വോൾട്ടേജ് കൺവെർട്ടർ
വൈദ്യുത സാധ്യത: മില്ലിവോൾട്ട് മുതൽ മെഗാവാട്ട് വരെ
ഇലക്ട്രോണിക്സ്, പവർ സിസ്റ്റങ്ങൾ, ഭൗതികശാസ്ത്രം എന്നിവയിലുടനീളം വോൾട്ടേജ് യൂണിറ്റുകൾ മാസ്റ്റർ ചെയ്യുക. മില്ലിവോൾട്ട് മുതൽ മെഗാവാട്ട് വരെ, വൈദ്യുത സാധ്യത, പവർ വിതരണം, സർക്യൂട്ടുകളിലും പ്രകൃതിയിലും സംഖ്യകൾ അർത്ഥമാക്കുന്നത് എന്താണെന്ന് മനസ്സിലാക്കുക.
വോൾട്ടേജിന്റെ അടിസ്ഥാനങ്ങൾ
എന്താണ് വോൾട്ടേജ്?
വോൾട്ടേജ് ഒരു സർക്യൂട്ടിലൂടെ കറന്റിനെ തള്ളുന്ന 'വൈദ്യുത മർദ്ദം' ആണ്. പൈപ്പുകളിലെ ജലമർദ്ദം പോലെ ഇതിനെക്കുറിച്ച് ചിന്തിക്കുക. ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് = ശക്തമായ തള്ളൽ. വോൾട്ടിൽ (V) അളക്കുന്നു. ഇത് കറന്റോ പവറോ പോലെയല്ല!
- 1 വോൾട്ട് = 1 ജൂൾ പെർ കൂളോംബ് (ഓരോ ചാർജിനും ഊർജ്ജം)
- വോൾട്ടേജ് കറന്റ് പ്രവഹിക്കാൻ കാരണമാകുന്നു (മർദ്ദം വെള്ളം പ്രവഹിക്കാൻ കാരണമാകുന്നതുപോലെ)
- രണ്ട് ബിന്ദുക്കൾക്കിടയിൽ അളക്കുന്നു (സാധ്യത വ്യത്യാസം)
- ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് = ഓരോ ചാർജിനും കൂടുതൽ ഊർജ്ജം
വോൾട്ടേജ് vs കറന്റ് vs പവർ
വോൾട്ടേജ് (V) = മർദ്ദം, കറന്റ് (I) = ഒഴുക്കിന്റെ നിരക്ക്, പവർ (P) = ഊർജ്ജത്തിന്റെ നിരക്ക്. P = V × I. 1A-ൽ 12V = 12W. ഒരേ പവർ, വ്യത്യസ്ത വോൾട്ടേജ്/കറന്റ് കോമ്പിനേഷനുകൾ സാധ്യമാണ്.
- വോൾട്ടേജ് = വൈദ്യുത മർദ്ദം (V)
- കറന്റ് = ചാർജിന്റെ ഒഴുക്ക് (A)
- പവർ = വോൾട്ടേജ് × കറന്റ് (W)
- പ്രതിരോധം = വോൾട്ടേജ് ÷ കറന്റ് (Ω, ഓമിന്റെ നിയമം)
എസി vs ഡിസി വോൾട്ടേജ്
ഡിസി (നേർധാരാ) വോൾട്ടേജിന് സ്ഥിരമായ ദിശയുണ്ട്: ബാറ്ററികൾ (1.5V, 12V). എസി (പ്രത്യാവർത്തിധാരാ) വോൾട്ടേജ് അതിന്റെ ദിശ മാറ്റുന്നു: വാൾ പവർ (120V, 230V). ആർഎംഎസ് വോൾട്ടേജ് = ഫലപ്രദമായ ഡിസി തുല്യം.
- ഡിസി: സ്ഥിരമായ വോൾട്ടേജ് (ബാറ്ററികൾ, യുഎസ്ബി, സർക്യൂട്ടുകൾ)
- എസി: പ്രത്യാവർത്തി വോൾട്ടേജ് (വാൾ പവർ, ഗ്രിഡ്)
- ആർഎംഎസ് = ഫലപ്രദമായ വോൾട്ടേജ് (120V എസി ആർഎംഎസ് ≈ 170V പീക്ക്)
- മിക്ക ഉപകരണങ്ങളും ആന്തരികമായി ഡിസി ഉപയോഗിക്കുന്നു (എസി അഡാപ്റ്ററുകൾ പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നു)
- വോൾട്ടേജ് = ഓരോ ചാർജിനുമുള്ള ഊർജ്ജം (1 V = 1 J/C)
- ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് = കൂടുതൽ 'വൈദ്യുത മർദ്ദം'
- വോൾട്ടേജ് കറന്റിന് കാരണമാകുന്നു; കറന്റ് വോൾട്ടേജിന് കാരണമാകുന്നില്ല
- പവർ = വോൾട്ടേജ് × കറന്റ് (P = VI)
യൂണിറ്റ് സിസ്റ്റങ്ങൾ വിശദീകരിച്ചു
എസ്ഐ യൂണിറ്റുകൾ — വോൾട്ട്
വോൾട്ട് (V) വൈദ്യുത സാധ്യതയുടെ എസ്ഐ യൂണിറ്റാണ്. വാട്ടിൽ നിന്നും ആമ്പിയറിൽ നിന്നും നിർവചിച്ചിരിക്കുന്നു: 1 V = 1 W/A. കൂടാതെ: 1 V = 1 J/C (ഓരോ ചാർജിനുമുള്ള ഊർജ്ജം). അടോ മുതൽ ഗിഗ വരെയുള്ള പ്രിഫിക്സുകൾ എല്ലാ ശ്രേണികളെയും ഉൾക്കൊള്ളുന്നു.
