वोल्टेज 'विद्युत दबाव' है जो एक सर्किट के माध्यम से करंट को धक्का देता है। इसे पाइप में पानी के दबाव की तरह सोचें। उच्च वोल्टेज = मजबूत धक्का। वोल्ट (V) में मापा जाता है। यह करंट या पावर के समान नहीं है!

• 1 वोल्ट = 1 जूल प्रति कूलम्ब (प्रति चार्ज ऊर्जा)
• वोल्टेज करंट को प्रवाहित करने का कारण बनता है (जैसे दबाव पानी को प्रवाहित करने का कारण बनता है)
• दो बिंदुओं के बीच मापा जाता है (विभव अंतर)
• उच्च वोल्टेज = प्रति चार्ज अधिक ऊर्जा

वोल्टेज (V) = दबाव, करंट (I) = प्रवाह दर, पावर (P) = ऊर्जा दर। P = V × I। 1A पर 12V = 12W। समान पावर, विभिन्न वोल्टेज/करंट संयोजन संभव हैं।

• वोल्टेज = विद्युत दबाव (V)
• करंट = चार्ज का प्रवाह (A)
• पावर = वोल्टेज × करंट (W)
• प्रतिरोध = वोल्टेज ÷ करंट (Ω, ओम का नियम)

डीसी (प्रत्यक्ष धारा) वोल्टेज की दिशा स्थिर होती है: बैटरी (1.5V, 12V)। एसी (प्रत्यावर्ती धारा) वोल्टेज अपनी दिशा बदलता है: दीवार की बिजली (120V, 230V)। आरएमएस वोल्टेज = प्रभावी डीसी समकक्ष।

• डीसी: स्थिर वोल्टेज (बैटरी, यूएसबी, सर्किट)
• एसी: प्रत्यावर्ती वोल्टेज (दीवार की बिजली, ग्रिड)
• आरएमएस = प्रभावी वोल्टेज (120V एसी आरएमएस ≈ 170V शिखर)
• अधिकांश उपकरण आंतरिक रूप से डीसी का उपयोग करते हैं (एसी एडेप्टर परिवर्तित करते हैं)

वोल्ट (V) विद्युत विभव के लिए एसआई इकाई है। वाट और एम्पीयर से परिभाषित: 1 V = 1 W/A। इसके अलावा: 1 V = 1 J/C (प्रति चार्ज ऊर्जा)। एटो से गीगा तक के उपसर्ग सभी श्रेणियों को कवर करते हैं।

• 1 V = 1 W/A = 1 J/C (सटीक परिभाषाएं)
• बिजली लाइनों के लिए kV (110 kV, 500 kV)
• सेंसर, संकेतों के लिए mV, µV
• क्वांटम माप के लिए fV, aV

W/A और J/C परिभाषा के अनुसार वोल्ट के बराबर हैं। संबंध दिखाते हैं: V = W/A (प्रति करंट पावर), V = J/C (प्रति चार्ज ऊर्जा)। भौतिकी को समझने के लिए उपयोगी।

• 1 V = 1 W/A (P = VI से)
• 1 V = 1 J/C (परिभाषा)
• तीनों समान हैं
• एक ही मात्रा पर अलग-अलग दृष्टिकोण

पुरानी सीजीएस प्रणाली से एबवोल्ट (ईएमयू) और स्टैटवोल्ट (ईएसयू)। आधुनिक उपयोग में दुर्लभ हैं लेकिन ऐतिहासिक भौतिकी ग्रंथों में दिखाई देते हैं। 1 स्टैटवोल्ट ≈ 300 V; 1 एबवोल्ट = 10 nV।

• 1 एबवोल्ट = 10⁻⁸ V (ईएमयू)
• 1 स्टैटवोल्ट ≈ 300 V (ईएसयू)
• अप्रचलित; एसआई वोल्ट मानक है
• केवल पुरानी पाठ्यपुस्तकों में दिखाई देते हैं

मौलिक संबंध: V = I × R। वोल्टेज करंट और प्रतिरोध के गुणनफल के बराबर है। किन्हीं दो को जानें, तीसरे की गणना करें। सभी सर्किट विश्लेषण का आधार।

• V = I × R (वोल्टेज = करंट × प्रतिरोध)
• I = V / R (वोल्टेज से करंट)
• R = V / I (माप से प्रतिरोध)
• प्रतिरोधों के लिए रैखिक; डायोड आदि के लिए गैर-रैखिक।

किसी भी बंद लूप में, वोल्टेज का योग शून्य होता है। एक वृत्त में चलने की तरह: ऊंचाई में परिवर्तन का योग शून्य होता है। ऊर्जा संरक्षित रहती है। सर्किट विश्लेषण के लिए आवश्यक।

• किसी भी लूप के चारों ओर ΣV = 0
• वोल्टेज वृद्धि = वोल्टेज गिरावट
• सर्किट में ऊर्जा संरक्षण
• जटिल सर्किट को हल करने के लिए उपयोग किया जाता है

विद्युत क्षेत्र E = V/d (प्रति दूरी वोल्टेज)। कम दूरी पर उच्च वोल्टेज = मजबूत क्षेत्र। बिजली: मीटरों पर लाखों वोल्ट = MV/m क्षेत्र।

• E = V / d (वोल्टेज से क्षेत्र)
• उच्च वोल्टेज + कम दूरी = मजबूत क्षेत्र
• ब्रेकडाउन: हवा ~3 MV/m पर आयनित हो जाती है
• स्थिर झटके: मिमी पर kV

यूएसबी: 5V (यूएसबी-ए), 9V, 20V (यूएसबी-सी पीडी)। बैटरी: 1.5V (एए/एएए), 3.7V (ली-आयन), 12V (कार)। तर्क: 3.3V, 5V। लैपटॉप चार्जर: आमतौर पर 19V।

• यूएसबी: 5V (2.5W) से 20V (100W पीडी)
• फोन बैटरी: 3.7-4.2V ली-आयन
• लैपटॉप: आमतौर पर 19V डीसी
• तर्क स्तर: 0V (निम्न), 3.3V/5V (उच्च)

घर: 120V (यूएस), 230V (ईयू) एसी। ट्रांसमिशन: 110-765 kV (उच्च वोल्टेज = कम हानि)। सबस्टेशन वितरण वोल्टेज तक कम हो जाते हैं। सुरक्षा के लिए घरों के पास कम वोल्टेज।

• ट्रांसमिशन: 110-765 kV (लंबी दूरी)
• वितरण: 11-33 kV (पड़ोस)
• घर: 120V/230V एसी (आउटलेट)
• उच्च वोल्टेज = कुशल ट्रांसमिशन

कण त्वरक: एमवी से जीवी (एलएचसी: 6.5 TeV)। एक्स-रे: 50-150 kV। इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप: 100-300 kV। बिजली: आमतौर पर 100 MV। वैन डी ग्राफ: ~1 MV।

• बिजली: ~100 MV (100 मिलियन वोल्ट)
• कण त्वरक: जीवी रेंज
• एक्स-रे ट्यूब: 50-150 kV
• इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप: 100-300 kV

प्रत्येक उपसर्ग चरण = ×1000 या ÷1000। kV → V: ×1000। V → mV: ×1000। mV → µV: ×1000।

• kV → V: 1,000 से गुणा करें
• V → mV: 1,000 से गुणा करें
• mV → µV: 1,000 से गुणा करें
• विपरीत: 1,000 से विभाजित करें

P = V × I (पावर = वोल्टेज × करंट)। 2A पर 12V = 24W। 10A पर 120V = 1200W।

• P = V × I (वाट = वोल्ट × एम्पीयर)
• 12V × 5A = 60W
• P = V² / R (यदि प्रतिरोध ज्ञात हो)
• I = P / V (पावर से करंट)

V = I × R। दो को जानें, तीसरा खोजें। 4Ω पर 12V = 3A। 5V ÷ 100mA = 50Ω।

• V = I × R (वोल्ट = एम्पीयर × ओम)
• I = V / R (वोल्टेज से करंट)
• R = V / I (प्रतिरोध)
• याद रखें: I या R के लिए विभाजित करें

यूएसबी-सी 5A पर 20V वितरित करता है। पावर क्या है?

