स्वतंत्र रूप से प्रवाहित होने वाली आवेशों या स्थिर आवेशों के लिए विद्युत धारा की परिभाषा क्या है

विद्युत धारा समय के साथ विद्युत आवेश का प्रवाह है। धारा को मुख्य रूप से दो प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है: स्वतंत्र रूप से प्रवाहित होने वाले आवेशों द्वारा उत्पन्न धारा और स्थिर आवेशों से संबंधित धारा (हालांकि गंभीर रूप से कहें तो, स्थिर आवेश स्वयं धारा नहीं उत्पन्न करते, लेकिन धारा को प्रेरित कर सकते हैं)। नीचे दोनों परिस्थितियों की व्याख्या दी गई है:

1. स्वतंत्र रूप से प्रवाहित होने वाले आवेशों से उत्पन्न धारा

परिभाषा

विद्युत धारा को इकाई समय में एक दिए गए अनुप्रस्थ-खंड से गुजरने वाले आवेश की मात्रा के रूप में परिभाषित किया गया है। गणितीय रूप से, धारा

I आवेश के समय t के सापेक्ष परिवर्तन की दर के रूप में परिभाषित है:

q समय t के सापेक्ष:

I=dq/dt

यहाँ, dq समय अंतराल dt में अनुप्रस्थ-खंड से गुजरने वाले आवेश की मात्रा को दर्शाता है।

विशेषताएँ

• दिशा: परंपरागत रूप से, धारा की दिशा को धनात्मक आवेश के गति की दिशा के रूप में परिभाषित किया गया है। धातु चालकों में, धारा वास्तव में स्वतंत्र इलेक्ट्रॉनों (जो ऋणात्मक आवेश ले जाते हैं) का प्रवाह है, लेकिन धारा की दिशा वास्तविक इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह के विपरीत मानी जाती है।

• इकाइयाँ: धारा की मानक इकाई एम्पियर (एम्पियर, A) है, जहाँ 1 एम्पियर को 1 कूलंब आवेश प्रति सेकंड के रूप में परिभाषित किया गया है।

उदाहरण

तार में धारा: जब तार के दोनों सिरों पर वोल्टेज लगाया जाता है, तो तार के अंदर स्वतंत्र इलेक्ट्रॉन चलते हैं, जिससे धारा बनती है।

2. स्थिर आवेशों द्वारा प्रेरित धारा

परिभाषा

हालांकि स्थिर आवेश स्वयं धारा नहीं बनाते, लेकिन विशिष्ट परिस्थितियों में, जैसे कैपेसिटर के चार्जिंग या डिचार्जिंग के दौरान या जब आवेश माध्यम के भीतर पुनर्व्यवस्थित होते हैं, वे धारा के उत्पादन का कारण बन सकते हैं।

विशेषताएँ

• कैपेसिटर: जब कैपेसिटर चार्ज होता है, तो आवेश ऊर्जा स्रोत के एक टर्मिनल से दूसरे टर्मिनल तक चलते हैं, जिससे कैपेसिटर की प्लेटों के बीच विद्युत क्षेत्र बनता है। इस प्रक्रिया के दौरान, धारा कैपेसिटर के बाहरी परिपथ में प्रवाहित होती है।

• डिचार्जिंग: जब कैपेसिटर डिचार्ज होता है, तो प्लेटों पर संग्रहीत आवेश बाहरी परिपथ के माध्यम से ऊर्जा स्रोत तक वापस लौट जाता है, जिससे धारा बनती है।

उदाहरण

कैपेसिटर का चार्जिंग और डिचार्जिंग: जब कैपेसिटर को ऊर्जा स्रोत से जोड़ा जाता है, तो बाहरी परिपथ में धारा फ़्लो करती रहती है जब तक कैपेसिटर पूरी तरह से चार्ज नहीं हो जाता; जब कैपेसिटर को लोड से जोड़ा जाता है, तो बाहरी परिपथ में धारा फिर से फ़्लो करती रहती है जब तक कैपेसिटर पूरी तरह से डिचार्ज नहीं हो जाता।

सारांश

विद्युत धारा समय के साथ आवेश के परिवर्तन की दर है, जो आम तौर पर स्वतंत्र आवेशों के प्रवाह से बनती है। धातु चालकों में, धारा की दिशा वास्तविक इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह के विपरीत मानी जाती है। हालांकि स्थिर आवेश स्वयं धारा नहीं उत्पन्न करते, लेकिन वे कैपेसिटर के चार्जिंग और डिचार्जिंग के दौरान धारा को प्रेरित कर सकते हैं।

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