বৈদ্যুতিক প্রবাহের উৎস হল একটি যন্ত্র যার সাহায্যে একটি বদ্ধ বৈদ্যুতিক সার্কিটে বৈদ্যুতিক প্রবাহ তৈরি হয়। বর্তমানে, এই ধরনের উত্সের একটি বড় সংখ্যা উদ্ভাবিত হয়েছে। প্রতিটি প্রকার নির্দিষ্ট উদ্দেশ্যে ব্যবহৃত হয়।
বিষয়বস্তু
বৈদ্যুতিক বর্তমান উৎসের প্রকার
নিম্নলিখিত ধরনের বৈদ্যুতিক বর্তমান উত্স আছে:
- যান্ত্রিক
- তাপীয়;
- আলো;
- রাসায়নিক
যান্ত্রিক সূত্র
এই উত্সগুলি যান্ত্রিক শক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তর করে। রূপান্তরটি বিশেষ ডিভাইসে বাহিত হয় - জেনারেটর। প্রধান জেনারেটর হল টার্বো জেনারেটর, যেখানে বৈদ্যুতিক যন্ত্র গ্যাস বা বাষ্প প্রবাহ দ্বারা চালিত হয় এবং হাইড্রো জেনারেটর, যা পতনশীল জলের শক্তিকে বিদ্যুতে রূপান্তর করে। পৃথিবীর বেশিরভাগ বিদ্যুৎ যান্ত্রিক রূপান্তরকারী দ্বারা অবিকল উত্পাদিত হয়।
তাপের উৎস
এখানে, তাপ শক্তি বিদ্যুতে রূপান্তরিত হয়। বৈদ্যুতিক প্রবাহের ঘটনাটি দুই জোড়া যোগাযোগকারী ধাতু বা অর্ধপরিবাহী - থার্মোকলের মধ্যে তাপমাত্রার পার্থক্যের কারণে। এই ক্ষেত্রে, চার্জযুক্ত কণাগুলি একটি উত্তপ্ত এলাকা থেকে ঠান্ডা জায়গায় স্থানান্তরিত হয়। কারেন্টের মাত্রা সরাসরি তাপমাত্রার পার্থক্যের উপর নির্ভর করে: এই পার্থক্য যত বেশি হবে, তড়িৎ প্রবাহ তত বেশি হবে। সেমিকন্ডাক্টর-ভিত্তিক থার্মোকলগুলি বাইমেটালিকগুলির চেয়ে 1000 গুণ বেশি তাপবিদ্যুৎ দেয়, তাই বর্তমান উত্সগুলি থেকে তৈরি করা যেতে পারে। ধাতব থার্মোকলগুলি শুধুমাত্র তাপমাত্রা পরিমাপের জন্য ব্যবহার করা হয়।
রেফারেন্স! একটি থার্মোকল পেতে, আপনাকে 2টি ভিন্ন ধাতু সংযোগ করতে হবে।
বর্তমানে, তেজস্ক্রিয় আইসোটোপের প্রাকৃতিক ক্ষয়ের সময় নির্গত তাপের রূপান্তরের উপর ভিত্তি করে নতুন উপাদান তৈরি করা হয়েছে। এই জাতীয় উপাদানগুলিকে রেডিওআইসোটোপ থার্মোইলেকট্রিক জেনারেটর বলা হয়। মহাকাশযানে, প্লুটোনিয়াম-২৩৮ আইসোটোপ ব্যবহার করে একটি জেনারেটর নিজেকে ভালোভাবে প্রমাণ করেছে। এটি 30 V এর ভোল্টেজে 470 W এর শক্তি দেয়। যেহেতু এই আইসোটোপের অর্ধ-জীবন 87.7 বছর, জেনারেটরের আয়ু খুব দীর্ঘ। একটি বাইমেটাল থার্মোকল ব্যবহার করা হয় তাপকে বিদ্যুতে রূপান্তর করতে।
আলোর উৎস
20 শতকের শেষে অর্ধপরিবাহী পদার্থবিজ্ঞানের বিকাশের সাথে, নতুন বর্তমান উত্স উপস্থিত হয়েছিল - সৌর ব্যাটারি, যেখানে আলোক শক্তি বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তরিত হয়। হালকা প্রবাহের সংস্পর্শে এলে তারা ভোল্টেজ তৈরি করতে সেমিকন্ডাক্টরের সম্পত্তি ব্যবহার করে। এই প্রভাব বিশেষ করে সিলিকন সেমিকন্ডাক্টরগুলিতে শক্তিশালী। তবে এখনও, এই জাতীয় উপাদানগুলির কার্যকারিতা 15% এর বেশি নয়।সৌর প্যানেলগুলি মহাকাশ শিল্পে অপরিহার্য হয়ে উঠেছে এবং দৈনন্দিন জীবনে ব্যবহার করা শুরু করেছে। এই জাতীয় শক্তি সরবরাহের দাম ক্রমাগত হ্রাস পাচ্ছে, তবে এটি বেশ বেশি রয়েছে: প্রতি 1 ওয়াট শক্তিতে প্রায় 100 রুবেল।
রাসায়নিক উৎস