P = V × I = 20V × 5A = 100W (यूएसबी पावर डिलीवरी अधिकतम)

5V आपूर्ति, एलईडी को 20mA पर 2V की आवश्यकता है। कौन सा प्रतिरोधक?

वोल्टेज ड्रॉप = 5V - 2V = 3V। R = V/I = 3V ÷ 0.02A = 150Ω। 150Ω या 180Ω मानक का उपयोग करें।

10 kV के बजाय 500 kV पर क्यों संचारित करें?

हानि = I²R। समान पावर P = VI, इसलिए I = P/V। 500 kV में 50× कम करंट होता है → 2500× कम हानि (I² कारक)!

तंत्रिका कोशिकाएं -70 mV विश्राम विभव बनाए रखती हैं। क्रिया विभव ~100 m/s पर संकेतों को प्रसारित करने के लिए +40 mV (110 mV स्विंग) तक बढ़ जाता है। आपका मस्तिष्क एक 20W इलेक्ट्रोकेमिकल कंप्यूटर है!

विशिष्ट बिजली की चमक: ~100 MV ~5 किमी पर = 20 kV/m क्षेत्र। लेकिन करंट (30 kA) और अवधि (<1 ms) क्षति का कारण बनते हैं। ऊर्जा: ~1 GJ, एक महीने के लिए एक घर को बिजली दे सकती है - अगर हम इसे पकड़ सकें!

इलेक्ट्रिक ईल रक्षा/शिकार के लिए 1A पर 600V का निर्वहन कर सकती है। इसमें श्रृंखला में 6000+ इलेक्ट्रोसाइट्स (जैविक बैटरी) हैं। पीक पावर: 600W। शिकार को तुरंत स्तब्ध कर देती है। प्रकृति का टेजर!

यूएसबी-सी पीडी 3.1: 48V × 5A = 240W तक। गेमिंग लैपटॉप, मॉनिटर, यहां तक कि कुछ पावर टूल भी चार्ज कर सकता है। आपके फोन जैसा ही कनेक्टर। उन सभी पर शासन करने के लिए एक केबल!

पावर हानि ∝ I²। उच्च वोल्टेज = समान पावर के लिए कम करंट। 765 kV लाइनें प्रति 100 मील <1% खो देती हैं। 120V पर, आप 1 मील में सब कुछ खो देंगे! इसलिए ग्रिड kV का उपयोग करता है।

वैन डी ग्राफ जनरेटर 1 MV तक पहुंचते हैं लेकिन सुरक्षित हैं - मामूली करंट। स्थिर झटका: 10-30 kV। टेजर: 50 kV। हृदय से गुजरने वाला करंट (>100 mA) खतरनाक है, वोल्टेज नहीं। अकेले वोल्टेज नहीं मारता है।

वोल्टा ने बैटरी (वोल्टेइक पाइल) का आविष्कार किया। पहला निरंतर वोल्टेज स्रोत। बाद में उनके सम्मान में इकाई का नाम 'वोल्ट' रखा गया।

ओम ने V = I × R की खोज की। ओम का नियम सर्किट सिद्धांत का आधार बन गया। शुरू में खारिज कर दिया गया, अब मौलिक है।

फैराडे ने विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की खोज की। दिखाता है कि बदलते चुंबकीय क्षेत्रों द्वारा वोल्टेज को प्रेरित किया जा सकता है। जनरेटर को सक्षम करता है।

पहले अंतर्राष्ट्रीय विद्युत कांग्रेस ने वोल्ट को परिभाषित किया: ईएमएफ जो 1 ओम के माध्यम से 1 एम्पीयर उत्पन्न करता है।