- 1 V = 1 W/A = 1 J/C (കൃത്യമായ നിർവചനങ്ങൾ)
- പവർ ലൈനുകൾക്ക് kV (110 kV, 500 kV)
- സെൻസറുകൾക്കും സിഗ്നലുകൾക്കും mV, µV
- ക്വാണ്ടം അളവുകൾക്ക് fV, aV
ഡെഫനിഷൻ യൂണിറ്റുകൾ
W/A, J/C എന്നിവ നിർവചനപ്രകാരം വോൾട്ടിന് തുല്യമാണ്. ബന്ധങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു: V = W/A (കറന്റിനുള്ള പവർ), V = J/C (ചാർജിനുള്ള ഊർജ്ജം). ഭൗതികശാസ്ത്രം മനസ്സിലാക്കാൻ ഉപയോഗപ്രദം.
- 1 V = 1 W/A (P = VI-ൽ നിന്ന്)
- 1 V = 1 J/C (നിർവചനം)
- മൂന്നും ഒന്നുതന്നെയാണ്
- ഒരേ അളവിലുള്ള വ്യത്യസ്ത കാഴ്ചപ്പാടുകൾ
പഴയ സിജിഎസ് യൂണിറ്റുകൾ
പഴയ സിജിഎസ് സിസ്റ്റത്തിൽ നിന്നുള്ള അബ്വോൾട്ട് (EMU), സ്റ്റാറ്റ്വോൾട്ട് (ESU). ആധുനിക ഉപയോഗത്തിൽ വിരളമാണ്, പക്ഷേ ചരിത്രപരമായ ഭൗതികശാസ്ത്ര ഗ്രന്ഥങ്ങളിൽ കാണപ്പെടുന്നു. 1 സ്റ്റാറ്റ്വോൾട്ട് ≈ 300 V; 1 അബ്വോൾട്ട് = 10 nV.
- 1 അബ്വോൾട്ട് = 10⁻⁸ V (EMU)
- 1 സ്റ്റാറ്റ്വോൾട്ട് ≈ 300 V (ESU)
- കാലഹരണപ്പെട്ടവ; എസ്ഐ വോൾട്ടാണ് സ്റ്റാൻഡേർഡ്
- പഴയ പാഠപുസ്തകങ്ങളിൽ മാത്രം കാണപ്പെടുന്നു
വോൾട്ടേജിന്റെ ഭൗതികശാസ്ത്രം
ഓമിന്റെ നിയമം
അടിസ്ഥാന ബന്ധം: V = I × R. വോൾട്ടേജ് കറന്റും പ്രതിരോധവും ഗുണിച്ചതിന് തുല്യമാണ്. ഏതെങ്കിലും രണ്ടെണ്ണം അറിയാമെങ്കിൽ, മൂന്നാമത്തേത് കണക്കാക്കുക. എല്ലാ സർക്യൂട്ട് വിശകലനത്തിന്റെയും അടിസ്ഥാനം.
- V = I × R (വോൾട്ടേജ് = കറന്റ് × പ്രതിരോധം)
- I = V / R (വോൾട്ടേജിൽ നിന്നുള്ള കറന്റ്)
- R = V / I (അളവുകളിൽ നിന്നുള്ള പ്രതിരോധം)
- റെസിസ്റ്ററുകൾക്ക് ലീനിയർ; ഡയോഡുകൾക്ക് നോൺ-ലീനിയർ, തുടങ്ങിയവ.
കിർച്ചോഫിന്റെ വോൾട്ടേജ് നിയമം
ഏതൊരു അടഞ്ഞ ലൂപ്പിലും, വോൾട്ടേജുകളുടെ ആകെത്തുക പൂജ്യമാണ്. ഒരു വൃത്തത്തിൽ നടക്കുന്നതുപോലെ: ഉയരത്തിലെ മാറ്റങ്ങളുടെ ആകെത്തുക പൂജ്യമാണ്. ഊർജ്ജം സംരക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു. സർക്യൂട്ട് വിശകലനത്തിന് അത്യന്താപേക്ഷിതം.
- ഏതൊരു ലൂപ്പിന് ചുറ്റും ΣV = 0
- വോൾട്ടേജ് ഉയർച്ച = വോൾട്ടേജ് താഴ്ച
- സർക്യൂട്ടുകളിലെ ഊർജ്ജ സംരക്ഷണം
- സങ്കീർണ്ണമായ സർക്യൂട്ടുകൾ പരിഹരിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു
വൈദ്യുത മണ്ഡലവും വോൾട്ടേജും
വൈദ്യുത മണ്ഡലം E = V/d (ദൂരത്തിനുള്ള വോൾട്ടേജ്). കുറഞ്ഞ ദൂരത്തിൽ ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് = ശക്തമായ മണ്ഡലം. മിന്നൽ: മീറ്ററുകൾക്ക് മീതെ ദശലക്ഷക്കണക്കിന് വോൾട്ടുകൾ = MV/m മണ്ഡലം.
