ કરતાં વધુ દૂર ન હોય પરંતુ તે જ સમયે એકબીજાને સ્પર્શ ન કરે. શું ટેસ્ટરનો બલ્બ ચમકે છે? શું લીંબુનો રસ અથવા સિરકો વિદ્યુતનું વહન કરે છે? તમે લીંબુના રસ અથવા સિરકાનું વર્ગીકરણ કેવી રીતે કરશો - સારો વાહક અથવા ખરાબ વાહક?

ફિગ. 11.2 : લીંબુના રસ અથવા સિરકામાં વિદ્યુત વહનની ચકાસણી

જ્યારે ટેસ્ટરના બે છેડાઓ વચ્ચેનું પ્રવાહી વિદ્યુતપ્રવાહને પસાર થવા દે છે, ત્યારે ટેસ્ટરનો પરિપથ પૂર્ણ થાય છે. પરિપથમાં પ્રવાહ વહે છે અને બલ્બ ચમકે છે. જ્યારે પ્રવાહી વિદ્યુતપ્રવાહને પસાર થવા દેતું નથી, ત્યારે ટેસ્ટરનો પરિપથ પૂર્ણ થતો નથી અને બલ્બ ચમકતો નથી.

કેટલીક પરિસ્થિતિઓમાં પ્રવાહી વાહક હોવા છતાં પણ બલ્બ ચમકી શકતો નથી. પ્રવૃત્તિ 11.2 માં આવું થયું હોઈ શકે છે. તેનું કારણ શું હોઈ શકે?

શું તમને યાદ છે કે વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર થાય ત્યારે બલ્બ શા માટે ચમકે છે? પ્રવાહની ઉષ્મા અસરને કારણે, બલ્બના ફિલામેન્ટ ખૂબ ઊંચા તાપમાને ગરમ થાય છે અને તે ચમકવા લાગે છે. જો કે, જો પરિપથમાં પ્રવાહ ખૂબ નબળો હોય, તો ફિલામેન્ટ પર્યાપ્ત રીતે ગરમ થતું નથી અને તે ચમકતું નથી. અને પરિપથમાં પ્રવાહ નબળો શા માટે છે? સારું, જોકે કોઈ પદાર્થ વિદ્યુતનું વહન કરી શકે છે, પરંતુ તે તેને ધાતુ જેટલી સરળતાથી વહન કરી શકતો નથી. પરિણામે, ટેસ્ટરનો પરિપથ પૂર્ણ થઈ શકે છે અને છતાં તેમાંથી પસાર થતો પ્રવાહ બલ્બને ચમકવા માટે ખૂબ નબળો હોઈ શકે છે. શું આપણે બીજું ટેસ્ટર બનાવી શકીએ છીએ જે નબળા પ્રવાહને શોધી શકે?

આપણે બીજા પ્રકારનું ટેસ્ટર બનાવવા માટે વિદ્યુતપ્રવાહની બીજી અસરનો ઉપયોગ કરી શકીએ છીએ. શું તમને યાદ છે કે વિદ્યુતપ્રવાહ ચુંબકીય અસર ઉત્પન્ન કરે છે? જ્યારે વાયરમાં પ્રવાહ વહે છે ત્યારે નજીક રાખેલી હોકાયંત્રની સોયનું શું થાય છે? પ્રવાહ નાનો હોય તો પણ ચુંબકીય સોયનું વિચલન જોઈ શકાય છે. શું આપણે પ્રવાહોની ચુંબકીય અસરનો ઉપયોગ કરીને ટેસ્ટર બનાવી શકીએ છીએ? ચાલો પ્રવૃત્તિ 11.3 માં જાણીએ

તમે ફિગ. 11.2 ના ટેસ્ટરમાં વિદ્યુત બલ્બની જગ્યાએ LED (ફિગ. 11.3) નો ઉપયોગ કરી શકો છો. LED ત્યારે પણ ચમકે છે જ્યારે તેમાંથી નબળો વિદ્યુતપ્રવાહ વહે છે.

