आपने कक्षा छठी के अध्याय 9 में सुझाया गया खेल ‘आपका हाथ कितना स्थिर है?’ आज़माया होगा। यदि नहीं, तो आप इसे अभी आज़मा सकते हैं। पहेली और बूझो ने भी कक्षा छठी में सुझाए अनुसार एक विद्युत परिपथ जोड़कर यह खेल तैयार किया था। उन्होंने अपने परिवार और मित्रों के साथ इसे आज़माने में खूब मज़ा लिया। 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 एक साफ-सुथरी आकृति बनाई जिसमें दिखाया गया कि विभिन्न विद्युत घटकों को कैसे जोड़ना है (चित्र 10.1)।

चित्र 10.1 आपके हाथ की स्थिरता जांचने के लिए व्यवस्था

क्या आप इस परिपथ को आसानी से खींच सकते हैं? इसने बूझो को सोचने पर मजबूर कर दिया 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 देखें। विद्युत सेल के प्रतीक में ध्यान दें कि एक लंबी रेखा है और एक छोटी पर 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 उपयोग 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 होती है? बैटरी के प्रतीक को देखें। 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 दो से अधिक सेलों को एक साथ 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 लगाए जाते। कभी-कभी सेल एक के बाद एक नहीं, बल्कि साइड-बाय-साइड 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 होती है जो 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 लगाने में मदद करने के लिए, ‘+’ और ‘-’ चिह्न आमतौर पर वहाँ छपे होते हैं।

हम सेलों को अपनी गतिविधियों के लिए बैटरी तैयार करने के लिए कैसे जोड़ सकते हैं? आप चित्र 10.4 में दिखाए अनुसार एक सेल धारक बना सकते हैं, जिसमें लकड़ी का एक टुकड़ा, दो लोहे की पट्टियाँ और रबड़ बैंड प्रयोग किए गए हैं। यह आवश्यक है

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

चित्र 10.3 दो सेलों को एक साथ जोड़कर बैटरी बनाना

चित्र 10.4 एक सेल होल्डर

चित्र 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 रखें, ताकि धनात्मक

पहेली और बूझ्हो सोचते हैं कि क्या ट्रैक्टरों, ट्रकों और इन्वर्टरों में प्रयोग होने वाली बैटरियाँ भी सेलों से बनती हैं। फिर इसे बैटरी क्यों कहा जाता है? क्या आप उन्हें इस प्रश्न का उत्तर 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। चित्र 10.5 में दिखाए अनुसार सेल होल्डर पर लगे दो धातु क्लिप में से प्रत्येक में एक तार जोड़ें। आपकी बैटरी प्रयोग के लिए तैयार है।

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

अब आइए तालिका 10.1 में दिखाए गए चिह्नों का उपयोग करके एक विद्युत परिपथ का परिपथ चित्र बनाएँ।

क्रियाकलाप 10.1

चित्र 10.7 में दिखाए गए विद्युत परिपथ को बनाएँ। आपने इसी तरह के परिपथ का प्रयोग कक्षा छठी में एक बल्ब को चमकाने के लिए किया था। क्या आपको याद है कि बल्ब तभी चमकता है जब स्विच ‘ON’ स्थिति में हो? जैसे ही स्विच ‘ON’ स्थिति में किया जाता है, बल्ब चमकने लगता है।

इस विद्युत परिपथ को अपनी नोटबुक में नकल करें। विभिन्न विद्युत घटकों के लिए चिह्नों का उपयोग करके इस परिपथ का परिपथ चित्र भी बनाएँ।

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

चिह्नों 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 परिपथ आरेख दिखाता है। क्या यह चित्र 10.8 में दिखाए गए परिपथ आरेख के समान है? यह किस प्रकार भिन्न है?

क्या इस विद्युत परिपथ में बल्ब चमकेगा? याद रखें 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 परिपथ आरेख

• ध्यान दें कि कुंजी या स्विच को परिपथ में कहीं भी रखा 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 प्रवाहित होती है।
• जब स्विच ‘OFF’ स्थिति में होता है, तो परिपथ अपूर्ण होता है। इसे खुला कहा जाता है। परिपथ के किसी भी भाग से कोई धारा प्रवाहित नहीं होती है।

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

चित्र 10.9 एक अन्य सर्किट आरेख

इसमें विद्युत धारा प्रवाहित होती है। जब बल्ब फ्यूज हो जाता है, तो उसका तार टूट जाता है।

सावधानी

कभी भी मेन से जुले हुए जलते हुए विद्युत बल्ब को न छुएं। वह बहुत गर्म हो सकता है और आपका हाथ गंभीर रूप से जल सकता है। मेन, जनरेटर या इन्वर्टर से आने वाली विद्युत आपूर्ति के साथ प्रयोग न करें। आपको विद्युत झटका लग सकता है, जो खतरनाक हो सकता है। यहाँ सुझाई गई सभी गतिविधियों के लिए केवल विद्युत सेल का उपयोग करें।

यदि बल्ब का तार टूट गया हो, तो क्या सर्किट पूरा होगा? क्या बल्ब अब भी चमकेगा?

आपने देखा होगा कि जलता हुआ विद्युत 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 में दिखाए अनुसार एक विद्युत सर्किट बनाएं। यह गतिविधि केवल एक सेल का उपयोग करके करनी 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। निक्रोम तार का लगभग 10 सेमी लंबा टुकड़ा लें और उसे कीलों के बीच बाँधें। (आप निक्रोम तार किसी विद्युत मरम्मत की दुकान से प्राप्त कर सकते हैं या आप किसी विद्युत हीटर के फेंके गए कुंडल के टुकड़े का उपयोग कर सकते हैं।) तार को छूएं। अब स्विच को ‘ON’ स्थिति में लाकर परिपथ में 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 छूएं। (इसे लंबे समय तक न पकड़ें।) धारा बंद करें। कुछ मिनट बाद तार को फिर से छूएं। जब विद्युत धारा तार से गुजरती है तो तार गर्म हो जाता है। यह विद्युत धारा की ऊष्मीय प्रभाव है। क्या आप किसी ऐसे विद्युत उपकरण के बारे में सोच सकते हैं जहाँ विद्युत धारा की ऊष्मीय प्रभाव का उपयोग होता है? ऐसे उपकरणों की एक सूची बनाएं।

आपने कभी न कभी कमरे में इस्तेमाल होने वाला बिजली का हीटर या खाना बनाने के लिए इस्तेमाल होने वाला बिजली का हीटर देखा होगा। इन सभी में तार का एक कुंडल होता है। इस तार के कुंडल को तत्व कहा जाता है। आपने शायद देखा होगा कि जब ये उपकरण चालू किए जाते हैं तो

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

चित्र 10.11 बिजली की इस्त्री का तत्व

चित्र 10.12 बिजली के बल्ब (इन्कैंडेसेंट) का चमकता हुआ फिलामेंट बिजली की आपूर्ति से जुड़ने पर, इनके तत्व लाल-गर्म हो जाते हैं और ऊष्मा निकालते 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, विभिन्न 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।

तापदीप्त बिजली के बल्ब (चित्र 10.12) प्रायः प्रकाश के लिए प्रयोग किए जाते हैं, पर वे ऊष्मा भी देते हैं। इसका अर्थ है कि विद्युत की एक भाग ऊष्मा उत्पन्न करने में खर्च हो जाती है, जो अवांछनीय 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 लाइट एमिटिंग डायोड (LED) बल्बों का प्रयोग बढ़ रहा है। एक निश्चित प्रकाश तीव्रता उत्पन्न करने के लिए LED बल्ब, तापदीप्त बल्बों, फ्लोरोसेंट ट्यूबों या CFL की तुलना में कम बिजली खपत करते हैं। इस प्रकार LED बल्ब बहुत अधिक बिजली-कुशल हैं और इसलिए प्राथमिकता दी जा रही है।

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

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

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

चित्र 10.14 इमारतों में प्रयुक्त फ्यूज़ 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 पिघलकर टूट भी सकता है। लेकिन क्या कोई तार पिघलकर टूट सकता है? आइए इसे जांचते हैं।

क्रियाकलाप 10.4

वह परिपथ फिर से बनाएं जो हमने क्रियाकलाप 10.3 के लिए प्रयोग किया था। हालांकि, इसमें सेल को चार सेलों की बैटरी से बदल दें। साथ ही, नाइक्रोम तार के स्थान पर स्टील के ऊन की एक पतली लड़ी बांधें। (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 दें। अब कुछ समय के लिए परिपथ में धारा प्रवाहित करें। स्टील की ऊन की लड़ी को ध्यान से देखें। नोट करें कि क्या होता है। क्या स्टील की ऊन की लड़ी पिघलकर टूट जाती है?