- E = V / d (വോൾട്ടേജിൽ നിന്നുള്ള മണ്ഡലം)
- ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് + കുറഞ്ഞ ദൂരം = ശക്തമായ മണ്ഡലം
- ബ്രേക്ക്ഡൗൺ: വായു ~3 MV/m-ൽ അയോണീകരിക്കപ്പെടുന്നു
- സ്റ്റാറ്റിക് ഷോക്കുകൾ: മില്ലിമീറ്ററുകൾക്ക് കുറുകെ kV
യഥാർത്ഥ ലോകത്തിലെ വോൾട്ടേജ് മാനദണ്ഡങ്ങൾ
| സന്ദർഭം | വോൾട്ടേജ് | കുറിപ്പുകൾ |
|---|---|---|
| നാഡീ സിഗ്നൽ | ~70 mV | വിശ്രമ സാധ്യത |
| തെർമോകപ്പിൾ | ~50 µV/°C | താപനില സെൻസർ |
| എഎ ബാറ്ററി (പുതിയത്) | 1.5 V | ആൽക്കലൈൻ, ഉപയോഗത്തിനനുസരിച്ച് കുറയുന്നു |
| യുഎസ്ബി പവർ | 5 V | യുഎസ്ബി-എ/ബി സ്റ്റാൻഡേർഡ് |
| കാർ ബാറ്ററി | 12 V | ആറ് 2V സെല്ലുകൾ ശ്രേണിയിൽ |
| യുഎസ്ബി-സി പിഡി | 5-20 V | പവർ ഡെലിവറി പ്രോട്ടോക്കോൾ |
| വീട്ടിലെ ഔട്ട്ലെറ്റ് (യുഎസ്) | 120 V AC | ആർഎംഎസ് വോൾട്ടേജ് |
| വീട്ടിലെ ഔട്ട്ലെറ്റ് (ഇയു) | 230 V AC | ആർഎംഎസ് വോൾട്ടേജ് |
| ഇലക്ട്രിക് ഫെൻസ് | ~5-10 kV | കുറഞ്ഞ കറന്റ്, സുരക്ഷിതം |
| കാർ ഇഗ്നിഷൻ കോയിൽ | ~20-40 kV | തീപ്പൊരി ഉണ്ടാക്കുന്നു |
| ട്രാൻസ്മിഷൻ ലൈൻ | 110-765 kV | ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് ഗ്രിഡ് |
| മിന്നൽപ്പിണർ | ~100 MV | 100 ദശലക്ഷം വോൾട്ട് |
| കോസ്മിക് കിരണം | ~1 GV+ | അങ്ങേയറ്റത്തെ ഊർജ്ജ കണങ്ങൾ |
സാധാരണ വോൾട്ടേജ് മാനദണ്ഡങ്ങൾ
| ഉപകരണം / മാനദണ്ഡം | വോൾട്ടേജ് | തരം | കുറിപ്പുകൾ |
|---|---|---|---|
| എഎഎ/എഎ ബാറ്ററി | 1.5 V | DC | ആൽക്കലൈൻ മാനദണ്ഡം |
| ലി-അയോൺ സെൽ | 3.7 V | DC | നാമമാത്ര (3.0-4.2V പരിധി) |
| യുഎസ്ബി 2.0 / 3.0 | 5 V | DC | സാധാരണ യുഎസ്ബി പവർ |
| 9V ബാറ്ററി | 9 V | DC | ആറ് 1.5V സെല്ലുകൾ |
| കാർ ബാറ്ററി | 12 V | DC | ആറ് 2V ലെഡ്-ആസിഡ് സെല്ലുകൾ |
| ലാപ്ടോപ്പ് ചാർജർ | 19 V | DC | സാധാരണ ലാപ്ടോപ്പ് വോൾട്ടേജ് |
| പിഒഇ (പവർ ഓവർ ഇഥർനെറ്റ്) | 48 V | DC | നെറ്റ്വർക്ക് ഉപകരണ പവർ |
| യുഎസ് വീട് | 120 V | AC | 60 Hz, ആർഎംഎസ് വോൾട്ടേജ് |
| ഇയു വീട് | 230 V | AC | 50 Hz, ആർഎംഎസ് വോൾട്ടേജ് |
| ഇലക്ട്രിക് വാഹനം | 400 V | DC | സാധാരണ ബാറ്ററി പായ്ക്ക് |
യഥാർത്ഥ ലോകത്തിലെ പ്രയോഗങ്ങൾ
ഉപഭോക്തൃ ഇലക്ട്രോണിക്സ്
യുഎസ്ബി: 5V (യുഎസ്ബി-എ), 9V, 20V (യുഎസ്ബി-സി പിഡി). ബാറ്ററികൾ: 1.5V (എഎ/എഎഎ), 3.7V (ലി-അയോൺ), 12V (കാർ). ലോജിക്: 3.3V, 5V. ലാപ്ടോപ്പ് ചാർജറുകൾ: സാധാരണയായി 19V.
- യുഎസ്ബി: 5V (2.5W) മുതൽ 20V (100W പിഡി) വരെ
- ഫോൺ ബാറ്ററി: 3.7-4.2V ലി-അയോൺ
- ലാപ്ടോപ്പ്: സാധാരണയായി 19V ഡിസി
- ലോജിക് ലെവലുകൾ: 0V (താഴ്ന്നത്), 3.3V/5V (ഉയർന്നത്)
പവർ വിതരണം
വീട്: 120V (യുഎസ്), 230V (ഇയു) എസി. ട്രാൻസ്മിഷൻ: 110-765 kV (ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് = കുറഞ്ഞ നഷ്ടം). സബ്സ്റ്റേഷനുകൾ വിതരണ വോൾട്ടേജിലേക്ക് താഴ്ത്തുന്നു. സുരക്ഷയ്ക്കായി വീടുകൾക്ക് സമീപം കുറഞ്ഞ വോൾട്ടേജ്.
- ട്രാൻസ്മിഷൻ: 110-765 kV (ദൂരയാത്ര)
- വിതരണം: 11-33 kV (അയൽപക്കം)
- വീട്: 120V/230V എസി (ഔട്ട്ലെറ്റുകൾ)
- ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് = കാര്യക്ഷമമായ ട്രാൻസ്മിഷൻ
ഉയർന്ന ഊർജ്ജവും ശാസ്ത്രവും
പാർട്ടിക്കിൾ ആക്സിലറേറ്ററുകൾ: എംവി മുതൽ ജിവി വരെ (എൽഎച്ച്സി: 6.5 TeV). എക്സ്-റേ: 50-150 kV. ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പുകൾ: 100-300 kV. മിന്നൽ: സാധാരണയായി 100 MV. വാൻ ഡി ഗ്രാഫ്: ~1 MV.
- മിന്നൽ: ~100 MV (100 ദശലക്ഷം വോൾട്ട്)
- പാർട്ടിക്കിൾ ആക്സിലറേറ്ററുകൾ: ജിവി പരിധി
- എക്സ്-റേ ട്യൂബുകൾ: 50-150 kV
- ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പുകൾ: 100-300 kV
പെട്ടെന്നുള്ള പരിവർത്തന കണക്ക്
എസ്ഐ പ്രിഫിക്സ് പെട്ടെന്നുള്ള പരിവർത്തനങ്ങൾ
ഓരോ പ്രിഫിക്സ് ഘട്ടവും = ×1000 അല്ലെങ്കിൽ ÷1000. kV → V: ×1000. V → mV: ×1000. mV → µV: ×1000.
- kV → V: 1,000 കൊണ്ട് ഗുണിക്കുക
- V → mV: 1,000 കൊണ്ട് ഗുണിക്കുക
- mV → µV: 1,000 കൊണ്ട് ഗുണിക്കുക
- വിപരീതം: 1,000 കൊണ്ട് ഹരിക്കുക
വോൾട്ടേജിൽ നിന്നുള്ള പവർ
P = V × I (പവർ = വോൾട്ടേജ് × കറന്റ്). 2A-ൽ 12V = 24W. 10A-ൽ 120V = 1200W.
- P = V × I (വാട്ട്സ് = വോൾട്ട്സ് × ആമ്പിയർസ്)
- 12V × 5A = 60W
- P = V² / R (പ്രതിരോധം അറിയാമെങ്കിൽ)
- I = P / V (പവറിൽ നിന്നുള്ള കറന്റ്)
ഓമിന്റെ നിയമം പെട്ടെന്നുള്ള പരിശോധനകൾ
V = I × R. രണ്ടെണ്ണം അറിയുക, മൂന്നാമത്തേത് കണ്ടെത്തുക. 4Ω-ൽ 12V = 3A. 5V ÷ 100mA = 50Ω.
- V = I × R (വോൾട്ട്സ് = ആമ്പിയർസ് × ഓംസ്)
- I = V / R (വോൾട്ടേജിൽ നിന്നുള്ള കറന്റ്)
- R = V / I (പ്രതിരോധം)
- ഓർക്കുക: I അല്ലെങ്കിൽ R-നായി ഹരിക്കുക
പരിവർത്തനങ്ങൾ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു
- ഘട്ടം 1: ഉറവിടം → വോൾട്ടിലേക്ക് toBase ഘടകം ഉപയോഗിച്ച് പരിവർത്തനം ചെയ്യുക
- ഘട്ടം 2: വോൾട്ട് → ലക്ഷ്യത്തിലേക്ക് ലക്ഷ്യത്തിന്റെ toBase ഘടകം ഉപയോഗിച്ച് പരിവർത്തനം ചെയ്യുക
- ബദൽ: നേരിട്ടുള്ള ഘടകം ഉപയോഗിക്കുക (kV → V: 1000 കൊണ്ട് ഗുണിക്കുക)
- സാമാന്യബുദ്ധി പരിശോധന: 1 kV = 1000 V, 1 mV = 0.001 V
- ഓർക്കുക: W/A, J/C എന്നിവ V-ക്ക് സമാനമാണ്
സാധാരണ പരിവർത്തന റഫറൻസ്
| ഇതിൽ നിന്ന് | ഇതിലേക്ക് | ഇതുകൊണ്ട് ഗുണിക്കുക | ഉദാഹരണം |
|---|---|---|---|
| V | kV | 0.001 | 1000 V = 1 kV |
| kV | V | 1000 | 1 kV = 1000 V |
| V | mV | 1000 | 1 V = 1000 mV |
| mV | V | 0.001 | 1000 mV = 1 V |
| mV | µV | 1000 | 1 mV = 1000 µV |
| µV | mV | 0.001 | 1000 µV = 1 mV |
| kV | MV | 0.001 | 1000 kV = 1 MV |
| MV | kV | 1000 | 1 MV = 1000 kV |
| V | W/A | 1 | 5 V = 5 W/A (ഐഡന്റിറ്റി) |
| V | J/C | 1 | 12 V = 12 J/C (ഐഡന്റിറ്റി) |
പെട്ടെന്നുള്ള ഉദാഹരണങ്ങൾ
പരിഹരിച്ച പ്രശ്നങ്ങൾ
യുഎസ്ബി പവർ കണക്കുകൂട്ടൽ
യുഎസ്ബി-സി 5A-ൽ 20V നൽകുന്നു. പവർ എന്താണ്?
P = V × I = 20V × 5A = 100W (യുഎസ്ബി പവർ ഡെലിവറി പരമാവധി)
എൽഇഡി റെസിസ്റ്റർ ഡിസൈൻ
5V സപ്ലൈ, എൽഇഡിക്ക് 20mA-ൽ 2V ആവശ്യമാണ്. ഏത് റെസിസ്റ്റർ?
വോൾട്ടേജ് ഡ്രോപ്പ് = 5V - 2V = 3V. R = V/I = 3V ÷ 0.02A = 150Ω. 150Ω അല്ലെങ്കിൽ 180Ω സ്റ്റാൻഡേർഡ് ഉപയോഗിക്കുക.
പവർ ലൈൻ കാര്യക്ഷമത
10 kV-ന് പകരം 500 kV-ൽ എന്തിന് ട്രാൻസ്മിറ്റ് ചെയ്യണം?
നഷ്ടം = I²R. ഒരേ പവർ P = VI, അതിനാൽ I = P/V. 500 kV-ന് 50× കുറഞ്ഞ കറന്റ് ഉണ്ട് → 2500× കുറഞ്ഞ നഷ്ടം (I² ഫാക്ടർ)!
ഒഴിവാക്കേണ്ട സാധാരണ തെറ്റുകൾ
- **വോൾട്ടേജ് ≠ പവർ**: 12V × 1A = 12W, എന്നാൽ 12V × 10A = 120W. ഒരേ വോൾട്ടേജ്, വ്യത്യസ്ത പവർ!
- **എസി പീക്ക് vs ആർഎംഎസ്**: 120V എസി ആർഎംഎസ് ≈ 170V പീക്ക്. പവർ കണക്കുകൂട്ടലുകൾക്ക് ആർഎംഎസ് ഉപയോഗിക്കുക (P = V_RMS × I_RMS).
- **സീരീസ് വോൾട്ടേജുകൾ കൂട്ടിച്ചേർക്കുന്നു**: രണ്ട് 1.5V ബാറ്ററികൾ സീരീസിൽ = 3V. പാരലലിൽ = ഇപ്പോഴും 1.5V (ഉയർന്ന ശേഷി).
- **ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് ≠ അപകടം**: സ്റ്റാറ്റിക് ഷോക്ക് 10+ kV ആണ്, പക്ഷേ സുരക്ഷിതമാണ് (കുറഞ്ഞ കറന്റ്). കറന്റാണ് കൊല്ലുന്നത്, വോൾട്ടേജ് മാത്രമല്ല.
- **വോൾട്ടേജ് ഡ്രോപ്പ്**: നീളമുള്ള വയറുകൾക്ക് പ്രതിരോധമുണ്ട്. ഉറവിടത്തിൽ 12V ≠ ലോഡിൽ 12V, വയർ വളരെ നേർത്തതാണെങ്കിൽ.
- **എസി/ഡിസി കലർത്തരുത്**: 12V ഡിസി ≠ 12V എസി. എസിക്ക് പ്രത്യേക ഘടകങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്. ഡിസി ബാറ്ററികളിൽ/യുഎസ്ബിയിൽ നിന്ന് മാത്രം.
വോൾട്ടേജിനെക്കുറിച്ചുള്ള രസകരമായ വസ്തുതകൾ
നിങ്ങളുടെ ഞരമ്പുകൾ 70 mV-ൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു
നാഡീകോശങ്ങൾ -70 mV വിശ്രമ സാധ്യത നിലനിർത്തുന്നു. പ്രവർത്തന സാധ്യത +40 mV-ലേക്ക് (110 mV സ്വിംഗ്) ഉയർന്ന് ~100 m/s വേഗതയിൽ സിഗ്നലുകൾ പ്രസരിപ്പിക്കുന്നു. നിങ്ങളുടെ തലച്ചോറ് ഒരു 20W ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ കമ്പ്യൂട്ടറാണ്!
മിന്നൽ 100 ദശലക്ഷം വോൾട്ടാണ്
സാധാരണ മിന്നൽപ്പിണർ: ~5 കിലോമീറ്ററിൽ ~100 MV = 20 kV/m മണ്ഡലം. എന്നാൽ കേടുപാടുകൾക്ക് കാരണം കറന്റും (30 kA) സമയദൈർഘ്യവുമാണ് (<1 ms). ഊർജ്ജം: ~1 GJ, ഒരു വീടിന് ഒരു മാസത്തേക്ക് വൈദ്യുതി നൽകാൻ കഴിയും—നമുക്ക് അത് പിടിച്ചെടുക്കാൻ കഴിഞ്ഞെങ്കിൽ!
ഇലക്ട്രിക് ഈലുകൾ: 600V ജീവനുള്ള ആയുധം
ഇലക്ട്രിക് ഈലിന് പ്രതിരോധത്തിനും/വേട്ടയാടലിനും 1A-ൽ 600V ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യാൻ കഴിയും. ഇതിന് 6000-ൽ അധികം ഇലക്ട്രോസൈറ്റുകൾ (ബയോളജിക്കൽ ബാറ്ററികൾ) ശ്രേണിയിലുണ്ട്. പീക്ക് പവർ: 600W. ഇരയെ തൽക്ഷണം സ്തംഭിപ്പിക്കുന്നു. പ്രകൃതിയുടെ ടേസർ!
യുഎസ്ബി-സിക്ക് ഇപ്പോൾ 240W നൽകാൻ കഴിയും
യുഎസ്ബി-സി പിഡി 3.1: 48V × 5A = 240W വരെ. ഗെയിമിംഗ് ലാപ്ടോപ്പുകൾ, മോണിറ്ററുകൾ, ചില പവർ ടൂളുകൾ പോലും ചാർജ് ചെയ്യാൻ കഴിയും. നിങ്ങളുടെ ഫോണിന്റെ അതേ കണക്റ്റർ. എല്ലാറ്റിനെയും ഭരിക്കാൻ ഒരൊറ്റ കേബിൾ!
ട്രാൻസ്മിഷൻ ലൈനുകൾ: ഉയരം കൂടുന്തോറും നല്ലത്
പവർ നഷ്ടം ∝ I². ഒരേ പവറിന് ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് = കുറഞ്ഞ കറന്റ്. 765 kV ലൈനുകൾക്ക് 100 മൈലിന് <1% നഷ്ടം സംഭവിക്കുന്നു. 120V-ൽ, 1 മൈലിനുള്ളിൽ നിങ്ങൾ എല്ലാം നഷ്ടപ്പെടുത്തും! അതിനാലാണ് ഗ്രിഡ് kV ഉപയോഗിക്കുന്നത്.
നിങ്ങൾക്ക് ഒരു ദശലക്ഷം വോൾട്ടിൽ നിന്ന് രക്ഷപ്പെടാൻ കഴിയും
വാൻ ഡി ഗ്രാഫ് ജനറേറ്ററുകൾ 1 MV-ൽ എത്തുന്നു, പക്ഷേ അവ സുരക്ഷിതമാണ്—നിസ്സാരമായ കറന്റ്. സ്റ്റാറ്റിക് ഷോക്ക്: 10-30 kV. ടേസറുകൾ: 50 kV. ഹൃദയത്തിലൂടെയുള്ള കറന്റാണ് (>100 mA) അപകടകരം, വോൾട്ടേജല്ല. വോൾട്ടേജ് മാത്രം കൊല്ലുന്നില്ല.
ചരിത്രപരമായ പരിണാമം
1800
വോൾട്ട ബാറ്ററി (വോൾട്ടായിക് പൈൽ) കണ്ടുപിടിക്കുന്നു. ആദ്യത്തെ തുടർച്ചയായ വോൾട്ടേജ് ഉറവിടം. പിന്നീട് അദ്ദേഹത്തിന്റെ ബഹുമാനാർത്ഥം യൂണിറ്റിന് 'വോൾട്ട്' എന്ന് പേരിട്ടു.
1827
ഓം V = I × R കണ്ടുപിടിക്കുന്നു. ഓമിന്റെ നിയമം സർക്യൂട്ട് സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനമായി മാറുന്നു. തുടക്കത്തിൽ നിരസിക്കപ്പെട്ടു, ഇപ്പോൾ അടിസ്ഥാനപരമാണ്.
1831
ഫാരഡെ വൈദ്യുതകാന്തിക ഇൻഡക്ഷൻ കണ്ടുപിടിക്കുന്നു. മാറുന്ന കാന്തിക മണ്ഡലങ്ങളാൽ വോൾട്ടേജ് ഉണ്ടാക്കാമെന്ന് കാണിക്കുന്നു. ജനറേറ്ററുകളെ പ്രാപ്തമാക്കുന്നു.
1881
ആദ്യത്തെ അന്താരാഷ്ട്ര ഇലക്ട്രിക്കൽ കോൺഗ്രസ് വോൾട്ടിനെ നിർവചിക്കുന്നു: 1 ഓമിലൂടെ 1 ആമ്പിയർ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന ഇഎംഎഫ്.
1893
വെസ്റ്റിംഗ്ഹൗസ് നയാഗ്ര വെള്ളച്ചാട്ടത്തിലെ പവർ പ്ലാന്റിനുള്ള കരാർ നേടുന്നു. എസി 'കറന്റുകളുടെ യുദ്ധം' വിജയിക്കുന്നു. എസി വോൾട്ടേജ് കാര്യക്ഷമമായി രൂപാന്തരപ്പെടുത്താൻ കഴിയും.
1948
സിജിപിഎം വോൾട്ടിനെ സമ്പൂർണ്ണ പദങ്ങളിൽ പുനർനിർവചിക്കുന്നു. വാട്ടിനെയും ആമ്പിയറിനെയും അടിസ്ഥാനമാക്കി. ആധുനിക എസ്ഐ നിർവചനം സ്ഥാപിച്ചു.
1990
ജോസഫ്സൺ വോൾട്ടേജ് സ്റ്റാൻഡേർഡ്. ക്വാണ്ടം പ്രഭാവം വോൾട്ടിനെ 10⁻⁹ കൃത്യതയോടെ നിർവചിക്കുന്നു. പ്ലാങ്ക് സ്ഥിരാങ്കത്തെയും ആവൃത്തിയെയും അടിസ്ഥാനമാക്കി.
2019
എസ്ഐ പുനർനിർവചനം: വോൾട്ട് ഇപ്പോൾ സ്ഥിരമായ പ്ലാങ്ക് സ്ഥിരാങ്കത്തിൽ നിന്ന് ഉരുത്തിരിഞ്ഞതാണ്. കൃത്യമായ നിർവചനം, ഭൗതികമായ ആർട്ടിഫാക്റ്റ് ആവശ്യമില്ല.
പ്രൊഫഷണൽ നുറുങ്ങുകൾ
- **പെട്ടെന്ന് kV-ൽ നിന്ന് V-ലേക്ക്**: ദശാംശ ബിന്ദു 3 സ്ഥാനം വലത്തേക്ക് മാറ്റുക. 1.2 kV = 1200 V.
- **എസി വോൾട്ടേജ് ആർഎംഎസ് ആണ്**: 120V എസി എന്നാൽ 120V ആർഎംഎസ് ≈ 170V പീക്ക്. പവർ കണക്കുകൂട്ടലുകൾക്ക് ആർഎംഎസ് ഉപയോഗിക്കുക.
- **സീരീസ് വോൾട്ടേജുകൾ കൂട്ടിച്ചേർക്കുന്നു**: 4× 1.5V എഎ ബാറ്ററികൾ = 6V (സീരീസിൽ). പാരലൽ = 1.5V (കൂടുതൽ ശേഷി).
- **വോൾട്ടേജ് കറന്റിന് കാരണമാകുന്നു**: വോൾട്ടേജിനെ മർദ്ദമായും, കറന്റിനെ ഒഴുക്കായും കരുതുക. മർദ്ദമില്ലെങ്കിൽ ഒഴുക്കില്ല.
- **വോൾട്ടേജ് റേറ്റിംഗുകൾ പരിശോധിക്കുക**: റേറ്റുചെയ്ത വോൾട്ടേജ് കവിയുന്നത് ഘടകങ്ങളെ നശിപ്പിക്കുന്നു. എപ്പോഴും ഡാറ്റാഷീറ്റ് പരിശോധിക്കുക.
- **വോൾട്ടേജ് പാരലലായി അളക്കുക**: വോൾട്ട്മീറ്റർ ഘടകത്തിന് കുറുകെ (പാരലലായി) പോകുന്നു. അമ്മീറ്റർ സീരീസിൽ പോകുന്നു.
- **ഓട്ടോമാറ്റിക് ശാസ്ത്രീയ നൊട്ടേഷൻ**: < 1 µV അല്ലെങ്കിൽ > 1 GV മൂല്യങ്ങൾ വായനാക്ഷമതയ്ക്കായി ശാസ്ത്രീയ നൊട്ടേഷനിൽ പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നു.
സമ്പൂർണ്ണ യൂണിറ്റ് റഫറൻസ്
SI യൂണിറ്റുകൾ
| യൂണിറ്റിന്റെ പേര് | ചിഹ്നം | വോൾട്ട് തുല്യം | ഉപയോഗ കുറിപ്പുകൾ |
|---|---|---|---|
| വോൾട്ട് | V | 1 V (base) | എസ്ഐ അടിസ്ഥാന യൂണിറ്റ്; 1 V = 1 W/A = 1 J/C (കൃത്യം). |
| ഗിഗാവോൾട്ട് | GV | 1.0 GV | ഉന്നത ഊർജ്ജ ഭൗതികശാസ്ത്രം; കോസ്മിക് കിരണങ്ങൾ, പാർട്ടിക്കിൾ ആക്സിലറേറ്ററുകൾ. |
| മെഗാവോൾട്ട് | MV | 1.0 MV | മിന്നൽ (~100 MV), പാർട്ടിക്കിൾ ആക്സിലറേറ്ററുകൾ, എക്സ്-റേ മെഷീനുകൾ. |
| കിലോവോൾട്ട് | kV | 1.0 kV | പവർ ട്രാൻസ്മിഷൻ (110-765 kV), വിതരണം, ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് സിസ്റ്റങ്ങൾ. |
| മില്ലിവോൾട്ട് | mV | 1.0000 mV | സെൻസർ സിഗ്നലുകൾ, തെർമോകപ്പിളുകൾ, ബയോഇലക്ട്രിസിറ്റി (നാഡീ സിഗ്നലുകൾ ~70 mV). |
| മൈക്രോവോൾട്ട് | µV | 1.0000 µV | സൂക്ഷ്മമായ അളവുകൾ, ഇഇജി/ഇസിജി സിഗ്നലുകൾ, കുറഞ്ഞ ശബ്ദമുള്ള ആംപ്ലിഫയറുകൾ. |
| നാനോവോൾട്ട് | nV | 1.000e-9 V | അൾട്രാ-സെൻസിറ്റീവ് അളവുകൾ, ക്വാണ്ടം ഉപകരണങ്ങൾ, ശബ്ദ പരിധികൾ. |
| പിക്കോവോൾട്ട് | pV | 1.000e-12 V | ക്വാണ്ടം ഇലക്ട്രോണിക്സ്, സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് സർക്യൂട്ടുകൾ, അതീവ കൃത്യത. |
| ഫെംടോവോൾട്ട് | fV | 1.000e-15 V | കുറച്ച് ഇലക്ട്രോൺ ക്വാണ്ടം സിസ്റ്റങ്ങൾ, സൈദ്ധാന്തിക പരിധി അളവുകൾ. |
| അറ്റോവോൾട്ട് | aV | 1.000e-18 V | ക്വാണ്ടം ശബ്ദ തറ, സിംഗിൾ-ഇലക്ട്രോൺ ഉപകരണങ്ങൾ, ഗവേഷണം മാത്രം. |
പൊതുവായ യൂണിറ്റുകൾ
| യൂണിറ്റിന്റെ പേര് | ചിഹ്നം | വോൾട്ട് തുല്യം | ഉപയോഗ കുറിപ്പുകൾ |
|---|---|---|---|
| വാട്ട് പെർ ആമ്പിയർ | W/A | 1 V (base) | വോൾട്ടിന് തുല്യം: P = VI-ൽ നിന്ന് 1 V = 1 W/A. പവർ ബന്ധം കാണിക്കുന്നു. |
| ജൂൾ പെർ കൂളോം | J/C | 1 V (base) | വോൾട്ടിന്റെ നിർവചനം: 1 V = 1 J/C (ഓരോ ചാർജിനുമുള്ള ഊർജ്ജം). അടിസ്ഥാനപരം. |
ലെഗസി & സയന്റിഫിക്
| യൂണിറ്റിന്റെ പേര് | ചിഹ്നം | വോൾട്ട് തുല്യം | ഉപയോഗ കുറിപ്പുകൾ |
|---|---|---|---|
| അബ്വോൾട്ട് (EMU) | abV | 1.000e-8 V | സിജിഎസ്-ഇഎംയു യൂണിറ്റ് = 10⁻⁸ V = 10 nV. കാലഹരണപ്പെട്ട വൈദ്യുതകാന്തിക യൂണിറ്റ്. |
| സ്റ്റാറ്റ്വോൾട്ട് (ESU) | statV | 299.7925 V | സിജിഎസ്-ഇഎസ്യു യൂണിറ്റ് ≈ 300 V (c/1e6 × 1e-2). കാലഹരണപ്പെട്ട ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് യൂണിറ്റ്. |
പതിവായി ചോദിക്കുന്ന ചോദ്യങ്ങൾ
വോൾട്ടേജും കറന്റും തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം എന്താണ്?