সমস্ত রাসায়নিক উত্স 3 গ্রুপে বিভক্ত করা যেতে পারে:
- গ্যালভানিক
- ব্যাটারি
- তাপীয়
গ্যালভানিক কোষগুলি একটি ইলেক্ট্রোলাইটে স্থাপিত দুটি ভিন্ন ধাতুর মিথস্ক্রিয়ার ভিত্তিতে কাজ করে। বিভিন্ন রাসায়নিক উপাদান এবং তাদের যৌগগুলি জোড়া ধাতু এবং একটি ইলেক্ট্রোলাইট হিসাবে কাজ করতে পারে। উপাদানের ধরন এবং বৈশিষ্ট্যগুলি এর উপর নির্ভর করে।
গুরুত্বপূর্ণ! গ্যালভানিক কোষ শুধুমাত্র একবার ব্যবহার করা হয়, যেমন একবার ডিসচার্জ হয়ে গেলে, সেগুলি পুনরুদ্ধার করা যায় না।
3 ধরনের গ্যালভানিক উত্স (বা ব্যাটারি):
- লবণ;
- ক্ষারীয়;
- লিথিয়াম।
লবণ, বা অন্যথায় "শুষ্ক", ব্যাটারিগুলি দস্তা কাপে রাখা ধাতুর লবণ থেকে পেস্টের মতো ইলেক্ট্রোলাইট ব্যবহার করে। ক্যাথোড হল একটি গ্রাফাইট-ম্যাঙ্গানিজ রড যা কাপের কেন্দ্রে অবস্থিত। সস্তা উপকরণ এবং এই ধরনের ব্যাটারি তৈরির সহজতা তাদের সবথেকে সস্তা করে তুলেছে। তবে বৈশিষ্ট্যের দিক থেকে, তারা ক্ষারীয় এবং লিথিয়ামের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে নিকৃষ্ট।
ক্ষারীয় ব্যাটারি ইলেক্ট্রোলাইট হিসাবে ক্ষার, পটাসিয়াম হাইড্রক্সাইডের একটি পেস্টি দ্রবণ ব্যবহার করে। জিঙ্ক অ্যানোডকে গুঁড়ো দস্তা দিয়ে প্রতিস্থাপিত করা হয়েছিল, যা উপাদান এবং অপারেটিং সময় দ্বারা বর্তমান আউটপুট বাড়ানো সম্ভব করেছিল। এই উপাদানগুলি লবণের চেয়ে 1.5 গুণ বেশি সময় ধরে পরিবেশন করে।
একটি লিথিয়াম কোষে, অ্যানোড লিথিয়াম দিয়ে তৈরি, একটি ক্ষারীয় ধাতু, যা অপারেশনের সময়কালকে ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি করে। কিন্তু একই সময়ে, লিথিয়ামের আপেক্ষিক উচ্চ মূল্যের কারণে দাম বেড়েছে। উপরন্তু, একটি লিথিয়াম ব্যাটারির ক্যাথোড উপাদানের উপর নির্ভর করে একটি ভিন্ন ভোল্টেজ থাকতে পারে।তারা 1.5 V থেকে 3.7 V ভোল্টেজ সহ ব্যাটারি তৈরি করে।
ব্যাটারি হল বৈদ্যুতিক প্রবাহের উৎস যা অনেক চার্জ-ডিসচার্জ চক্রের শিকার হতে পারে। ব্যাটারির প্রধান প্রকারগুলি হল:
- লেড এসিড;
- লিথিয়াম-আয়ন;
- নিকেল-ক্যাডমিয়াম।
লিড-অ্যাসিড ব্যাটারি সালফিউরিক অ্যাসিডের দ্রবণে নিমজ্জিত সীসা প্লেট নিয়ে গঠিত। যখন একটি বাহ্যিক বৈদ্যুতিক সার্কিট বন্ধ থাকে, তখন একটি রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটে, যার ফলস্বরূপ সীসা ক্যাথোড এবং অ্যানোডে সীসা সালফেটে রূপান্তরিত হয় এবং জলও তৈরি হয়। চার্জ করার সময়, অ্যানোডে সীসা সালফেট সীসা এবং ক্যাথোডে সীসা ডাই অক্সাইডে হ্রাস পায়।
রেফারেন্স! একটি লিড-জিঙ্ক ব্যাটারির একটি উপাদান 2 V এর একটি ভোল্টেজ তৈরি করে। সিরিজের উপাদানগুলিকে সংযুক্ত করে, আপনি 2 এর গুণিতক যে কোনও ভোল্টেজ পেতে পারেন। উদাহরণস্বরূপ, গাড়ির ব্যাটারিতে, ভোল্টেজ 12 V, কারণ। সংযুক্ত 6 উপাদান।
লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিটির নামটি এসেছে যে লিথিয়াম আয়নগুলি ইলেক্ট্রোলাইটে বিদ্যুতের বাহক হিসাবে কাজ করে। আয়নগুলি ক্যাথোডে উদ্ভূত হয়, যা একটি অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল সাবস্ট্রেটে লিথিয়াম লবণ দিয়ে তৈরি। অ্যানোড বিভিন্ন উপকরণ দিয়ে তৈরি: গ্রাফাইট, কোবাল্ট অক্সাইড এবং তামার ফয়েল সাবস্ট্রেটের অন্যান্য যৌগ।
ভোল্টেজ, ব্যবহৃত উপাদানগুলির উপর নির্ভর করে, 3 V থেকে 4.2 V হতে পারে। স্ব-স্রাব কম এবং প্রচুর পরিমাণে চার্জ-ডিসচার্জ চক্রের কারণে, লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিগুলি গৃহস্থালীর যন্ত্রপাতিগুলিতে খুব জনপ্রিয় হয়ে উঠেছে।
গুরুত্বপূর্ণ! লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিগুলি অতিরিক্ত চার্জ করার জন্য খুব সংবেদনশীল।অতএব, তাদের চার্জ করার জন্য, আপনাকে শুধুমাত্র তাদের জন্য ডিজাইন করা চার্জার ব্যবহার করতে হবে, যার অন্তর্নির্মিত বিশেষ সার্কিট রয়েছে যা অতিরিক্ত চার্জিং প্রতিরোধ করে। অন্যথায়, ব্যাটারি ধ্বংস হয়ে জ্বলতে পারে।
নিকেল-ক্যাডমিয়াম ব্যাটারিতে, ক্যাথোড একটি ইস্পাত জালের উপর নিকেল লবণ দিয়ে তৈরি, অ্যানোডটি একটি স্টিলের জালের উপর ক্যাডমিয়াম লবণ দিয়ে তৈরি এবং ইলেক্ট্রোলাইট হল লিথিয়াম হাইড্রক্সাইড এবং পটাসিয়াম হাইড্রক্সাইডের মিশ্রণ। এই ধরনের ব্যাটারির নামমাত্র ভোল্টেজ হল 1.37 V। এটি 100 থেকে 900 চার্জ-ডিসচার্জ চক্র সহ্য করতে পারে।
রেফারেন্স! নিকেল-ক্যাডমিয়াম ব্যাটারি লিথিয়াম-আয়নের বিপরীতে একটি নিষ্কাশন অবস্থায় সংরক্ষণ করা যেতে পারে।
তাপীয় রাসায়নিক উপাদানগুলি ব্যাকআপ পাওয়ার উত্স হিসাবে কাজ করে। তারা নির্দিষ্ট বর্তমান ঘনত্ব পরিপ্রেক্ষিতে চমৎকার বৈশিষ্ট্য দেয়, কিন্তু একটি সংক্ষিপ্ত সেবা জীবন আছে (1 ঘন্টা পর্যন্ত)। এগুলি প্রধানত রকেট প্রযুক্তিতে ব্যবহৃত হয়, যেখানে নির্ভরযোগ্যতা এবং স্বল্পমেয়াদী অপারেশন প্রয়োজন।
গুরুত্বপূর্ণ! প্রাথমিকভাবে, তাপ রাসায়নিক উত্স একটি বৈদ্যুতিক বর্তমান উত্পাদন করতে পারে না. তাদের মধ্যে, ইলেক্ট্রোলাইট একটি কঠিন অবস্থায় রয়েছে এবং ব্যাটারিটিকে কার্যকরী অবস্থায় আনতে, 500-600 ডিগ্রি সেলসিয়াসে গরম করা প্রয়োজন। এই ধরনের গরম একটি বিশেষ পাইরোটেকনিক মিশ্রণ দ্বারা বাহিত হয়, যা সঠিক সময়ে জ্বলে।
একটি বাস্তব উৎস এবং একটি আদর্শ এক মধ্যে পার্থক্য
একটি আদর্শ উৎস, পদার্থবিজ্ঞানের আইন অনুসারে, লোডের মধ্যে একটি ধ্রুবক বৈদ্যুতিক প্রবাহ নিশ্চিত করার জন্য অসীম অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের থাকতে হবে। বাস্তব উত্সগুলির একটি সীমিত অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ রয়েছে, যার অর্থ কারেন্ট বাহ্যিক লোড এবং অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের উভয়ের উপর নির্ভর করে।
এখানে বৈদ্যুতিক প্রবাহের আধুনিক উত্সগুলির বিভিন্নতার সংক্ষিপ্ত সারাংশ রয়েছে। পর্যালোচনা থেকে দেখা যায়, আজ অবধি, যে কোনও অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত বৈশিষ্ট্য সহ একটি চিত্তাকর্ষক সংখ্যক উত্স তৈরি করা হয়েছে।
অনুরূপ নিবন্ধ:
