Electrician Trade

जल विद्युत उत्पादन कैसे होता है : कितना लाभ और हानि ?

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आईटीआई इलेक्ट्रीशियन थ्योरी के छात्रों को सबसे ज्यादा जरूरी है कि वह विद्युत उत्पादन (Hydro Power Plant) की प्रक्रिया को अच्छे से समझे आज के पोस्ट में हम यहां पर जल विद्युत ऊर्जा संयंत्र के बारे में आपको विस्तार से समझाएंगे एवं इसकी क्रियाविधि भी बताएंगे इस से होने वाले लाभ व हानि के बारे में विस्तृत जानकारी देंगे

क्या आप को पता है विश्व में होने वाले कुल शक्ति उत्पादन का 20 प्रतिशत भाग जल संयंत्र द्वारा प्रदान किया जाता है अतः तापीय शक्ति संयंत्र के बाद शक्ति उत्पादन में जल विद्युत संयंत्र (हाइड्रो पावर प्लांट) का एक महत्वपूर्ण योगदान है|

जल विद्युत उत्पादन कैसे होता है : कितना लाभ और हानि ?
जल विद्युत उत्पादन संयंत्र

हाइड्रो पावर प्लांट क्या है? आइए समझते हैं|

जल विद्युत ऊर्जा का उत्पादन नदियों तथा जिलों में स्वच्छ पानी के भाव से किया जाता है इसके अंतर्गत पानी को उच्च स्थान पर एकत्रित किया जाता है जहां इसके स्थितिज ऊर्जा होती है इस पानी को नीचे की ओर बढ़ाया जाता है जिसके कारण इसके स्थितिज ऊर्जा गतिज ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है गुरुत्वाकर्षण के कारण पानी का बहाव नीचे की ओर होता है इस बहते हुए पानी में गतिज ऊर्जा होती है जिसका रूपांतरण यांत्रिक ऊर्जा में होता है जल विद्युत शक्ति केंद्रों में इस यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है जल विद्युत केंद्र में विद्युत शक्ति का उत्पादन बहुत ही निम्न दरों पर किया जा सकता है|

हाइड्रो पावर प्लांट का योजनाबद्ध प्रबंधन

हाइड्रो पावर प्लांट के लिए सर्वप्रथम एक नदिया झील पर बांध का निर्माण किया जाता है और भराव क्षेत्र से जल को एकत्रित करके बांध के पीछे जमा किया जाता है ताकि जलाशय बनाया जा सके इस जलाशय से एक दबाओ सुरंग निकाली जाती है और पेनस्टॉक के शीर्ष पर उपस्थित वॉल्व हाउस तक जल को पहुंचाया जाता हैइस वॉल्व हाउस में मुख्य जल गेट व स्वत: पृथककारी वॉल्व होते हैं यह वॉल्व पावर हाउस तक जल के बहाओ पर कंट्रोल करते हैं और जब पेनस्टॉक भर जाता है तो जल की सप्लाई बंद कर लेते हैं इन वॉल्व हाउस से एक बड़े स्टील पाइप जिसे पेनस्टॉक (जलद्वार) कहते हैं के द्वारा जल को टरबाइन तक पहुंचाया जाता है जल टरबाइन जो लिए जलीय ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित कर देती है इस टरबाइन के द्वारा मुख्य प्रत्यावर्तन को चलाया जाता है जो यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित कर देती है इसमें एक सर्च टैंक भी होता है जिसे वॉल्व हाउस उसके ठीक पहले बनाया जाता है विद्युत लोड ना होने की स्थिति में जब टरबाइन गेट अचानक बंद हो जाते हैं तो पेनस्टॉक को हानि पहुंच सकती है अतिरिक्त जल सर्च टैंक में पहुंचकर पेनस्टॉक को छति होने से बचाया जा सकता है

जल विद्युत के फायदे और नुकसान

जल विद्युत ऊर्जा के लाभ

  1. इसकी बनावट अति सरल रखरखाव बेहद कम ईंधन व्य्य तथा प्रदूषण रहित है|
  2. इसमें सहायक उपकरण तापीय शक्ति स्टेशन की अपेक्षा कम काम आते हैं जिससे लागत में कमी होती है|
  3. चुकी ईंधन व्य्य शुन्य है इसलिए इसे चलाना सस्ता पड़ता है|
  4. जल शक्ति विद्युत संयंत्र की कार्यकारी 100 से 125 वर्ष होती है जबकि तापीय शक्ति स्टेशन में या मात्र 20 से 25 वर्ष की होती है|
  5. चुकी यहां कोई ईंधन उपयोग नहीं होता इसलिए जो दिक्कतें तापीय शक्ति स्टेशनों में आती हैं जैसे धुआँ, राख या प्रदूषण हुआ इस संयंत्र में नहीं होती अर्थात इस संयंत्र से आदमी की सेहत को कोई नुकसान नहीं होता|
  6. यह शक्ति विद्युत संयंत्र विद्युत शक्ति उत्पादन के साथ-साथ सिंचाई के लिए भी पानी उपलब्ध कराते हैं|
  7. इसका चालन बहुत कम होता है जो उपकरण उपयोग में लाए जाते हैं बता भी सकती स्टेशन की तुलना में ज्यादा मजबूत होते हैं तथा कम वेग से (300 – 400 RPM) घूमते हैं जबकि तापीय शक्ति स्टेशन में उपकरण अधिक वेग (3000 – 4000 RPM) से घूमते हैं इसलिए जल विद्युत शक्ति संयंत्र में उपयोग किए जाने वाले उपकरण जल्दी खराब नहीं होते है|
  8. उचित अनुरक्षण होने पर इस शक्ति संयंत्र की दक्षता समय के साथ घटती नहीं है|
  9. इस विद्युत शक्ति संयंत्र में आपाती हानि या नहीं होती हैं|
  10. इस के प्रचलन के लिए अधिक कुशल इंजीनियर और टेक्नीशियनओं की आवश्यकता कम होती है|
  11. यह शक्ति संयंत्र काफी स्वच्छ होता है क्योंकि किसी भी प्रकार के ईंधन का प्रयोग नहीं किया जाता है|
  12. इन सयंत्रो को बिना समय गवाएं तत्काल प्रारंभ किया जा सकता है तथा मात्र 10 से 15 सेकंड में पूर्ण भार अपने ऊपर ले लेती है जिस कारण इस संयंत्र को शिखर भार के लिए भी काम में लिया जाता है|
  13. इन सयंत्रो को दूरदराज के इलाकों में स्थापित करते हैं जहां जमीन सस्ते उपलब्ध होती है|

जल विद्युत ऊर्जा के हानि

  1. इसमें शक्ति उत्पादन पानी की मात्रा पर निर्भर करती है जो कि उस क्षेत्र में हुई वर्षा पर निर्भर करती है इसलिए लंबे सूखे मौसम के कारण शक्ति उत्पादन प्रभावित होती है|
  2. इसके निर्माण मुख्यता बांध के निर्माण में बहुत समय लगता है|
  3. स्थान का चयन पानी के शीर्ष की उपलब्धता के अनुसार किया जाता है और ऐसे स्थान दूरदराज इलाकों में होते हैं जिससे इस संयंत्र की भार केंद्रों से दूरी बढ़ जाती है जिससे संचरण लाइन पर बहुत अधिक खर्च आता है|
  4. बांध मशीनों तथा अन्य उपकरणों को मिलाकर संपूर्ण संयंत्र को खड़ा करने में बहुत खर्चा होता है इन सयंत्रों की प्रति किलो वाट लागत तापीय शक्ति स्टेशनों की तुलना में अधिक होती है|
  5. बांध पर वॉटर हैमर इफेक्ट होता है अगर किसी प्राकृतिक आपदा जैसे भूकंप आदि से बांध टूट जाए तो यह बहुत बड़े क्षेत्र को डुबो सकता है जिससे जन-हानि की संभावना बढ़ जाती है|

भारत के प्रमुख जल विद्युत परियोजना

परियोजना का नामप्रदेशनदीस्थापना
लोअर मेट्टूर जलविद्युत परियोजनातमिलनाडुकावेरी नदी1934
शिवानासमुद्र जलविद्युत परियोजनाकर्नाटककावेरी नदी1902
टिहरी जलविद्युत परियोजनाउत्तराखंडभागीरथी नदी1978
रंजीत सागर जलविद्युत परियोजनापंजाबरावी नदी1981
भाखड़ा नांगल बांध परियोजनाहिमाचल प्रदेशसतलुज नदी1948
बाणसागर जलविद्युत परियोजनामध्य प्रदेशसोन नदी2006
ओंकारेश्वर जलविद्युत परियोजनाओडिशाइंद्रावती नदी1996
हीराकुड जलविद्युत परियोजनाओडिशामहानदी1957
इंदिरा सागर बांध परियोजनामध्य प्रदेशनर्मदा नदी2005
श्रीशैलम जलविद्युत परियोजनाआंध्र प्रदेशकृष्णा नदी1960
सलाल जलविद्युत परियोजनाजम्मू एवं कश्मीरचिनाब नदी1970
सरदार सरोवर बांध परियोजनागुजरातनर्मदा नदी1987
मचकुंड बांध जलविद्युत परियोजनाओडिशामचकुंड नदी1955
शिवानासमुद्र जलविद्युत परियोजनाकर्नाटककावेरी नदी1902
नागार्जुन सागर जलविद्युत परियोजनातेलंगानाकृष्णा नदी1967
रंगीत बांध जलविद्युत परियोजनासिक्किमरंजीत नदी2000
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प्रतिरोध परिभाषा कार्य विधि और कलर कोडिंग

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इस पोस्ट में हम जानेंगे कि रेजिस्टेंस कितने प्रकार के होते हैं, यह कैसे काम करता है और रेजिस्टेंस के कलर कोड को कैसे पहचाने की वह कितने ओम का है और रेजिस्टेंस का उपयोग करने का सही तरीका क्या है प्रतिरोध और महत्वपूर्ण विषयों से संबंधित सभी प्रकार के प्रश्न। हम यहां आप सभी से चर्चा करेंगे। प्रतिरोध बहोत ही महत्वपूर्ण विषय है आईटीआई ट्रेड थ्योरी का आइये इसके बारे में विस्तार से समझते है|

प्रतिरोध परिभाषा कार्य विधि और कलर कोडिंग

प्रतिरोध

इस पोस्ट की शुरुआत करने से पहले में आप सभी को बता दू की प्रतिरोध कहते किसे है जब किसी विद्युत परिपथ में विद्युत धारा प्रवाहित होती है, तो यह धारा के प्रवाह का विरोध करती है, किसी पदार्थ का यह गुण “प्रतिरोध” कहलाता है, यह विद्युत ऊर्जा को ऊष्मा में परिवर्तित करता है, इसलिए विद्युत ऊर्जा का मान न्यूनतम होता है। प्रतिरोध की इकाई ओम (Ω) होती है

यदि पदार्थ के सिरों के बीच स्थापित विभवांतर V तथा उसमें प्रवाहित धारा का मान I है तो पदार्थ के प्रतिरोध का मान होगा

R = V/I

यदि पदार्थ के सिरों के बीच विभवांतर 1 वोल्ट हो तथा उसमें से 1 एंपियर की धारा प्रवाहित हो रही है तो पदार्थ का प्रतिरोध का मान एक ओम होगा

ओम के नियमानुसार

1 Ohm = 1volt/1amp

Units of Resistance is,

Ohm = Volt/Amp = Joule/Coulomb/Amp

= (Newton x Meter)/(Amp x Sec.)/Amp

= Kg.M2/Amp2x Second2

Hence, the dimension of resistance =[M1L2T-3A-2]

आइए जानते प्रतिरोध कितने प्रकार के होते हैं ?

प्रतिरोधक को जानने के लिए हम एक चार्ट के जरिए समझ सकते हैं कि प्रतिरोधक कितने प्रकार के होते हैं आइए चार्ट को अच्छे से समझते हैं|

स्थिर मान प्रतिरोध कैसे बनता है और क्या होता है ?

को को बनाने के लिए कार्बन चूर्ण एवं बंधन पदार्थों से बनाए गए पेस्ट को पतले छड़ो के रूप में ढाल दिया जाता है और आवश्यक प्रतिरोध मान के अनुसार छोड़ को टुकड़ों में काट लिया जाता है प्रत्येक टुकड़े के दोनों और एक धात्विक टोपी लगाकर उसे एक संयोजक तार जोड़ दिया जाता है यह संयोजक तार टिन अलोपित तांबे का बना होता है इस प्रकार प्रतिरोधों 1 ओम से 50 किलो ओम तक प्रतिरोधक परास तथा 1/8 से 2 वाट शक्ति परास के बनाए जाते हैं |

परिवर्ती मान प्रतिरोधक क्या होता है ?

परिवर्ती मान प्रतिरोधों को को बनाने के लिए कार्बन चूर्ण एवं बंधक पदार्थों से बनाई गई लई को चंद्राकार पट्टी के रूप में डाल दिया जाता है इस पट्टी को उपयुक्त कुचालक आधार पर कसकर इसके दोनों सिरों पर एक-एक संयोजक जोड़ दिया जाता है पट्टी के ऊपर एक चल भुजा इस प्रकार लगाई जाती है कि उसका संबंध मध्य संयोजक से बना रहे मध्य संयोजक तथा किसी एक सिरे के संयोजक के बीच परिवर्तित प्रतिरोध का मान प्राप्त किया जा सकता है ये प्रतिरोधक 5 ओम से 5 मेगाओम  तक प्रतिरोध परास तथा 0. 05 W से 0. 25 W तक के शक्ति पारस में बनाये जाते है

प्रतिरोधक की कलर कोडिंग

1K ohm Resistor
1 किलो ओम रजिस्टर

बाजारों एवं इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में आपने देखा होगा की तरह तरह के रजिस्टेंस पर तरह-तरह की रंगो की धरियो द्वारा एक कोड किया जाता है आइए समझते हैं कि यह रंगो की धारिया किस प्रकार से किसी प्रतिरोधक का मान को दर्शाते हैं

जिन प्रतिरोधक का आकार बड़ा होता है उन पर उनका मान प्रतिरोधक बॉडी पर प्रिंट कर दिया जाता है परंतु है प्रतिरोधक जिनका आकार बहुत छोटा होता है उन पर प्रतिरोधक के मान को प्रिंट करना आसान नहीं होता साथ ही सर्किट में लगे प्रतिरोधक का मान किसी कारणवश मिट जाने के कारण उनका मान को पढ़ पाना आसान नहीं होता है अतः इन्हीं कारणों से प्रतिरोधक की कलर कोडिंग की आवश्यकता होती है भिन्न-भिन्न उपयोगी विद्युत परिपथों में भिन्न-भिन्न मान के प्रतिरोधक प्रयुक्त किए जाते हैं प्रतिरोधक की कलर कोडिंग निम्न तथ्यों को ध्यान में रखकर की जाती है|

प्रतिरोधक का मान निर्धारण करने के लिए प्रतिरोध की सतह पर चार रंगीन पटिया बनाई जाती हैं जिनमें प्रत्येक पट्टी का विशेष महत्व होता है पहला रंग प्रतिरोधक के सिरे के पास वाले रंग को मानते हैं प्रतिरोधक के सतह पर की गई कलर कोडिंग की सहायता से प्रतिरोधक का मान ज्ञात करने के लिए निम्न बातों का ध्यान रखना चाहिए|

  • पहला रंग कभी भी काला गोल्ड एंड सिल्वर नहीं होता है|
  • गोल्डन और सिल्वर रंग हमेशा दो या तीन रंगों के पश्चात आते हैं|
  • किसी भी प्रतिरोध का अधिकतम 6 व कम से कम 3  रंग के हो सकते हैं|
  • प्रतिरोधक पर पहला रंग और दूसरा रंग प्रतिरोधक के मान के प्रथम व द्वितीय अंत को दर्शाते हैं|
  • तीसरा रंग गुणांक को व चौथा रंग टोलरेंस को दर्शाता है|
  • यदि प्रतिरोधक पर टोलरेंस की चौथी रंगीन पट्टी नहीं हो तो टोलरेंस 20% माना जाता है|

प्रतिरोध की कलर कोड सारणी

रंगप्रथम पट्टाद्वितीय पट्टातृतीया पट्टा (गुणांक)सहनशीलता (टॉलरेंस)
काला–0100–
भूरा11101–
लाल22102–
नारंगी33103–
पीला44104–
हरा55105–
नीला66106–
बैंगनी77107–
धूसर88108–
सफेद99109–
सुनहरा––10-1± 5%
चांदी––10-2± 10%
बिना कलर–––± 20%

निष्कर्ष

आज के विषय में हमने सीखा प्रतिरोधक किसे कहते हैं वह कितने प्रकार के होते हैं उनके प्रयोग वह प्रतिरोधक से जुड़े महत्वपूर्ण सूत्र साथ ही साथ हम लोगों ने यहां पर प्रतिरोधक के कलर कोड को भी अच्छे से समझा जिससे हमें कभी भी किसी भी प्रतिरोधक को पहचानने में किसी भी प्रकार की कठिनाई का सामना ना करना पड़े आशा करता हूं मेरे द्वारा लिखे गए इस पोस्ट से आपको काफी सहायता प्राप्त होगी यदि किसी भी प्रकार का प्रश्न हो तो आप नीचे कमेंट कर सकते हैं साथ ही साथ हमारे साथ जुड़े फेसबुक पेज को भी फॉलो कर सकते है|

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ITI Electrician Theory In Hindi 2022

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आईटीआई इलेक्ट्रीशियन के सभी अध्यायों के महत्वपूर्ण टॉपिक हिंदी में बेसिक इलेक्ट्रीशियन थ्योरी के सभी महत्वपूर्ण अध्याय को हम यहां पर विस्तार पूर्वक समझेंगे हम यहां पर हैं सभी महत्वपूर्ण अध्यायओ के बारे में जानेंगे जिनसे आईटीआई के परीक्षाओं में प्रश्न पूछे जाते हैं

ITI Electrician Theory Notes In Hindi 2022

ITI Basic Electrician Theory Important Notes 2022

केबल क्या है प्रकार और उनके उपयोग हिंदी में

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केबल क्या है – दो या दो से अधिक ऐंठे हुए इंसुलेटर तार को ही केबल कहते हैं इससे यह पता चलता है कि केबल की मूलभूत इकाई तार होती है घनी आबादी वाले क्षेत्रों में उच्च वोल्टेज की सप्लाई के लिए केबल का उपयोग किया जाता है तथा उच्च वोल्टेज केबल का मूल्य अधिक होने के कारण इसे सीमित मात्रा में ही काम में लिया जाता है केवल के प्रयोग से होने वाले लाभ निम्न प्रकार हैं

विद्युत सप्लाई पर वातावरण का प्रभाव नहीं पड़ता

इसका उपयोग नमी युक्त माध्यम से विद्युत सप्लाई के प्रवाह के लिए किया जा सकता है

केबल उपयोग से तारों की संख्या कम दिखाई देती है

केबल क्या है ?

दो या दो से अधिक ऐंठे हुए इंसुलेटर तार को ही केबल कहते हैं

केबलो के भाग (Parts of Cable)

Cable And its Parts in Hindi

चालक (Conductor)

केबल का मुख्य अंग होता है इनकी संख्या एक या एक से अधिक हो सकती है केबल में प्रयुक्त चालकों को ही केबल की कोर कहा जाता है जैसे यदि एक केवल में 3 चालक होते हैं तो उसमें 3 कोर केबल कहा जाता है मुख्यता केबल में चालक के रूप में एलमुनियम का प्रयोग किया जाता है|

इन्सुलेशन (Insulation)

प्रत्येक चालक या कोर के ऊपर एक उचित मोटाई कि कुचालक पदार्थ की परत चढ़ाई जाती है जो चालक को सुरक्षा प्रदान करती है इस प्रकार केवल में प्रयुक्त चालक के ऊपर सुरक्षा हेतु कुचालक पदार्थ की परत चढ़ाना इंसुलेशन कहलाता है|

धात्विक खोल (Metallic Sheath)

इंसुलेटर चालक को यांत्रिक सामर्थ्य प्रदान करने के लिए इसके ऊपर मैटेलिक शीथ की परत चढ़ाई जाती है इसके लिए मुख्य लेड शीथ अथवा एलमुनियम शीथ का उपयोग किया जाता है मैटेलिक शीथ यांत्रिकी सामर्थ्य के अलावा चालक को नमी एवं विभिन्न गैसों से सुरक्षा प्रदान करती है|

संस्तरण (Bedding)

मैटेलिक शीथ को एक अन्य परत से आच्छादित किया जाता है उसे बेंडिंग कहते हैं वेडिंग फाइबर युक्त पेपर टेपनुमा संरचना होता है या मैटेलिक शीथ को जंग से बचाता एवं आर्मरिंग के दौरान होने वाले संभावित छति से बचाव करती है

आर्मरिंग (Armouring)

यह गेलवेनाइज्ड स्टील वायर की एक परत होती है जो केवल को यांत्रिक दुर्घटना से बचाती है

सरविंग (Serving)

आर्मीरिंग के ऊपर की परत को सरविंग कहते हैं यहां पर रेशेदार पदार्थ (जुट) की बनी होती है जो कि आर्मीरिंग का वातावरण परिस्थितियों में बचाव करती है

केबलों का वर्गीकरण (Classification of cables)

केबलों का वर्गीकरण में प्रयुक्त पदार्थ इंसुलेशन व चालक की संख्या अधिक आधार पर किया जाता है इन्हे विभिन्न भागों में वर्गीकृत किया जा सकता है जो निम्न है

इंसुलेशन के आधार पर (On the Basis of Insulation)

केबल को सुरक्षा प्रदान करने के लिए उसके बाहर उसके ऊपरी भाग पर इंसुलेटेड पदार्थ की परत चढ़ाना ही इंसुलेशन कहलाता है इसके लिए विभिन्न पदार्थों का उपयोग किया जा सकता है इंसुलेशन के आधार पर केबल मुख्यता पांच प्रकार के होते है

  1. कॉटन कवर्ड केबल (Cotton Covered Cable)
  2. सिल्क कवर केबल (Silk Covered Cable)
  3. एस्बेस्टस कवर्ड केबल (Asbestos Covered cable)
  4. रबर कवर केबल (Rubber Covered Cable)
  5. पी.वी.सी कवर केबल (PVC Covered Cable)

कॉटन कवर्ड केबल (Cotton Covered Cable)

कॉटन कवर्ड केबल (Cotton Covered Cable)

वह केबल जिसका आच्छादन काटन के द्वारा तैयार किया जाता है उसे कॉटन आच्छादन केबल कहते है कॉटन आच्छादन केबल में कार्टन, तारों तक विभिन्न वातावरणीय परिवर्तन को जाने से रोकता है जैसा के चित्र में दिया गया है इसका उपयोग मुख्यतः उष्मीय प्रभाव पर कार्य करने वाले उपकरण जैसे विद्युत प्रेस हीटर आदि में किया जाता है

सिल्क कवर केबल (Silk Covered Cable)

Silk Cover Cable

वह केबल जिसका आच्छादन सिल्क के द्वारा किया जाता है उसे सिल्क आच्छादन केबल कहते हैं सिल्क आच्छादन के कारण वातावरणीय नमी केबल के अंदर नहीं पहुंच पाते इसका उपयोग मुख्यतः विद्युत लैंप एवं अन्य सजावटी सामानों में किया जाता है

एस्बेस्टस कवर्ड केबल (Asbestos Covered cable)

Asbestos Covered cable

एस्बेस्टस एक फाइबर का सिलिकेट होता है तथा वह केबल जो एस्बेस्टस के द्वारा आच्छादन होती है उसे एस्बेस्टस आच्छादन केबल कहते हैं एस्बेस्टस पदार्थ तापमान प्रतिरोधी होता है एस्बेस्टस आच्छादन केबल को चित्र में दर्शाया गया है

रबर आच्छादन केबल (Rubber Covered Cable)

Rubber Covered Cable

रबर से आच्छादन केबल को रबड़ आच्छादन केबल कहते है रबड़ के द्वारा केबल विभिन्न वातावरणीय परिस्थितियों से सुरक्षित रहती है रबड़ आच्छादन केबल को ऊपर चित्र में दर्शाया गया

P.V.C आच्छादन केबल (P.V.C Covered Cable)

P.V.C Covered Cable

वे केबल जिनका बाह्य आवरण पी.वी.सी द्वारा बना होता है उन्हें पी.वी.सी आच्छादन केवल कहते हैं इनका प्रयोग नमी युक्त स्थान व थोड़ी दूरी की सर्विस लाइन के लिए किया जाता है

चालक पदार्थों के आधार पर (On the basis of Conductor Materials)

चालक पदार्थों के आधार पर केबल मुख्यता दो भागों में बांटा गया है
1 कॉपर केबल
2 एल्युमीनियम केबल

कॉपर केबल (Copper Cable)

वे केवल जिनमें चालक पदार्थ के रूप में कॉपर का प्रयोग किया जाता है उन्हें कॉपर केबल कहते हैं कॉपर की चालकता का मान उच्च होता है परंतु इसकी कीमत अपेक्षाकृत अन्य केबलो की अधिक होती है

एल्युमीनियम केबल (Aluminum Cable)

वे केबल जिनमें चालक पदार्थ के रूप में एल्युमीनियम पदार्थ का प्रयोग किया जाता है उन्हें एल्युमीनियम केबल कहते हैं एल्युमीनियम की चालकता का मान अधिक होता है परंतु कॉपर से कम होता है

आकृति के आधार पर (On the basis of shape)

आकृति के आधार पर केवल मुख्यतः दो प्रकार की होती हैं

1 गोल केबल
2 फ्लैट केबल

गोल केबल (Rounded Cable)

वे केवल जिनकी आकृति गोलाकार होती है उन्हें गोल केबल कहते हैं इनका उपयोग मुख्यतः ट्रांसमिशन लाइन में किया जाता है

फ्लैट केबल (Flat Cable)

वे केवल जिन की आकृति चपटी होती है उन्हें फ्लैट केबल कहते हैं इस प्रकार के केबलों का उपयोग मुख्यतः इलेक्ट्रॉनिक्स में किया जाता है फ्लैट केबल को चित्र में दर्शाया गया है

कोरों की संख्या के आधार पर (depending on the number of cores)

कोरों की संख्या के आधार पर के ब्लॉक मुख्यतः तीन भागों में बांटा गया है

2 कोर केबल (2 Core Cable)

वह केबल जिसमें चालक तारों को की संख्या दो होती है उसे दो कोर केबल कहते हैं यह निम्न वोल्टेज में प्रयोग की जाती है दो कोर केबल को चित्र में दर्शाया गया है

3 कोर केबल (3 core cable)

वह केवल जिसमें चालक तारों की संख्या 3 होती है उसे 3 कोर केबल कहते हैं इसका उपयोग उच्च वोल्टेज के लिए किया जाता है इसे चित्र में दर्शाया गया है

3 1/2 कोर केबल (3 1/2 Core Cable)

इस प्रकार के केबल में चालक तारों की संख्या 4 होती है परंतु चौथे तार के युग्म में से कुछ युग्म ही प्रयोग किए जाते हैं जिस कारण से इसे 3 1/2 कोर केबल कहते हैं चित्र में दर्शाया गया है

यांत्रिक सुरक्षा के आधार पर (On the basis of Mechanical protection)

यांत्रिक सुरक्षा के आधार पर केवल को मुख्यतः दो भागों में बांटा जा सकता है

  1. अनअर्मोर्ड़ केबल (Unarmored Cable)
  2. अर्मोर्ड़ केबल (Armored Cable)

अनअर्मोर्ड़ केबल (Unarmored Cable)

वे केबल जिन पर विभिन्न प्रकार की परतों के बजाय आवश्यक परतो का ही उपयोग किया जाता है उन्हें अनअर्मोर्ड़ केबल कहते हैं या केबल यांत्रिक दुर्घटना को सहन नहीं कर पाती है

अर्मोर्ड़ केबल (Armored Cable)

वे केबल जिनमें सुरक्षा प्रदान करने के लिए विभिन्न परतो का उपयोग किया जाता है उन्हें अर्मोर्ड़ केबल कहते हैं या केवल यांत्रिक दुर्घटना को सहन कर सकती है

वोल्टेज के आधार पर (Classification of cables on the basis of voltage)

वोल्टेज के आधार पर केबल मुख्यता दो भागों में बांटा गया है

निम्न वोल्टेज केबल (Low Voltage Cable)

वे केबल जिसका उपयोग निम्न वोल्टेज पर आधारित अनुप्रयोगों में किया जाता है उसे निम्न वोल्टेज केवल कहते हैं इनमें निश्चित मात्रा से अधिक वोल्टेज देने पर यह खराब हो जाती हैं इनका उपयोग 1000 वाल्ट तक किया जाता है

उच्च वोल्टेज केबल (High Voltage Cable)

वह केबल जिसका उपयोग उच्च वोल्टेज पर आधारित उपकरणों में किया जाता है उसे उच्च वोल्टेज केबल कहते हैं यह 1000 बोल्ट से अधिक वोल्टेज पर कार्य करती है

गेज के आधार पर (Based on Gauge)

गेज के आधार पर केबल में प्रयुक्त चालक पदार्थ की मोटाई का आंकलन किया जाता है भिन्न-भिन्न परिपथ में उपयोग के अनुसार विभिन्न गोजो के केबलों को काम में ली जाती है जैसे – 22 गेज, 24 गेज , 26 गेज आदि |

प्रकृति के आधार पर (On the basis of Nature)

प्रकृति के आधार पर केवल मुख्यतः दो प्रकार के होते हैं

लचीली केबल (Flexible cable)

वे केवल जिनको आवश्यकता अनुसार मोड़ा जा सकता है उन्हें लचीली केबल करते हैं इनका उपयोग सभी स्टेशनों की वायरिंग में किया जाता है

दृढ़ केबल (Rigid cable)

वे केबल जिनको मोड़ा नहीं जा सकता है अथवा मोड़ने में अधिक बल लगाया जाता है उन्हें दृढ़ केबल कहते हैं इनका उपयोग मुख्यतः ट्रांसमिशन लाइन में किया जाता है

केबल साइज चार्ट (Cable Size Chart)

Types of CableVoltage GradeNo of CoreUseSize
VIR Cable250V – 600V1 or 2Normal Wiring, Casing Capping, Conduit, cleat12MM
1.52MM
22MM
32MM
62MM
102MM
152MM
202MM
252MM
CTS Cable250V1 or 2 or 3Tik Wooden Batten Wiring12MM
1.52MM
22MM
32MM
62MM
102MM
152MM
202MM
252MM
PVC Cable250V – 660V1 or 2Normal Wiring12MM
1.52MM
22MM
32MM
42MM
Weather Proof Cable250V – 600V1 or 2Short distance service line12MM
1.52MM
22MM
32MM
62MM
102MM
152MM
202MM
Cotton Covered Flexible Cable250V2Electric Heater, Soldering Iron, Iron0.452MM
0.62MM
12MM
1.52MM
22MM
32MM
42MM

Cable Important FAQ

केबल किसे कहते हैं?

दो या दो से अधिक ऐंठे हुए इंसुलेटर तार को ही केबल कहते हैं

केबल का उपयोग किन-किन स्थितियों में किया जाता है?

केबल का उपयोग बारिश, बर्फ, ऊष्मा, और अन्य वातावरणीय परिस्थितियों में भी किया जाता है।

केबल का विद्युत वर्ग क्या है और इसका क्या महत्व है?

केबल का विद्युत वर्ग उसके तार की क्षमता और विद्युत वर्ग के अनुपात को दर्शाता है, जो विद्युतीय तरंगों की प्रवाहिति के लिए महत्वपूर्ण है।

केबल इंसुलेशन क्यों महत्वपूर्ण है और विभिन्न प्रकार की इंसुलेशन कौन-कौन सी हैं?

केबल इंसुलेशन विद्युत सप्लाई को रक्षित रखने के लिए महत्वपूर्ण है। विभिन्न प्रकार की इंसुलेशन में PVC, XLPE, और रबर शामिल हैं।

केबल में विभिन्न प्रकार के तार कौन-कौन से हो सकते हैं और उनके विशेषत: गुण क्या हैं?

केबल में कॉपर, एल्युमिनियम, तांबे या इस्पात के तार प्रयोग हो सकते हैं, जिनके विभिन्न विशेषताएँ होती हैं।

केबल टेस्टिंग क्यों महत्वपूर्ण है और इसमें कौन-कौन से मुख्य तरीके हो सकते हैं?

केबल टेस्टिंग उनकी सुरक्षा और योग्यता को सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है। इसमें हाइ-पोट टेस्ट, रेसिस्टेंस टेस्ट, और मेगाओहममीटर का उपयोग हो सकता है।

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विद्युत तार के प्रकार और उनके उपयोग हिंदी में

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विद्युत धारा के निरंतर प्रवाह के लिए मार्ग प्रस्तुत करने वाला गोल आकार का सेक्शन वाला बिना आवरण का चालक अथवा आवरण युक्त इंसुलेटर चालक तार कहलाता है अथवा कोई भी चालक जो पूरी लंबाई के समान व्यास रखा व्यास वाला हो तथा का क्षेत्रफल गोल हो उसे तार कहते हैं इन पर इंसुलेशन बाद में चढ़ाया जाता है इन्हें नंगा तार कहते हैं जैसे जी आई तार, अर्थ तार, ओवरहेड लाइन में प्रयोग की जाने वाली तार, SE तार व कार्टन चढ़ी तार ,इंसुलेटेड तार कहलाते हैं पी.वी.सी चढ़े तार पी.वी.सी तार कहलाते है|

लचीला तार

यह तार अस्थाई वायरिंग में काम आते हैं इनमें पी.वी.सी कवर के नीचे तांबे की कई अधिक गेज की तारे होती हैं विद्युत संस्थापन में ये 250 V तक प्रयोग में लाए जाते हैं इनका उपयोग छत के पंखे को लटकाने वाले लैंप होल्डरो के संयोजन के लिए किया जाता है इन पर पी.वी.सी का इंसुलेशन चढ़ाया जाता है

पी.वी.सी तार

पी.वी.सी का पूरा नाम “पाली विनाइल क्लोराइड” है वर्तमान में यह तार वायरिंग में प्रमुखता से काम आ रहे हैं यह पीवीसी तार घरों में व उद्योगों में अलग-अलग साइज के काम आते हैं यह 2 मिलीमीटर 4 मिलीमीटर 6 मिलीमीटर व 3/20, 3/22, 7/20, 7/22 साइज में आते हैं विद्युत संस्थापन में यह 250 वोट से 1100V तक प्रयोग में लाए जाते हैं

वी.आई.आर (वल्केनाइज्ड इंडिया रबर) तार

वी.आई.आर का पूरा नाम वल्केनाइज्ड इंडिया रबर है इस तार का प्रयोग वायरिंग में किया जाता है इसका इंसुलेशन भारतीय रबड़ से किया जाता है विद्युत संस्थापन में यह 250 से 1100 वोल्ट तक प्रयोग में लाए जाते हैं

लैड शीथ्ड तार

इन तारों के ऊपर लेड का कवर चढ़ा होता है नमी एवं अम्लों का असर इन पर नहीं होता है यह मुख्यतः बर्फीले इलाकों वर्षा वाले स्थान पर प्रयोग में आते हैं विद्युत संस्थापन में यह 250 वोल्ट से 650 वोल्ट का तक प्रयोग में लाए जाते हैं इसका विद्युत रोधक सी.टी.एस तारों के समान होता है

सी.टी.एस या टी.आर.एस तार

इसका पूरा नाम चीमड़ रबड़ कोषित तार (टफ रबर शीथेड़ ) है इसमें लचीली रबड़ को विद्युत रोधन के रूप में चढ़ाया जाता है विद्युत संस्थापन में यह 250 वोल्टता तक प्रयोग में लाए जाते हैं इनका उपयोग बैटन तथा कंडक्ट वायरिंग में किया जाता है इनका इंसुलेशन लचीली रबड़ के ऊपर चीमड़ रबड़ चढ़ाकर किया जाता है

ऋतु सह तार

इन तारों के निर्माण में नग्न या एलमुनियम तार पर वी आई आर तार के समान विद्युत रोधक चढ़ाया जाता है इसके बाद सूती टेप को, वाटरप्रूफ मिश्रण को रबड़ विद्युत रोधक पर लगाकर लपेटा जाता है अंत में ऊपर से मोम की परत चढ़ा दी जाती है विद्युत संस्थापन में यह 250 वोल्ट तक प्रयोग में लाए जाते हैं इनका उपयोग खुले वातावरण में अस्थाई विद्युत लाइन के रूप में किया जाता है

विद्युत कार्यों में प्रयुक्त तार

तांबे का तार

तांबे से बने तार दो प्रकार के होते हैं
1. कठोर तांबा तार
2. नरम तांबा तार
कठोर तांबे से ओवरहेड लाइन तार एवं अर्थिंग तार जबकि नरम तांबे से वायरिंग तार व वाइंडिंग तार बनाया जाता है

एलुमिनियम तार

यह घरों की वायरिंग में प्रमुखता से प्रयोग किया जाता है या तांबे की अपेक्षा सस्ती होती है यह तार ट्रांसमिशन में ओवरहेड लाइन में बहुत अधिक उपयोग किए जाते हैं यह वजन में हल्के होते हैं इन्हें नरम होने के कारण स्टैंडर्ड किया जा सकता है इसके जोड़े के थिंबल को क्रिंपिंग टूल से लगाते हैं

लोहे की तार

इनमें प्रतिरोध बहुत अधिक होता है इनका उपयोग रेलवे, टेलीफोन लाइन में अधिक करते हैं

गेल्वोनाइज तार (जी.आई तार)

लोहे की तारे यदि गेल्वोनाइज की हुई हो तो इन्हें अर्थिंग तार के रूप में प्रयोग में लेते हैं 8 स्टैंडर्ड वायर गेज व 19 स्टैंडर्ड वायर गेज की तारें अधिक प्रयोग में आती है

वाइंडिंग तार

एनिल्ड किया हुआ तांबे का चालक समानता: आकार में गोल व लंबाई लिए होता है ये निम्न प्रकार के होते हैं
१. सुपर इनेमल तांबा तार
२. सूत से चढ़ा एक परत का धागा तार
३. दोहरा सूत आवणीत तार
४ एकल सिल्क आवणीत ताम्बा तार
५. दोहरा सिल्क आवणीत ताम्बा तार
६. पी.वी.सी आवणीत ताम्बा तार या पीवीसी ताम्बा तार

कुछ डी.सी मशीनों की वाइंडिंग डी.सी.सी व डी.एस.सी तार प्रयोग में आते हैं समर्सिबल मोटर में पी.वी.सी चढ़ा तांबा तार काम में आता है थ्री फेज मोटर व ट्रांसफार्मर में अन्य वाइंडिंग में सुपर इनेमल तार काम में आता है

स्ट्रैंडेड तार

स्ट्रेन्डेड तार एक साथ कई (3,7 तारो) तारो को रस्सी की तरह लपेट दिया जाए तो यह स्ट्रैंडेड तार’कहलाते हैं शिरोपरी लाइन में स्ट्रैंडेड तार लगे होते हैं यह लचकदार वह यांत्रिक मजबूत हो जाते हैं

यूरेका तार

60% तांबा तथा 40% निकिल धातुओं से तैयार किए गए मिश्र धातु से बनाया गया नंगा तार यूरेका तार कहलाता है यह तार रहोस्टेटे एवं स्टार्टर में प्रयोग में आते हैं

नाइक्रोम तार

80% निकेल तथा 20% क्रोमियम धातुओं से तैयार किए गए मिश्र धातु से बनाया गया नंगा तार नाइक्रोम तार कहलाता है नाइक्रोम तार का उपयोग हीटिंग एलिमेंट बनाने में होता है या 1150 डिग्री सेंटीग्रेड पर सुरक्षित ढंग से कार्य कर सकता है 20 डिग्री सेंटीग्रेड पर 110 माइक्रो ओम पर सेंटीमीटर विशेष प्रतिरोध होता है

कैंथल तार

इन तारों का प्रयोग चीनी मिट्टी के विभिन्न विभिन्न कार्यों में वह बड़ी-बड़ी भट्टियों में स्टील को गर्म करने में काम आता है 20 डिग्री सेंटीग्रेड पर विशिष्ट प्रतिरोध 135 माइक्रो ओम प्रति सेंटीमीटर है

तारों की धारा वहन क्षमता

सामान्यतः तापमान ( 40 डिग्री सेंटीग्रेड पर) विद्युत धारा का अधिकतम मान जो किसी तार में से सुरक्षित रूप से प्रभावित हो सके उस तार की विद्युत धारा वहन क्षमता कहलाती है

तार की मोटाई जितनी अधिक होती है उसकी धारा वहन छमता उतनी ही अधिक होती है अतः किसी तार की विद्युत धारा बनता उस तार के धातुओं के विशिष्ट प्रतिरोध और उसके व्यास तथा स्टैंडर्ड की संख्या पर निर्भर करती है किसी तार के लिए विद्युत धारा का वह न्यूनतम मान जिस पर वह तार पिघल कर टूट जाता है फ्यूजिंग विद्युत धारा के मान को दर्शाता है तार की मोटाई जितनी अधिक होती है उसकी फ्यूजिंग विद्युत धारा का मान कितना अधिक होता है

तार की विशिष्टता

विशिष्टता का तात्पर्य किसी तार में प्रयुक्त सामग्री की गुणवत्ता के संबंध में व्याख्या से है ताकि सामग्री की का भली-भांति निरीक्षण करके सही स्थान पर प्रयोग कर सकें विद्युत तार की विशिष्टता से तात्पर्य उसके इंसुलेशन आकार कोर की संख्या तथा कंडक्टर सामग्री से है इनके द्वारा तार की धारा तथा वोल्टेज सहन करने की क्षमता ज्ञात की जाती है सामान्यता तांबे या एलमुनियम के तार प्रयुक्त होते हैं जो सिंगल स्टैंडर्ड या मल्टी स्टैंडर्ड के हो सकते हैं यह तार विभिन्न विभिन्न व्यास तथा कोर की संख्या या स्टैंडर्ड में हो सकते हैं जैसे वीआईआर चालक को 1/20, 3/22, 7/20 आदि साइज में स्पेसिफाई किया जाता है जिसमें अंश स्टैण्डर्ड की संख्या को दर्शाता है जबकि हर तार के व्यास को दर्शाता है
घरेलू वायरिंग में – लाइटिंग हेतु 3/20 तांबे के तार
हिटिंग हेतु 7/20 तांबे की तार

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Types of Electrical wire and their uses

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A conductor without a casing or a casing insulator with a circular section providing a path for the continuous flow of electric current is called a wire or any conductor having the same diameter as the entire length and having a circular area is called a wire. Insulation is put on them later, they are called bare wire such as GI wire, earth wire, wire used in overhead line, SE wire and carton plated wire, insulated wire is called PVC plated wire. .vc wire is called

Flexible Wire

These wires are used in temporary wiring, they have many high-gauge copper wires under the PVC cover, they are used in electrical installations up to 250 V, they are used in conjunction with lamp holders to hang ceiling fans. These are used for the non-conductor of PVC.

P.V.C (Poly Vinyl Chloride) Wire

The full name of PVC is “Poly Vinyl Chloride”. At present these wires are majorly used in wiring. These PVC wires are used in homes and industries of different sizes, it is 2 mm 4 mm 6 mm and 2 mm. Comes in sizes 3/20, 3/22, 7/20, 7/22, it is used in electrical installation from 250V to 1100V.

VIR (Vulcanized India Rubber) Wire

The full name of VIR is Vulcanized India Rubber, this wire is used in wiring, its insulation is made from Indian rubber, it is used in electrical installation from 250 to 1100 volts.

Lead Sheathed Wire

These wires are covered with lead, moisture and acids do not affect them, they are mainly used in snowy areas with rain, in electrical installation it is used from 250 volts to 650 volts, its electricity The resistor is similar to the CTS wires

CTS or TRS Wire

Its full name is tuff rubber sheathed, in which flexible rubber is plated as an insulator, it is used up to 250 volts in electrical Its full name is tuff rubber sheathed, in which flexible rubber is plated as an insulator, it is used up to 250 volts in electrical installation, it is used in batten and conduct wiring, its insulation is flexible these are insulated by plating chime rubber over flexible rubber.

Weather Proof Wire

In the manufacture of these wires, naked or aluminum wire is covered with insulator like VIR wire, after which cotton tape, waterproof mixture is wrapped by applying rubber insulator, finally wax layer is applied on top of electricity. In installation, it is used up to 250 volts, it is used as a temporary power line in open environment.

Wire Used In Electric Works

Copper Wire

There are two types of copper wire
1. Hard Drawn Copper wire
2. Annealed copper wire
Hard copper is used to make overhead line wire and earthing wire while soft copper is used to make wiring wire and winding wire.

Aluminum Wire

It is used prominently in the wiring of homes or is cheaper than copper. This wire is used extensively in transmission, in overhead lines, it is light in weight, it can be standard due to its softness. Apply thimble with crimping tool

Iron Wire

The resistance of iron wire is very high, they are used more in railways, telephone lines.

G.I Wire

If the iron wires are galvanized, then they are used as earthing wire. 8 standard wire gauge and 19 standard wire gauge wires are used more.

Winding Wires

Annealed copper conductors are similar in shape: round in shape and elongated, they are of the following types

  1. super enamel copper wire (S.E)
  2. single Crystal Copper Wire (S.C.C)
  3. Double Cotton Cover wire (D.C.C)
  4. Single silk Cover copper wire (S.S.C)
  5. Double Silk Cover Copper Wire (D.S.C)
  6. PVC Cover Copper Wire Or PVC Copper Wire

Winding DCC and DSC wires are used in some DC machines. PVC plated copper wire is used in the submersible motor.
In three phase motors and transformers, super enamel wire is used in other windings.

Stranded Wire

Stranded wire Many (3,7 wires) wires are wrapped together like a rope, then it is called ‘stranded wire’. Stranded wire is attached to the overhead line, it becomes flexible and mechanically strong.

Eureka Wire

A bare wire made from an alloy prepared from the metals 60% copper and 40% nickel is called Eureka wire, this wire is used in rheostat and starter.

Nichrome Wire

A bare wire made from an alloy composed of 80% nickel and 20% chromium metals is called nichrome wire. Nichrome wire is used to make heating elements or can work safely at 1150°C. 110 at 20°C. Centimeter on micro ohm has special resistance.

Kanthal Wire

These wires are used in various ceramic works, they are used to heat steel in large furnaces, at 20 degrees centigrade, the specific resistance is 135 micro ohms per centimeter.

Current Carrying Capacity of Wires

Generally, the maximum value of electric current at temperature (at 40 degree centigrade) which can be safely passed through a wire is called the current carrying capacity of that wire.

The greater the thickness of the wire, the greater is its current carrying capacity, so the electric current produced by a wire depends on the specific resistance of the metals of that wire and its diameter and the number of standards that minimum current for a wire. The value at which the wire melts and breaks represents the value of the fusing current, the greater the thickness of the wire, the greater the value of its fusing current.

Specification of Electric wire

Specification refers to the definition in relation to the quality of the material used in a wire so that the material can be properly inspected and used in the right place. The current and voltage tolerance of the wire is determined. Usually copper or aluminum wire is used which can be of single standard or multi standard. This wire can be of different diameter and number of cores or standard such as VIR conductor. is specified in sizes 1/20, 3/22, 7/20 etc. with numerator indicating standard number while denominator denotes wire diameter


In household wiring – 3/20 copper wire for lighting
7/20 copper wire for heating

Difference between conductor semiconductor and insulator

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Difference between conductor semiconductor and insulator in follow table…

Sr. NoParameterConductorInsulatorSemi – Conductor
1Forbidden Energy GapNoGrater then 6eVApprox. 1eV
2ConductivityHighLowMedium
3ResistivityLowHighMedium
4Temperature constant of ResistancePositiveNegativeNegative
5Effect of heat on Resistanceresistance increases with heatresistance Decreased with heatresistance Decreased with heat
6Number of free ElectronsVery highVery LowMedium
7ExampleCopper, SilverCarbon, RubberGermanium and Silicone
8ApplicationWire, Cable, etc.in machines, capacitors etc.Diode, Transistor Etc.
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अर्धचालक क्या होता है अर्धचालक के प्रकार एवं उपयोग

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अर्धचालक क्या होता है आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स और प्रौद्योगिकी में एक मौलिक भूमिका निभाते हैं। वे एक कंडक्टर और एक इन्सुलेटर के बीच विद्युत अर्धचालक की चालकता वाली सामग्री हैं। यह अद्वितीय गुण अर्धचालकों अर्धचालक hindi को विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए आवश्यक बनाता है। इस आर्टिकल में, हम विभिन्न अर्धचालक के प्रकार के अर्धचालकों और उनके विविध अनुप्रयोगों के बारे में जानेगे।

अर्धचालक क्या होता है अर्धचालक के प्रकार एवं उपयोग

अर्धचालक किसे कहते हैं

अर्धचालक क्रिस्टलीय पदार्थ होते हैं, जो आमतौर पर सिलिकॉन, जर्मेनियम या अन्य तत्वों से बने होते हैं, जिनकी एक विशिष्ट इलेक्ट्रॉनिक बैंड संरचना होती है। यह बैंड संरचना उन्हें कुछ शर्तों के तहत बिजली का संचालन करने की अनुमति देती है। कम तापमान पर, अर्धचालक इन्सुलेटर के रूप में व्यवहार करते हैं, उनके इलेक्ट्रॉन परमाणुओं से कसकर बंधे होते हैं। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, कुछ इलेक्ट्रॉन मुक्त होने और विद्युत संचालन में भाग लेने के लिए पर्याप्त ऊर्जा प्राप्त करते हैं।

डोपिंग नामक प्रक्रिया के माध्यम से अशुद्धियों को शामिल करके अर्धचालकों के व्यवहार में और हेरफेर किया जा सकता है। इससे मुक्त आवेश वाहकों की संख्या बदल जाती है, जिससे उनके विद्युत गुण प्रभावित होते हैं। आवेश वाहकों की प्रकृति के आधार पर अर्धचालकों के दो मुख्य प्रकार हैं: एन-प्रकार (नकारात्मक-प्रकार) और पी-प्रकार (सकारात्मक-प्रकार)। एन-प्रकार के अर्धचालकों में इलेक्ट्रॉनों की अधिकता होती है, जबकि पी-प्रकार के अर्धचालकों में धनावेशित छिद्रों की अधिकता होती है।

अर्धचालक के प्रकार (Type of Semiconductor)

तात्विक अर्धचालक

सिलिकॉन (Si): इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग में सिलिकॉन सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला मौलिक अर्धचालक है। इसकी प्रचुरता और उत्कृष्ट विद्युत गुण इसे आधुनिक प्रौद्योगिकी की आधारशिला बनाते हैं। सिलिकॉन-आधारित उपकरण माइक्रोप्रोसेसर से लेकर सौर सेल तक लगभग सभी इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में पाए जाते हैं।

जर्मेनियम (जीई): जर्मेनियम सेमीकंडक्टर प्रौद्योगिकी में उपयोग की जाने वाली पहली सामग्रियों में से एक थी। इसमें सिलिकॉन के समान गुण हैं, लेकिन यह कम प्रचुर मात्रा में है। शुरुआती इलेक्ट्रॉनिक्स में जर्मेनियम-आधारित उपकरण आम थे, लेकिन इसकी उपलब्धता और बेहतर प्रदर्शन के कारण अंततः सिलिकॉन ने इसकी जगह ले ली।

मिश्रित अर्धचालक

गैलियम आर्सेनाइड (GaAs): गैलियम आर्सेनाइड गैलियम और आर्सेनिक का एक यौगिक है। इसमें सिलिकॉन की तुलना में अधिक इलेक्ट्रॉन गतिशीलता है, जो इसे माइक्रोवेव ट्रांजिस्टर और उच्च गति वाले इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों जैसे उच्च आवृत्ति अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती है।

गैलियम नाइट्राइड (GaN): गैलियम नाइट्राइड एक वाइड-बैंडगैप सेमीकंडक्टर है जिसका उपयोग उच्च-शक्ति और उच्च-आवृत्ति अनुप्रयोगों में किया जाता है। इसका अनुप्रयोग पावर एम्पलीफायरों, एलईडी (लाइट एमिटिंग डायोड) और लेजर में होता है।

इंडियम फॉस्फाइड (InP): इंडियम फॉस्फाइड एक अन्य यौगिक अर्धचालक है जो अपनी उच्च इलेक्ट्रॉन गतिशीलता के लिए जाना जाता है। इसका उपयोग उच्च गति वाले इलेक्ट्रॉनिक और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में किया जाता है।

कार्बनिक अर्धचालक

ऑर्गेनिक थिन-फिल्म ट्रांजिस्टर (ओटीएफटी): ये अर्धचालक कार्बनिक यौगिकों से बने होते हैं। वे लचीले डिस्प्ले, कार्बनिक फोटोवोल्टिक कोशिकाओं और अन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में अनुप्रयोग ढूंढते हैं जहां लचीलापन और हल्के निर्माण महत्वपूर्ण हैं।

अक्रिस्टलीय अर्धचालक
अनाकार सिलिकॉन (ए-सी): क्रिस्टलीय सिलिकॉन के विपरीत, अनाकार सिलिकॉन में नियमित क्रिस्टल संरचना का अभाव होता है। इसका उपयोग लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले (एलसीडी) जैसे अनुप्रयोगों के लिए पतली-फिल्म ट्रांजिस्टर (टीएफटी) में किया जाता है।

यूरेका:

विवरण:
यूरेका एक प्रकार का मिश्र धातु है जो अर्धचालक की श्रेणी में आता है। यह मुख्य रूप से निकल, लोहा और तांबे से बना है, और इसकी अपेक्षाकृत उच्च विद्युत प्रतिरोधकता के लिए जाना जाता है। यूरेका का व्यापक रूप से विद्युत अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है जहां नियंत्रित चालकता की आवश्यकता होती है।

उपयोग:
यूरेका का उपयोग विभिन्न विद्युत घटकों में किया जाता है, जिसमें प्रतिरोधक, हीटिंग तत्व और विशेष विद्युत संपर्क शामिल हैं। इसके अर्धचालक गुण इसे उन अनुप्रयोगों के लिए मूल्यवान बनाते हैं जिनके लिए सटीक विद्युत प्रतिरोध की आवश्यकता होती है।

जर्मन सिल्वर:

विवरण:
जर्मन सिल्वर, जिसे निकल सिल्वर भी कहा जाता है, एक मिश्र धातु है जो मुख्य रूप से तांबा, निकल और जस्ता से बना है। यह अच्छा संक्षारण प्रतिरोध प्रदर्शित करता है, जिससे यह सजावटी उद्देश्यों के लिए एक लोकप्रिय विकल्प बन जाता है। विद्युत गुणों की दृष्टि से जर्मन सिल्वर को एक ख़राब चालक माना जाता है, इसे अर्धचालक की श्रेणी में रखा जाता है।

उपयोग:
जर्मन सिल्वर का उपयोग अक्सर संगीत वाद्ययंत्र, आभूषण और टेबलवेयर के उत्पादन में किया जाता है। कुछ विशेष अनुप्रयोगों में, इसके अर्धचालक गुणों के कारण इसे एक प्रतिरोधी सामग्री के रूप में नियोजित किया जाता है।

मैग्नीन:

विवरण:
मैग्निन, जिसका नाम फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी पॉल मैग्निन के नाम पर रखा गया है, एक प्रकार का मिश्र धातु है जो अपने अद्वितीय विद्युत गुणों के लिए जाना जाता है। यह निकल, लोहा और तांबे से बना है, और उच्च प्रतिरोधकता प्रदर्शित करता है। मैग्निन को इसकी विद्युत विशेषताओं के कारण अर्धचालक माना जाता है।

उपयोग:
मैग्नीन मिश्र धातु का उपयोग स्ट्रेन गेज जैसे सटीक उपकरणों में किया जाता है, जहां नियंत्रित विद्युत प्रतिरोध की आवश्यकता होती है। इसका अर्धचालक व्यवहार विभिन्न संवेदी अनुप्रयोगों में सटीक माप की अनुमति देता है।

प्लैटिनोइड:

विवरण:
प्लैटिनॉइड मिश्र धातुओं का एक परिवार है जिसमें आम तौर पर निकल, तांबा और अन्य धातुएं शामिल होती हैं। यह अपने उच्च विद्युत प्रतिरोध के लिए जाना जाता है और इसका उपयोग विभिन्न विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों में किया जाता है। प्लैटिनॉइड मिश्र धातुओं को उनके विद्युत गुणों के कारण अर्धचालक के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

उपयोग:
प्लैटिनॉइड मिश्र धातुओं का उपयोग प्रतिरोधों और थर्मोकपल जैसे घटकों में किया जाता है, जहां विशिष्ट विद्युत प्रतिरोध विशेषताएं महत्वपूर्ण होती हैं। उच्च तापमान वाले वातावरण में उनकी विश्वसनीयता और स्थिरता के लिए उन्हें महत्व दिया जाता है।

निक्रोम:

विवरण:
नाइक्रोम एक मिश्र धातु है जो मुख्य रूप से निकल और क्रोमियम से बनी होती है। यह अपने उच्च विद्युत प्रतिरोध के लिए व्यापक रूप से पहचाना जाता है और आमतौर पर हीटिंग तत्वों और वायरवाउंड प्रतिरोधकों में उपयोग किया जाता है। इसकी नियंत्रित विद्युत चालकता के कारण नाइक्रोम को अर्धचालक माना जाता है।

उपयोग:
नाइक्रोम का उपयोग बड़े पैमाने पर उन अनुप्रयोगों में किया जाता है जहां नियंत्रित हीटिंग की आवश्यकता होती है, जैसे कि इलेक्ट्रिक स्टोवटॉप्स, टोस्टर और औद्योगिक भट्टियां। इसके अर्धचालक गुण सटीक तापमान नियंत्रण की अनुमति देते हैं।

कार्बन:

विवरण:
कार्बन, ग्रेफाइट और कार्बन ब्लैक जैसे विभिन्न रूपों में, एक अद्वितीय अर्धचालक पदार्थ है। यह अपनी क्रिस्टल संरचना और इलेक्ट्रॉनिक बैंड व्यवस्था के कारण अर्धचालक व्यवहार प्रदर्शित करता है।

उपयोग:
कार्बन-आधारित अर्धचालकों का अनुप्रयोग कार्बन प्रतिरोधकों और कुछ प्रकार के सेंसरों जैसे घटकों में होता है। इसके अतिरिक्त, कार्बन का उपयोग क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर और सेंसर जैसे विशेष अनुप्रयोगों के लिए कार्बन नैनोट्यूब और ग्राफीन जैसे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में किया जाता है।

कैंथल :

कैंथल तार आम तौर पर लौह, क्रोमियम और एल्यूमीनियम के मिश्र धातु से बना होता है, और विद्युत प्रवाह के लिए उच्च प्रतिरोध और विद्युत प्रवाह पारित होने पर गर्मी उत्पन्न करने की क्षमता के लिए जाना जाता है। इस तार का उपयोग अक्सर ओवन, टोस्टर और औद्योगिक भट्टियों में हीटिंग तत्वों जैसे अनुप्रयोगों में किया जाता है।

अर्धचालकों का उपयोग


माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स: कंप्यूटर, स्मार्टफोन और टेलीविजन जैसे अधिकांश इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का दिल माइक्रोप्रोसेसर है। इन एकीकृत सर्किटों में सिलिकॉन जैसे अर्धचालकों से बने लाखों ट्रांजिस्टर शामिल होते हैं।

सौर सेल: फोटोवोल्टिक सेल अर्धचालक का उपयोग करके सूर्य के प्रकाश को बिजली में परिवर्तित करते हैं। सिलिकॉन-आधारित सौर सेल सबसे आम हैं, लेकिन गैलियम आर्सेनाइड और कैडमियम टेलुराइड जैसी अन्य सामग्रियों का भी उपयोग किया जाता है।

एलईडी और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स: प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) विद्युत प्रवाह लागू होने पर प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए अर्धचालक का उपयोग करते हैं। इनका उपयोग डिस्प्ले, संकेतक, प्रकाश व्यवस्था और बहुत कुछ में किया जाता है।

पावर इलेक्ट्रॉनिक्स: सेमीकंडक्टर का उपयोग बिजली आपूर्ति से लेकर इलेक्ट्रिक वाहनों तक के अनुप्रयोगों में विद्युत शक्ति को नियंत्रित और परिवर्तित करने के लिए डायोड, रेक्टिफायर और ट्रांजिस्टर जैसे उपकरणों में किया जाता है।

आरएफ और माइक्रोवेव उपकरण: गैलियम आर्सेनाइड और गैलियम नाइट्राइड जैसे यौगिक अर्धचालक रडार सिस्टम, उपग्रह संचार और वायरलेस नेटवर्क जैसे उच्च आवृत्ति अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण हैं।

सेंसर: ऑटोमोटिव, मेडिकल और औद्योगिक निगरानी जैसे अनुप्रयोगों के लिए सेमीकंडक्टर का उपयोग विभिन्न प्रकार के सेंसर में किया जाता है, जिसमें तापमान सेंसर, दबाव सेंसर और प्रकाश सेंसर शामिल हैं।

मेमोरी डिवाइस: डेटा भंडारण और पुनर्प्राप्ति के लिए कंप्यूटर और अन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में विभिन्न प्रकार की सेमीकंडक्टर मेमोरी (जैसे, रैम, रोम, फ्लैश मेमोरी) का उपयोग किया जाता है।

ट्रांजिस्टर और एम्पलीफायर: अर्धचालक ट्रांजिस्टर, एम्पलीफायर और एकीकृत सर्किट जैसे उपकरणों में इलेक्ट्रॉनिक प्रवर्धन और स्विचिंग का आधार बनाते हैं।

फोटोडिटेक्टर और इमेजिंग डिवाइस: सेमीकंडक्टर का उपयोग फोटोडिटेक्टर में प्रकाश को विद्युत संकेतों में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है, साथ ही कैमरों और अन्य इमेजिंग प्रणालियों के लिए छवि सेंसर में भी किया जाता है।

संचार उपकरण: टेलीफोन, रेडियो और नेटवर्क उपकरण सहित विभिन्न संचार प्रणालियों के लिए मॉड्यूलेटर, डेमोडुलेटर और एम्पलीफायर जैसे उपकरणों में सेमीकंडक्टर आवश्यक घटक हैं।

अर्धचालक की विशेषताएं

अर्धचालक की चालकता के 10-7 से 102 mho/m बीच निश्चित होती है जबकि इसकी प्रतिरोधकता 10-1 से 10-7 Ωm के बीच निश्चित होती है
इस प्रकार के पदार्थ में संयोजी बैंड तथा चालन बैंड के बीच एक निश्चित ऊर्जा अंतराल होता है यह ऊर्जा अंतराल के 1eV के लगभग बराबर होता है शुन्य तापमान पर यह कुचालक की तरह व्यवहार करते हैं जबकि साधारण तापमान पर संयोजी बैंड के कुछ इलेक्ट्रॉन ऊर्जा प्राप्त करके चालन बैंड में चले जाते हैं और इस प्रकार इलेक्ट्रॉनों को अधिक ऊर्जा मिलने पर उनके मध्य सह संयोजी बैंड टूट जाता है जिससे इलेक्ट्रॉन मुक्त हो जाते हैं तथा पदार्थ चालक की तरह व्यवहार करता है

अर्धचालक का लाभ (Advantage of Semi-Conductor)

सेमीकंडक्टर आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स और प्रौद्योगिकी का एक महत्वपूर्ण घटक हैं, जो कई लाभ प्रदान करते हैं जिन्होंने विभिन्न उद्योगों में क्रांति ला दी है। यहां अर्धचालकों के कुछ प्रमुख लाभ दिए गए हैं:

  1. नियंत्रित चालकता: अर्धचालकों को सटीक विद्युत चालकता विशेषताओं के लिए इंजीनियर किया जा सकता है। यह विशिष्ट आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को ठीक से ट्यून करने की अनुमति देता है।
  2. छोटा आकार और हल्का: सेमीकंडक्टर कॉम्पैक्ट और हल्के होते हैं, जो उन्हें पोर्टेबल और छोटे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में उपयोग के लिए आदर्श बनाते हैं। इससे छोटे और अधिक कुशल इलेक्ट्रॉनिक घटकों का विकास हुआ है।
  3. कम बिजली की खपत: सेमीकंडक्टर उपकरण आमतौर पर अन्य इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकियों की तुलना में कम बिजली की खपत करते हैं, जो अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में ऊर्जा दक्षता में योगदान देता है।
  4. स्विचिंग गति: अर्धचालकों में चालू और बंद स्थितियों के बीच तेजी से स्विच करने की क्षमता होती है, जिससे डिजिटल सर्किट में उच्च गति संचालन सक्षम होता है। आधुनिक कंप्यूटिंग और संचार प्रणालियों के लिए यह आवश्यक है।
  5. एकीकरण घनत्व: एकीकृत सर्किट (आईसी) एक ही चिप पर बड़ी संख्या में इलेक्ट्रॉनिक घटकों के एकीकरण की अनुमति देते हैं। एकीकरण का यह घनत्व शक्तिशाली और जटिल इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों के निर्माण को सक्षम बनाता है।
  6. विश्वसनीयता और दीर्घायु: सेमीकंडक्टर उपकरणों का परिचालन जीवनकाल लंबा होता है और यांत्रिक घटकों की तुलना में टूट-फूट का खतरा कम होता है। यह इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की विश्वसनीयता में योगदान देता है।
  7. उच्च तापमान स्थिरता: कुछ अर्धचालक सामग्री, जैसे सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) और गैलियम नाइट्राइड (GaN), प्रदर्शन में महत्वपूर्ण गिरावट के बिना उच्च तापमान पर काम कर सकते हैं। कठोर वातावरण में अनुप्रयोगों के लिए यह महत्वपूर्ण है।
  8. अनुप्रयोगों की बहुमुखी प्रतिभा: सेमीकंडक्टर्स का अनुप्रयोग इलेक्ट्रॉनिक्स, दूरसंचार, ऑटोमोटिव, एयरोस्पेस, स्वास्थ्य देखभाल, ऊर्जा और अन्य सहित उद्योगों की एक विस्तृत श्रृंखला में होता है। उनकी बहुमुखी प्रतिभा उन्हें आधुनिक समाज में अपरिहार्य बनाती है।
  9. सिग्नल प्रवर्धन: ट्रांजिस्टर जैसे अर्धचालक उपकरण कमजोर विद्युत संकेतों को बढ़ाने में सक्षम हैं, जिससे वे विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक प्रवर्धन सर्किट के लिए आवश्यक हो जाते हैं।
  10. फोटोनिक एकीकरण: सेमीकंडक्टर तकनीक के साथ फोटोनिक्स का एकीकरण ऑप्टिकल संचार प्रणालियों और सेंसरों में उच्च गति डेटा ट्रांसमिशन और प्रसंस्करण को सक्षम बनाता है।
  11. मेमोरी स्टोरेज और पुनर्प्राप्ति: सेमीकंडक्टर मेमोरी प्रौद्योगिकियां, जैसे रैम और फ्लैश मेमोरी, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में डेटा के तेजी से भंडारण और पुनर्प्राप्ति की अनुमति देती हैं।
  12. फोटोवोल्टिक ऊर्जा रूपांतरण: सूर्य के प्रकाश को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए सौर कोशिकाओं में अर्धचालकों का उपयोग किया जाता है। यह नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत जीवाश्म ईंधन पर निर्भरता कम करने के प्रयासों का एक महत्वपूर्ण घटक है।
  13. डिजिटल और एनालॉग सिग्नल प्रोसेसिंग: सेमीकंडक्टर डिजिटल और एनालॉग सिग्नल प्रोसेसिंग दोनों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जिससे डेटा हेरफेर, फ़िल्टरिंग और मॉड्यूलेशन जैसे कार्य सक्षम होते हैं।
  14. उन्नत सेंसिंग तकनीक: सेमीकंडक्टर का उपयोग विभिन्न प्रकार के सेंसर में किया जाता है, जिसमें तापमान सेंसर, दबाव सेंसर और छवि सेंसर शामिल हैं, जो विभिन्न अनुप्रयोगों में सटीक और विश्वसनीय माप की अनुमति देता है।
  15. उभरती प्रौद्योगिकियाँ: सेमीकंडक्टर क्वांटम कंप्यूटिंग, न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग और उन्नत सामग्री अनुसंधान जैसी उभरती प्रौद्योगिकियों में सबसे आगे हैं, जो भविष्य में और भी अधिक क्षमताओं का वादा करते हैं।