വോൾട്ടേജ് വൈദ്യുത മർദ്ദമാണ് (ജലമർദ്ദം പോലെ). കറന്റ് ഒഴുക്കിന്റെ നിരക്കാണ് (ജലപ്രവാഹം പോലെ). ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് ഉയർന്ന കറന്റ് അർത്ഥമാക്കുന്നില്ല. നിങ്ങൾക്ക് പൂജ്യം കറന്റിൽ ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് (തുറന്ന സർക്യൂട്ട്) അല്ലെങ്കിൽ കുറഞ്ഞ വോൾട്ടേജിൽ ഉയർന്ന കറന്റ് (വയറിലൂടെ ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട്) ഉണ്ടാകാം.
പവർ ട്രാൻസ്മിഷനായി ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് എന്തിന് ഉപയോഗിക്കുന്നു?
വയറുകളിലെ പവർ നഷ്ടം ∝ I² (കറന്റിന്റെ വർഗ്ഗം). ഒരേ പവർ P = VI-ക്ക്, ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് എന്നാൽ കുറഞ്ഞ കറന്റ്. ഒരേ പവറിന് 765 kV-ന് 120V-നേക്കാൾ 6,375× കുറഞ്ഞ കറന്റ് ഉണ്ട് → ~40 ദശലക്ഷം മടങ്ങ് കുറഞ്ഞ നഷ്ടം! അതിനാലാണ് പവർ ലൈനുകൾ kV ഉപയോഗിക്കുന്നത്.
കുറഞ്ഞ കറന്റിൽ പോലും ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് നിങ്ങളെ കൊല്ലുമോ?
ഇല്ല, നിങ്ങളുടെ ശരീരത്തിലൂടെ കടന്നുപോകുന്ന കറന്റാണ് കൊല്ലുന്നത്, വോൾട്ടേജല്ല. സ്റ്റാറ്റിക് ഷോക്കുകൾ 10-30 kV ആണ്, പക്ഷേ സുരക്ഷിതമാണ് (<1 mA). ടേസറുകൾ: 50 kV, പക്ഷേ സുരക്ഷിതമാണ്. എന്നിരുന്നാലും, ഉയർന്ന വോൾട്ടേജിന് പ്രതിരോധത്തിലൂടെ കറന്റ് പ്രവഹിപ്പിക്കാൻ കഴിയും (V = IR), അതിനാൽ ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് പലപ്പോഴും ഉയർന്ന കറന്റ് അർത്ഥമാക്കുന്നു. ഹൃദയത്തിലൂടെയുള്ള >50 mA കറന്റാണ് മാരകമായത്.
എസി, ഡിസി വോൾട്ടേജുകൾ തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം എന്താണ്?
ഡിസി (നേർധാരാ) വോൾട്ടേജിന് സ്ഥിരമായ ദിശയുണ്ട്: ബാറ്ററികൾ, യുഎസ്ബി, സോളാർ പാനലുകൾ. എസി (പ്രത്യാവർത്തിധാരാ) വോൾട്ടേജ് അതിന്റെ ദിശ മാറ്റുന്നു: വാൾ ഔട്ട്ലെറ്റുകൾ (50/60 Hz). ആർഎംഎസ് വോൾട്ടേജ് (120V, 230V) ഫലപ്രദമായ ഡിസി തുല്യമാണ്. മിക്ക ഉപകരണങ്ങളും ആന്തരികമായി ഡിസി ഉപയോഗിക്കുന്നു (എസി അഡാപ്റ്ററുകൾ പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നു).
രാജ്യങ്ങൾ വ്യത്യസ്ത വോൾട്ടേജുകൾ (120V vs 230V) എന്തിന് ഉപയോഗിക്കുന്നു?
ചരിത്രപരമായ കാരണങ്ങൾ. യുഎസ് 1880-കളിൽ 110V തിരഞ്ഞെടുത്തു (സുരക്ഷിതം, കുറഞ്ഞ ഇൻസുലേഷൻ ആവശ്യമാണ്). യൂറോപ്പ് പിന്നീട് 220-240V-ൽ നിലവാരമാക്കി (കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമം, കുറഞ്ഞ ചെമ്പ്). രണ്ടും നന്നായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് = ഒരേ പവറിന് കുറഞ്ഞ കറന്റ് = കനം കുറഞ്ഞ വയറുകൾ. സുരക്ഷയും കാര്യക്ഷമതയും തമ്മിലുള്ള ഒരു വിട്ടുവീഴ്ച.
നിങ്ങൾക്ക് വോൾട്ടേജുകൾ കൂട്ടിച്ചേർക്കാൻ കഴിയുമോ?
അതെ, ശ്രേണിയിൽ: ശ്രേണിയിലുള്ള ബാറ്ററികൾ അവയുടെ വോൾട്ടേജുകൾ കൂട്ടിച്ചേർക്കുന്നു (1.5V + 1.5V = 3V). സമാന്തരമായി: വോൾട്ടേജ് അതേപടി തുടരുന്നു (1.5V + 1.5V = 1.5V, പക്ഷേ ഇരട്ടി ശേഷി). കിർച്ചോഫിന്റെ വോൾട്ടേജ് നിയമം: ഏതൊരു ലൂപ്പിലെയും വോൾട്ടേജുകളുടെ ആകെത്തുക പൂജ്യമാണ് (ഉയർച്ചകൾ താഴ്ചകൾക്ക് തുല്യമാണ്).
സമ്പൂർണ്ണ ഉപകരണ ഡയറക്ടറി
UNITS-ൽ ലഭ്യമായ എല്ലാ 71 ഉപകരണങ്ങളും