विद्युतीय पदार्थ एवं केबल
Introduction (परिचय) :- वर्तमान युग में विद्युतधारा मनुष्य की मूलभूत आवश्यकताओं में से एक है। इसका उपयोग विभिन्न प्रकार के यंत्र, मशीन आदि के संचालन के लिए रोशनी उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। ये चालक तार, केबल के द्वारा विद्युतधारा को उत्पादन केंद्र से विद्युत सब स्टेशन, उपभोक्ता मीटर तथा भवन के मुख्य स्विचों तक संचारित किया जाता है।
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Electrical material(विद्युतीय पदार्थ):- विद्युत इंजीनियरिंग के क्षेत्र में प्रयोग किए जाने वाले पदार्थों को विद्युतीय पदार्थ कहते हैं। विद्युतीय पदार्थ निम्न प्रकार के होते हैं –
1) Condutor (चालक):- वे पदार्थ जिसमें विद्युत धारा सुगमता से प्रवाहित होती है, चालक कहलाती है।
या ऐसे पदार्थ जो विद्युतधारा में बाधा नहीं डालते, विद्युत के अच्छे चालक कहलाते हैं। इनमें निम्न गुण होते हैं –
1. चालको का प्रतिरोध बहुत कम होता है।
2. इनकी सूचलकता बहुत अधिक होती है।
Properties of a good conductor(अच्छे चालक की विशेषताएं):-
1. चालक की प्रतिरोधकता बहुत कम एवं चालकता अधिक होती है।
2. चालक पदार्थ नर्म होनी चाहिए।
3. इनकी खीचाव क्षमता अच्छी होनी चाहिए।
4. चालक ऐसे हो की इनके जोड़ों की सोल्ड्रिंग आसानी से हो सके।
Types of conductors(चालकों के प्रकार):-
1. सोना(Gold):- विद्युत का सबसे उत्तम चालक सोना है। इसकी चालकता 99% होती है। यह कीमती धातु होने के कारण ज्यादा प्रयोग में नहीं लिया जाता है।
2. चांदी(Silver):- यह विद्युत का अच्छा चालक होता है। इसका विशिष्ट प्रतिरोध बहुत कम होता है। इसकी चालकता 98% होती है। इसका प्रयोग विद्युत यंत्र, अधिक रेटिंग की धारा के कॉन्टैक्ट्स वाले स्टाटरो में कॉन्टैक्ट प्वाइंट बनाने में होता है।
3. Copper (तांबा):- यह भी विद्युत का अच्छा चालक है। इसकी चालकता 90% होती है। इसकी तारें एवं चद्दरे आसानी से बनाई जा सकती है।
4. Alluminium (एल्यूमिनियम):- इसकी चालकता 60% होती है। यह वजन में हल्का होता है। ओवरहेड लाइनों में इसका अधिक प्रयोग होता है। ट्यूब चोक, मोटर, ट्रांसफार्मर की वाइंडिंग में एल्यूमिनियम के तारों द्वारा वाइंडिंग की जाती है।
5. Iron(लोहा):- इसकी यांत्रिक शक्ति बहुत अधिक होती है। ये सस्ते तथा इनकी उपलब्धता अच्छी होने के कारण विद्युत कार्यों में अधिक उपयोग होते है।
G-I तारें, टीन, सीसा, जस्ता, पीतल, टंगस्टन ये भी अच्छे चालक के प्रकार हैं।
2) Insulator (कुचालक):- वे पदार्थ जिसमें विद्युत धारा प्रवाहित नही होता है, कुचालक कहलाता है। विद्युत के अच्छे कुचालक रबड़, एस्बेस्टस, अभ्रक, पीवीसी, पोर्सलिन आदि होते है।
Types of Insulators (कुचालक के प्रकार):-
1. PVC (पीवीसी):- यह एक सिंथेटिक रसायनिक पदार्थ होता है। इस पर नमी, अम्ल का प्रभाव कम होता है। इससे PVC तार एवं केबल बनाई जाती है।
2. Mica(अभ्रक):- यह विद्युत का कुचालक होता है। इसकी परावैद्युत सामर्थ्य उच्च होती है। यह खनिज पदार्थ है। इस पर नमी व अग्नि का प्रभाव बहुत कम होता है।
3. Bakelite (बैकलाइट):- यह विद्युत का अच्छा कुचालक होता है। यह विशेष प्रकार का प्लास्टिक पदार्थ है। इसका उपयोग स्विच होल्डर, टर्मिनल बोर्ड, सॉकेट, विद्युत वायरिंग फिटिंग आदि की सामग्री तैयार करने में की जाती है।
4. Glass (कांच):- यह एक अच्छा पारदर्शी कुचालक है। इस पर क्षार, तेजाब, नमी, तेल, ग्रिस आदि का प्रभाव नहीं पड़ता है। इसके द्वारा बल्ब, मर्करी आर्क लैंप आदि बनाए जाते हैं।
5. Porcelain (पोर्सेलीन):- यह विद्युत का कुचालक होता है। यह चीनी मिट्टी से बनता है। ओवरहेड लाइन पर लगने वाले पिन, शैकल, डिस्क इंसुलेटर बनाए जाते हैं।
रबड़, लेदराइड पेपर, एंपायर क्लॉथ, मिलीमैक्स पेपर, प्रेस्पेन पेपर आदि विद्युत के कुचालक होते हैं।
3) Semi- conductor (अर्धचालक):- अर्धचालक वे पदार्थ होते हैं जिनकी प्रतिरोधकता, चालक एवं कुचालक के मध्य होती है। ये मिश्र धातु होते हैं।
Types of semiconductor (अर्धचालक के प्रकार):-
1. Eureka (यूरेका):- यह मिश्र धातु है। इसे 60% तांबा एवं 40% निकिल मिलाकर बनाया जाता है। इसका विशिष्ट प्रतिरोध अधिक होता है। इसके पतले तार आसानी से बनाई जाती है।
2. Nichrome (नाईक्रोम):- यह भी मिश्र धातु है। इसे 80% निकील व 20% क्रोमियम मिलाकर बनाया जाता है। इसका गलनांक उच्च होता है। इसका उपयोग विद्युत भट्टियों में, हीटर में, प्रेस, गिजर, टोस्टर आदि में किया जाता है।
3. Carbon (कार्बन):- यह अधातु पदार्थ है। इसका प्रतिरोध कम होता है। इसका विशिष्ट प्रतिरोध अधिक होता है। जनरेटर एवं DC मोटर में प्रयुक्त कार्बन ब्रश, कार्बन के बने होते हैं।
4. Mangnin (मैंगनीन):- यह भी मिश्र धातु है। इसे 84% तांबा, 12% मैंगनिंज, 4% नीकिल मिलाकर बनाया जाता है। इसे प्रमाणिक प्रतिरोधों व महंगे यंत्रों में किया जाता है।
5. German silver (जर्मन सिल्वर):- यह भी मिश्र धातु है। इसमें 60% तांबा, 15% निकिल एवं 25% जिंक मिलाया जाता है। इसका उपयोग प्रतिरोध तार एवं अच्छे वाल्व बनाने में किया जाता है।