LED સાથે બે વાયર (લીડ્સ કહેવાય છે) જોડાયેલા છે. એક લીડ બીજી કરતાં થોડી લાંબી હોય છે. યાદ રાખો કે પરિપથ સાથે જોડતી વખતે, લાંબી લીડ હંમેશા બેટરીના ધન ટર્મિનલ સાથે જોડાયેલી હોય છે અને ટૂંકી લીડ બેટરીના ઋણ ટર્મિનલ સાથે જોડાયેલી હોય છે.

ફિગ. 11.3 : LEDs

પ્રવૃત્તિ 11.3

કચરાપેટીમાં ફેંકેલી મેચબોક્સની અંદરથી ટ્રે લો. ટ્રેની આસપાસ વિદ્યુત વાયરને થોડી વાર લપેટો. તેની અંદર એક નાની હોકાયંત્રની સોય મૂકો. હવે વાયરના એક મુક્ત છેડાને બેટરીના ટર્મિનલ સાથે જોડો. બીજો છેડો મુક્ત છોડો. બીજો વાયરનો ટુકડો લો અને તેને બેટરીના બીજા ટર્મિનલ સાથે જોડો (ફિગ. 11.4).

ફિગ 11.4 : બીજું ટેસ્ટર

બે વાયરના મુક્ત છેડાઓને ક્ષણભર જોડો. હોકાયંત્રની સોય વિચલન બતાવવી જોઈએ. વાયરના બે મુક્ત છેડાઓ સાથેનું તમારું ટેસ્ટર તૈયાર છે.

હવે આ ટેસ્ટરનો ઉપયોગ કરીને પ્રવૃત્તિ 11.2 પુનરાવર્તન કરો. શું તમે ટેસ્ટરના મુક્ત છેડાઓને લીંબુના રસમાં ડુબાડતાની સાથે જ હોકાયંત્રની સોયમાં વિચલન જોયું છે?

ટેસ્ટરના છેડાઓને લીંબુના રસમાંથી બહાર કાઢો, તેમને પાણીમાં ડુબાડો અને પછી સૂકા લૂછો. ટેપ વોટર, વનસ્પતિ તેલ, દૂધ, મધ જેવા અન્ય પ્રવાહીઓ સાથે પ્રવૃત્તિ પુનરાવર્તન કરો. (દરેક પ્રવાહીની ચકાસણી કર્યા પછી ટેસ્ટરના છેડાઓને ધોવાનું અને સૂકા લૂછવાનું યાદ રાખો). દરેક કિસ્સામાં નિરીક્ષણ કરો કે ચુંબકીય સોય વિચલન બતાવે છે કે નહીં. તમારા અવલોકનોને કોષ્ટક 11.1 માં નોંધો.

કોષ્ટક 11.1 : સારા/ખરાબ વાહક પ્રવાહીઓ

કોષ્ટક 11.1 માંથી, આપણે જાણવા મળે છે કે કેટલાક પ્રવાહીઓ વિદ્યુતના સારા વાહક છે અને કેટલાક ખરાબ વાહક છે.

જ્યારે ટેસ્ટરના મુક્ત છેડાઓ એકબીજાને સ્પર્શ કરતા નથી, ત્યારે તેમની વચ્ચે હવાનું અંતર હોય છે. પહેલી જાણે છે કે હવા વિદ્યુતનો ખરાબ વાહક છે. પરંતુ તેણીએ વીજળી ચમકતી વખતે, હવામાંથી વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર થાય છે તે પણ વાંચ્યું છે. તેણીને આશ્ચર્ય થાય છે કે શું હવા ખરેખર બધી પરિસ્થિતિઓમાં ખરાબ વાહક છે. આ બૂઝોને પૂછવા પ્રેરે છે કે શું ખરાબ વાહક તરીકે વર્ગીકૃત કરાયેલા અન્ય પદાર્થો પણ ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓમાં વિદ્યુતને પસાર થવા દે છે.