कुछ विशेष सामग्रियों से बने तार जल्दी पिघल जाते हैं और जब उनमें बड़ी मात्रा में विद्युत धारा प्रवाहित की जाती है तो वे टूट जाते हैं। 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 बह सकने वाली धारा की एक अधिकतम सीमा होती है। यदि किसी दुर्घटना से यह धारा इस सुरक्षित सीमा से अधिक हो जाए, तो 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 के ऊपर की इन्सुलेशन पुरानेपन 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 टूट जाएगा। 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 जाए। 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

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

इलेक्ट्रिकल सर्किटों को होने वाले 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 उपयोग होने वाले फ्यूज़ दिखाए गए हैं। चित्र 10.15 में दिखाए गए फ्यूज़ आमतौर पर विद्युतीय उपकरणों में उपयोग किए जाते हैं।

हमने विद्युत धारा के ऊष्मीय प्रभाव का अवलोकन किया और यह सीखा कि हम इसे अपने लाभ के लिए कैसे उपयोग करते हैं। क्या विद्युत धारा के अन्य प्रभाव भी होते हैं?

10.3 विद्युत धारा का चुंबकीय प्रभाव

गतिविधि 10.5

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

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

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

आप क्या देखते हैं? क्या कम्पास की सुई विचलित होती है? स्विच को वापस ‘OFF’ स्थिति में ले जाएं। क्या कम्पास की सु�ी अपनी प्रारंभिक स्थिति में लौट आती है?

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

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

यह वही बात है जिसे एक वैज्ञानिक हांस क्रिश्चियन ओरस्टेड (चित्र 10.18) ने भी सोचा था। वह पहले व्यक्ति थे जिन्होंने कम्पास की सुई के विचलन को हर बार ध्यान दिया जब तार में करंट प्रवाहित किया गया।

इसलिए, जब विद्युत धारा किसी तार से गुजरती है, तो वह चुंबक की तरह व्यवहार करती 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 करंट को कुछ सेकंड से अधिक समय के लिए चालू न रखें। यदि जुड़ा रहता है तो विद्युत चुंबक सेल को जल्दी कमजोर कर देता है।

10.4 विद्युत चुंबक

क्रियाकलाप 10.6

लगभग $75 \mathrm{~cm}$ लंबे इंसुलेटेड (प्लास्टिक या कपड़े से ढके या एनामेल्ड) लचीले तार के टुकड़े और एक लोहे की कील लें, लगभग 6-10 सेमी लंबी। तार को कील के चारों ओर कुंडली के रूप में कसकर लपेटें। तार के खुले सिरों को सेल के टर्मिनलों से स्विच के माध्यम से जोड़ें जैसा कि चित्र 10.19 में दिखाया गया है।

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

ऊपर दी गई 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 चुंबकता खो देती है। ऐसी कुंडलियों को विद्युत-चुंबक कहा जाता है। विद्युत-चुंबकों को बहुत शक्तिशाली बनाया जा सकता है और वे बहुत भारी भार उठा सकते हैं। क्या आपको कक्षा छठी 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 पदार्थ को अलग करने के लिए भी किया जाता है। डॉक्टर छोटे विद्युत-चुंबकों का उपयोग आंख में गलती से गिर गए चुंबकीय पदार्थ के छोटे टुकड़ों को बाहर निकालने के लिए करते हैं। कई खिलौनों के अंदर भी विद्युत-चुंबक होते हैं।

10.5 विद्युत घंटी

हम एक 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 लपेटा गया तार की कुंडली होती है। कुंडली एक विद्युत-चुंबक की तरह कार्य करती है। एक लोहे की पट्टी, जिसके एक सिरे पर हथौड़ा होता है, को

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 धारुकुंडल से धारा प्रवाहित होती है जो एक विद्युत चुंबक बन जाता है। फिर, यह लोहे की पट्टी को खींचता है। इस प्रक्रिया में, पट्टी के सिरे पर स्थित हथौड़ा घंटी के गॉंग पर चोट करता है और ध्वनि उत्पन्न करता है। हालांकि, जब विद्युत चुंबक लोहे की पट्टी को खींचता है, तो वह परिपथ को भी तोड़ देता है। कुंडल से धारा प्रवाहित होना बंद हो जाती है। क्या कुंडल विद्युत चुंबक बना रहेगा?

कुंडल अब विद्युत चुंबक नहीं रहता। यह अब लोहे की पट्टी को आकर्षित नहीं करता। लोहे की पट्टी अपनी मूल स्थिति में लौट आती है और फिर से संपर्क पेंच को छूती है। इससे परिपथ पूरा होता है। कुंडल में धारा प्रवाहित होती है और हथौड़ा फिर से गॉंग पर चोट करता है। यह प्रक्रिया तेजी से बार-बार दोहराई जाती है। हर बार जब परिपथ पूरा होता है, हथौड़ा गॉंग पर चोट करता है। इस प्रकार घंटी बजती है।

कीवर्ड

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

आपने क्या सीखा

• विद्युत घटकों को प्रतीकों द्वारा दर्शाना सुविधाजनक होता है। इनका प्रयोग 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 ऊष्मीय प्रभाव है। इस प्रभाव के कई अनुप्रयोग हैं।

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

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

• लोहे के टुकड़े के चारों ओर इन्सुलेटेड तार की कुंडली लपेटकर बनाया गया धारावाही तार का कुंडल इलेक्ट्रोमैग्नेट कहलाता है।

• इलेक्ट्रोमैग्नेट्स का उपयोग कई उपकरणों में किया जाता है।

अभ्यास

1. अपनी नोटबुक में विद्युत परिपथ के निम्नलिखित घटकों को दर्शाने वाले चिह्न बनाएं: जोड़ने वाले तार, ‘बंद’ स्थिति में स्विच, बल्ब, सेल, ‘चालू’ स्थिति में स्विच और बैटरी

2. चित्र 10.21 में दिखाए गए परिपथ को दर्शाने वाला परिपथ चित्र बनाएं।

चित्र 10.21

3. चित्र 10.22 में चार सेलों को एक बोर्ड पर लगाया गया है। रेखाएं खींचकर दिखाएं कि आप इनके टर्मिनलों को तारों से कैसे जोड़ेंगे ताकि चार सेलों की एक बैटरी बन सके।

चित्र 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 कम्पास की सुई उत्तर-दक्षिण स्थिति से विचलित हो जाती है। समझाइए।

7. क्या चित्र 10.24 में दर्शाए गए परिपथ में स्विच बंद करने पर कम्पास की सुई विचलन दिखाएगी?

चित्र 10.24

8. रिक्त स्थान भरिए:

(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 रूम हीटर में धारा ‘चालू’ की जाती है, तो वह ____________ करता है।

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

9. यदि कथन सत्य है तो ‘$T$’ और यदि असत्य है तो ‘$F$’ चिह्नित 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 गुजरने वाला विद्युत धारा एक निश्चित सीमा से अधिक हो जाता है, तो फ्यूज का तार पिघल कर 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 मिस्त्री आपके घर में कुछ मरम्मत कर रहा है। वह फ्यूज को तार के एक टुकड़े से बदलना चाहता है। क्या आप सहमत होंगे? अपने उत्तर के कारण दीजिए।

12. ज़ुबैदा ने चित्र 10.4 में दिखाए गए सेल होल्डर का उपयोग करते हुए, एक स्विच और एक बल्ब की सहायता से एक विद्युत परिपथ बनाया। जब उसने स्विच को ‘ON’ स्थिति में रखा, तो बल्ब नहीं जगा। ज़ुबैदा की सहायता करें और परिपथ में संभावित खराबियों की पहचान करें।

13. चित्र 10.25 में दिखाए गए परिपथ में

चित्र 10.25

(i) क्या कोई बल्ब तब जगेगा 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 जगेंगे?

विस्तारित अधिगम - गतिविधियाँ और परियोजनाएँ

1. फिर से चित्र 10.17 में दिखाए गए परिपथ को स्थापित 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 था। जादूगर ने एक स्टैंड पर एक 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 फुसफुसाता रहा। उसने फिर बूझो से डिढ़ा उठाने को कहा। इस बार बूझो उसे हिला भी नहीं सका। जादूगर ने फिर कुछ फुसफुसाया 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। हालांकि, इस अध्याय को पढ़ने के बाद पहेली सोच रही है कि क्या यह चालाकी वास्तव में कोई जादू थी या इसमें कोई विज्ञान शामिल था? क्या आप अनुमान लगा सकते हैं कि कौन-सा विज्ञान शामिल हो सकता है?

2. 20, 40, 60 और 80 फेरों वाले चार विद्युतचुंबक बनाएं। इन्हें एक-एक करके 2 सेलों की एक बैटरी से जोड़ें। विद्युतचुंबक को पिनों के डिब्बे के पास लाएं। उसकी ओर खींचे गए पिनों की संख्या गिनें। विद्युतचुंबकों की ताकतों की तुलना करें।

3. एक विद्युतचुंबक 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 सामान्यतः थॉमस अल्वा एडीसन को दिया जाता है, यद्यपि उनसे पहले अन्य लोग भी इस पर कार्य कर चुके थे। एडीसन एक असाधारण 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.पू. 1847-1931)