वेस्टिंगहाउस ने नियाग्रा फॉल्स पावर प्लांट के लिए अनुबंध जीता। एसी 'करंट का युद्ध' जीतता है। एसी वोल्टेज को कुशलता से रूपांतरित किया जा सकता है।

सीजीपीएम ने वोल्ट को पूर्ण शब्दों में फिर से परिभाषित किया। वाट और एम्पीयर पर आधारित। आधुनिक एसआई परिभाषा स्थापित की गई।

जोसेफसन वोल्टेज मानक। क्वांटम प्रभाव वोल्ट को 10⁻⁹ सटीकता के साथ परिभाषित करता है। प्लैंक स्थिरांक और आवृत्ति पर आधारित।

एसआई पुनर्परिभाषा: वोल्ट अब निश्चित प्लैंक स्थिरांक से प्राप्त होता है। सटीक परिभाषा, किसी भौतिक कलाकृति की आवश्यकता नहीं है।

वोल्टेज विद्युत दबाव है (पानी के दबाव की तरह)। करंट प्रवाह दर है (पानी के प्रवाह की तरह)। उच्च वोल्टेज का मतलब उच्च करंट नहीं है। आपके पास शून्य करंट के साथ उच्च वोल्टेज (खुला सर्किट) या कम वोल्टेज के साथ उच्च करंट (एक तार के माध्यम से शॉर्ट सर्किट) हो सकता है।

तारों में पावर हानि ∝ I² (करंट का वर्ग)। समान पावर P = VI के लिए, उच्च वोल्टेज का मतलब कम करंट है। समान पावर के लिए 765 kV में 120V की तुलना में 6,375× कम करंट होता है → ~40 मिलियन गुना कम हानि! इसलिए बिजली लाइनें kV का उपयोग करती हैं।

नहीं, आपके शरीर से गुजरने वाला करंट मारता है, वोल्टेज नहीं। स्थिर झटके 10-30 kV के होते हैं लेकिन सुरक्षित होते हैं (<1 mA)। टेजर: 50 kV लेकिन सुरक्षित। हालांकि, उच्च वोल्टेज प्रतिरोध के माध्यम से करंट को मजबूर कर सकता है (V = IR), इसलिए उच्च वोल्टेज का मतलब अक्सर उच्च करंट होता है। हृदय से गुजरने वाला >50 mA करंट घातक होता है।

डीसी (प्रत्यक्ष धारा) वोल्टेज की दिशा स्थिर होती है: बैटरी, यूएसबी, सौर पैनल। एसी (प्रत्यावर्ती धारा) वोल्टेज अपनी दिशा बदलता है: दीवार आउटलेट (50/60 हर्ट्ज)। आरएमएस वोल्टेज (120V, 230V) प्रभावी डीसी समकक्ष है। अधिकांश उपकरण आंतरिक रूप से डीसी का उपयोग करते हैं (एसी एडेप्टर परिवर्तित करते हैं)।

ऐतिहासिक कारण। यूएस ने 1880 के दशक में 110V चुना (सुरक्षित, कम इन्सुलेशन की आवश्यकता)। यूरोप ने बाद में 220-240V पर मानकीकृत किया (अधिक कुशल, कम तांबा)। दोनों ठीक काम करते हैं। उच्च वोल्टेज = समान पावर के लिए कम करंट = पतले तार। सुरक्षा और दक्षता के बीच एक समझौता।

हां, श्रृंखला में: श्रृंखला में बैटरी वोल्टेज जोड़ती हैं (1.5V + 1.5V = 3V)। समानांतर में: वोल्टेज समान रहता है (1.5V + 1.5V = 1.5V, लेकिन दोगुनी क्षमता)। किरचॉफ का वोल्टेज नियम: किसी भी लूप में वोल्टेज का योग शून्य होता है (वृद्धि गिरावट के बराबर होती है)।