ખરેખર, ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓમાં મોટાભાગના પદાર્થો વહન કરી શકે છે. તેથી જ પદાર્થોને વાહક અને અવાહક તરીકે વર્ગીકૃત કરવાને બદલે સારા વાહક અને ખરાબ વાહક તરીકે વર્ગીકૃત કરવું વધુ યોગ્ય છે. અમે ટેપ વોટર દ્વારા વિદ્યુતના વહનની ચકાસણી કરી છે. ચાલો હવે શુદ્ધ પાણી દ્વારા વિદ્યુતના વહનની ચકાસણી કરીએ.

પ્રવૃત્તિ 11.4

એક સ્વચ્છ અને સૂકી પ્લાસ્ટિક અથવા રબરની બોટલના કાપમાં લગભગ બે ચમચી શુદ્ધ પાણી લો. (તમે તમારી શાળાના વિજ્ઞાન લેબમાંથી શુદ્ધ પાણી મેળવી શકો છો. તમે મેડિકલ સ્ટોર અથવા ડૉક્ટર અથવા નર્સ પાસેથી પણ શુદ્ધ પાણી મેળવી શકો છો). શુદ્ધ પાણી વિદ્યુતનું વહન કરે છે કે નહીં તે ચકાસવા માટે ટેસ્ટરનો ઉપયોગ કરો. તમે શું શોધો છો? શું શુદ્ધ પાણી વિદ્યુતનું વહન કરે છે? હવે શુદ્ધ પાણીમાં એક ચપટી સામાન્ય મીઠું ઓગાળો. ફરીથી ચકાસો. આ વખતે તમે શું નિષ્કર્ષ દોરો છો?

જ્યારે મીઠું શુદ્ધ પાણીમાં ઓગળે છે, ત્યારે આપણને મીઠાનું દ્રાવણ મળે છે. આ વિદ્યુતનો વાહક છે.

આપણને ટેપ, હેન્ડપંપ, કૂવા અને તળાવો જેવા સ્ત્રોતોમાંથી મળતું પાણી શુદ્ધ નથી. તેમાં કેટલાક મીઠા ઓગળેલા હોઈ શકે છે. ખનિજ મીઠાની નાની માત્રા કુદરતી રીતે તેમાં હાજર હોય છે. આ પાણી આમ વિદ્યુતનો સારો વાહક છે. બીજી બાજુ, શુદ્ધ પાણી મીઠાથી મુક્ત છે અને ખરાબ વાહક છે.

પાણીમાં કુદરતી રીતે હાજર ખનિજ મીઠાની નાની માત્રા માનવ સ્વાસ્થ્ય માટે ફાયદાકારક છે.

જો કે, આ મીઠા પાણીને સારો વાહક બનાવે છે. તેથી, આપણે ભીના હાથે અથવા ભીના ફ્લોર પર ઊભા રહીને ક્યારેય વિદ્યુત સાધનોને હેન્ડલ ન કરવા જોઈએ.

અમને જાણવા મળ્યું છે કે સામાન્ય મીઠું, જ્યારે શુદ્ધ પાણીમાં ઓગળે છે, ત્યારે તેને સારો વાહક બનાવે છે. શુદ્ધ પાણીમાં ઓગળીને તેને વાહક બનાવતા અન્ય પદાર્થો કયા છે? ચાલો જાણીએ.

સાવધાની: તમારા શિક્ષક/પાલક અથવા કોઈ વડીલ વ્યક્તિની દેખરેખ હેઠળ આગળની પ્રવૃત્તિ કરો, કારણ કે તેમાં એસિડનો ઉપયોગ સામેલ છે.

પ્રવૃત્તિ 11.5

ત્રણ સ્વચ્છ પ્લાસ્ટિક અથવા રબરની બોટલના કાપ લો. તેમાંના દરેકમાં લગભગ બે ચમચી શુદ્ધ પાણી રેડો. એક કાપમાં શુદ્ધ પાણીમાં લીંબુના રસની અથવા તનુકૃત હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડની થોડી બૂંદો ઉમેરો. હવે શુદ્ધ પાણી ધરાવતા બીજા કાપમાં, કૌસ્ટિક સોડા અથવા પોટેશિયમ આયોડાઇડ જેવા આધારની થોડી બૂંદો ઉમેરો. ત્રીજા કાપમાં શુદ્ધ પાણીમાં થોડી ખાંડ ઉમેરો અને તેને ઓગાળો. ચકાસો કે કયા દ્રાવણો વિદ્યુતનું વહન કરે છે અને કયા નથી. તમે શું પરિણામ મેળવો છો?

મોટાભાગના પ્રવાહીઓ જે વિદ્યુતનું વહન કરે છે તે એસિડ, બેઇઝ અને મીઠાના દ્રાવણો છે.

જ્યારે વિદ્યુતપ્રવાહ વાહક દ્રાવણમાંથી વહે છે, ત્યારે શું તે દ્રાવણ પર અસર પાડે છે?

11.2 વિદ્યુતપ્રવાહની રાસાયણિક અસરો

ધોરણ VII માં, અમે વિદ્યુતપ્રવાહની કેટલીક અસરો શીખી છે. શું તમે આ અસરોની સૂચિ બનાવી શકો છો? જ્યારે પ્રવાહ વાહક દ્રાવણમાંથી વહે છે ત્યારે તે શી અસર કરે છે? ચાલો જાણીએ.

પ્રવૃત્તિ 11.6

કાળજીપૂર્વક બે કચરાપેટીમાં ફેંકેલી સેલમાંથી કાર્બન રોડ કાઢો. સેન્ડ પેપરથી તેમના મેટલ કેપ સાફ કરો. કાર્બન રોડના મેટલ કેપની આસપાસ કોપર વાયર લપેટો અને તેમને બેટરી સાથે જોડો (ફિગ. 11.5). અમે આ બે રોડને ઇલેક્ટ્રોડ કહીએ છીએ. (તેના બદલે

ફિગ. 11.5 : પાણીમાં પ્રવાહ પસાર કરવો

કાર્બન રોડ, તમે લગભગ $6 \mathrm{~cm}$ લાંબા બે આયર્ન નેલ લઈ શકો છો.) એક ગ્લાસ/પ્લાસ્ટિક બાઉલમાં એક કપ પાણી રેડો. તેને વધુ વાહક બનાવવા માટે પાણીમાં એક ચમચી મીઠું અથવા લીંબુના રસની થોડી બૂંદો ઉમેરો. હવે આ દ્રાવણમાં ઇલેક્ટ્રોડ ડુબાડો. ખાતરી કરો કે કાર્બન રોડના મેટલ કેપ પાણીની બહાર છે. 3-4 મિનિટ માટે રાહ જુઓ. ઇલેક્ટ્રોડને કાળજીપૂર્વક નિરીક્ષણ કરો. શું તમે ઇલેક્ટ્રોડની નજીક કોઈ ગેસના પરપોટા જોયા છે? શું આપણે દ્રાવણમાં થતા ફેરફારને રાસાયણિક ફેરફાર કહી શકીએ? ધોરણ VII માં તમે શીખેલા રાસાયણિક ફેરફારની વ્યાખ્યા યાદ કરો.

1800 માં, એક બ્રિટિશ રસાયણશાસ્ત્રી, વિલિયમ નિકોલસન (1753-1815) ને બતાવ્યું હતું કે જો ઇલેક્ટ્રોડ પાણીમાં ડુબાડવામાં આવે અને પ્રવાહ પસાર કરવામાં આવે, તો ઓક્સિજન અને હાઇડ્રોજનના પરપોટા ઉત્પન્ન થાય છે. ઓક્સિજનના પરપોટા બેટરીના ધન ટર્મિનલ સાથે જોડાયેલ ઇલેક્ટ્રોડ પર બન્યા અને હાઇડ્રોજનના પરપોટા બીજા ઇલેક્ટ્રોડ પર બન્યા.

વાહક દ્રાવણમાંથી વિદ્યુતપ્રવાહનું પસાર થવું રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓનું કારણ બને છે. પરિણામે, ઇલેક્ટ્રોડ પર ગેસના પરપોટા બ