अर्धचालक के नुकसान

अर्धचालकों ने आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स और प्रौद्योगिकी में क्रांति ला दी है, लेकिन उनके कुछ नुकसान भी हैं। यहां अर्धचालकों से जुड़ी कुछ मुख्य कमियां दी गई हैं:

तापमान संवेदनशीलता: अर्धचालक तापमान भिन्नता के प्रति संवेदनशील होते हैं। अत्यधिक तापमान उनके प्रदर्शन को प्रभावित कर सकता है और यहां तक कि स्थायी क्षति भी पहुंचा सकता है। इसके लिए इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में सावधानीपूर्वक थर्मल प्रबंधन की आवश्यकता होती है।

सीमित पावर हैंडलिंग क्षमता: धातुओं जैसी अन्य सामग्रियों की तुलना में, अर्धचालकों में सीमित पावर हैंडलिंग क्षमताएं होती हैं। यह उन्हें अतिरिक्त सुरक्षा और शीतलन उपायों के बिना उच्च-शक्ति अनुप्रयोगों के लिए कम उपयुक्त बनाता है।

उत्पादन की लागत: सेमीकंडक्टर सामग्री का उत्पादन, विशेष रूप से सिलिकॉन वेफर्स जैसी उन्नत प्रौद्योगिकियों में उपयोग किया जाने वाला, महंगा हो सकता है। निर्माण प्रक्रिया में जटिल कदम, साफ कमरे की सुविधाएं और सटीक उपकरण शामिल हैं, जो सभी लागत में योगदान करते हैं।

नाजुकता: अर्धचालक सामग्री भंगुर और नाजुक हो सकती है। इससे उन्हें संभालना और संसाधित करना चुनौतीपूर्ण हो सकता है, खासकर विनिर्माण प्रक्रिया में।

विकिरण के प्रति संवेदनशीलता: कुछ प्रकार के अर्धचालक विकिरण के प्रति संवेदनशील हो सकते हैं, जो उनके विद्युत गुणों को बदल सकते हैं। एयरोस्पेस और परमाणु अनुप्रयोगों में यह एक महत्वपूर्ण चिंता का विषय है।

सीमित आवृत्ति रेंज: जबकि अर्धचालक उच्च आवृत्तियों पर काम कर सकते हैं, सुपरकंडक्टर्स जैसी अन्य प्रौद्योगिकियों की तुलना में उनकी सीमाएँ हैं। यह कुछ उच्च-आवृत्ति अनुप्रयोगों में एक सीमित कारक हो सकता है।

लीकेज करंट: सेमीकंडक्टर उपकरणों में, विशेष रूप से जब छोटा किया जाता है, तो कुछ लीकेज करंट हो सकता है, जिससे बिजली की हानि हो सकती है और दक्षता कम हो सकती है।

पर्यावरणीय प्रभाव: अर्धचालक सामग्रियों के उत्पादन और निपटान से पर्यावरणीय प्रभाव पड़ सकते हैं। इसमें निर्माण प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न खतरनाक रसायनों और कचरे का उपयोग शामिल है।

सामग्री शुद्धता आवश्यकताएँ: अर्धचालकों को उच्च स्तर की सामग्री शुद्धता की आवश्यकता होती है। यहां तक कि सूक्ष्म अशुद्धियां भी उनके विद्युत गुणों को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकती हैं। इसके लिए विनिर्माण में सख्त गुणवत्ता नियंत्रण उपायों की आवश्यकता है।

जटिल विनिर्माण प्रक्रियाएँ: अर्धचालक उपकरणों के निर्माण में जटिल और सटीक प्रक्रियाओं की एक श्रृंखला शामिल होती है, जिसमें फोटोलिथोग्राफी, नक़्क़ाशी, डोपिंग और जमाव शामिल हैं। इन प्रक्रियाओं में किसी भी विचलन या त्रुटि के परिणामस्वरूप उपकरण ख़राब हो सकते हैं।

तकनीकी अप्रचलन: सेमीकंडक्टर उद्योग में तकनीकी प्रगति की तीव्र गति का मतलब है कि उपकरण अपेक्षाकृत जल्दी अप्रचलित हो सकते हैं। इससे कुछ इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों का जीवनचक्र छोटा हो सकता है।

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Types of Insulators Used in Transmission Lines

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According to Indian Electricity Rules, we will know about a good overhead line insulator, which is the most commonly used insulator for the transmission and distribution of electrical power. Generally, insulators are made of porcelain and toughened glass. Insulators, poles And they are used to support conductors at power sub-stations. Voltage grading of an insulator refers to its working voltage. The respected major insulators are of the following types.

Types of Insulators Used in Transmission Lines

Types of Insulators for Transmission Lines

Pin Insulator

पिन इंसुलेटर का उपयोग 33kV तक के वोल्टेज के लिए बिजली वितरण में किया जाता है। इसे सपोर्टिंग टॉवर के क्रॉस आर्म पर रखा गया है। कंडक्टर को रखने के लिए पिन इंसुलेटर के ऊपरी सिरे पर खांचे होते हैं। कंडक्टर को कंडक्टर के समान सामग्री के एनील्ड बाइंडिंग वायर द्वारा सीधी रेखा की स्थिति में शीर्ष खांचे पर और कोण की स्थिति में साइड ग्रूव पर इन्सुलेटर से बांधा जाता है। पिन प्राप्त करने के लिए एक लीड थिम्बल को इन्सुलेटर बॉडी में सीमेंट किया जाता है।

Shackle Insulator for low and medium voltage

Shackle Insulator for low and medium voltage

निम्न वोल्टता लाइनों में सामान्य रूप से शैकल विद्युतरोधक का उपयोग किया जाता है इन विद्युत रोधक को क्षैतिज या ऊर्ध्वाधर दोनों ही रूपो में लगाया जा सकता है यह विद्युत रोधक पिन विद्युतरोधक की तुलना में सस्ते होते हैं शैकल विद्युतरोधक का न्यूनतम आकार 7.6 सेंटीमीटर व्यास तथा 7.6 सेंटीमीटर ऊंचाई से कम नहीं होना चाहिए विद्युतरोधक में बने खाचे से होकर चालक को गुजारा जाता है

Suspension Type Disc Insulator

Suspension Type Disc Insulator

33kv से अधिक वोल्टता के सिरों पर ही लाइन पर झूला टाइप विद्युत रोधक प्रयोग में लाए जाते हैं इस प्रकार के विद्युत रोधक में डिस्क को किसी धातु की कड़ी के माध्यम से श्रेणी क्रम में जोड़ा जाता है तथा सबसे ऊपरी डिस्क को क्रॉस आर्म से नट वाल्ट की सहायता से जुड़ी रहती है वर्तमान में इस प्रकार के विद्युत रोधक का उपयोग अत्यधिक मात्रा में किया जा रहा है इन विद्युत रोधक में किसी एक डिस्क के खराब होने पर पूरी लड़ी व कड़ी खराब नहीं होती क्योंकि खराब डिस्क को बदला जा सकता है

Strain Type Disc Insulator

जब लाइन किसी स्थान पर समाप्त हो रही हो या किसी बड़े कोण पर मूड रही हो तो लाइन में बहुत ज्यादा तनाव उत्पन्न होता है इन लाइनों के तनाव को कम करने के लिए विकृत डिस्क तथा झूला टाइप की विद्युत रोधक को संयुक्त रुप से उपयोग में लिया जाता है जब तनाव बहुत ज्यादा हो तो समानांतर में बहुत ज्यादा लड़ी उपयोग में ली जाती है

Stay Insulator

निम्न वोल्टता टेक वायर को जमीन से 3 मीटर की ऊंचाई पर विद्युत रोधित किया जाता है एक वायर के लिए उपयोग में किए गए विद्युत रोधक को टेक विद्युत रोधक कहते हैं या विद्युत रोधक पोर्सलिन से बने होते हैं इनको इस प्रकार डिजाइन किया जाता है कि विद्युत रोधक के टूट जाने पर भी वायर जमीन पर नहीं गिरता है

Post Insulators

Post Insulators

आमतौर पर, पोस्ट इंसुलेटर में उच्च विद्युत इन्सुलेट गुणों के साथ सिरेमिक या मिश्रित सामग्री होती है। इन्सुलेटर एक धातु या मिश्रित पोस्ट पर लगाया जाता है जो एक समर्थन संरचना के रूप में कार्य करता है। सबस्टेशनों में बस बार को सपोर्ट करने के लिए उपयोग किया जाता है।एक सहायक संरचना पर लंबवत स्थापित।इनडोर और आउटडोर दोनों अनुप्रयोगों के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।

Cap and Pin Insulators

Cap and Pin Insulators

कैप और पिन इंसुलेटर विद्युत इंसुलेटर के प्रकार हैं जिनका उपयोग बिजली प्रणालियों में कंडक्टरों को पकड़ने और इन्सुलेट करने के लिए किया जाता है। इनमें नीचे की ओर एक केंद्रीय पिन और शीर्ष पर एक टोपी के साथ एक सिरेमिक या मिश्रित इंसुलेटिंग डिस्क होती है। कैप में कंडक्टर को सुरक्षित रखने की व्यवस्था होती है। कैप और पिन इंसुलेटर आमतौर पर ओवरहेड पावर लाइनों में उपयोग किए जाते हैं और विद्युत ऊर्जा के सुरक्षित और विश्वसनीय संचरण को सुनिश्चित करने के लिए प्रभावी इन्सुलेशन प्रदान करते हैं।

Composite Insulators

Composite Insulators

कंपोजिट इंसुलेटर, जिसे पॉलिमर इंसुलेटर या सिलिकॉन रबर इंसुलेटर के रूप में भी जाना जाता है, एक प्रकार का इंसुलेटिंग उपकरण है जिसका उपयोग विद्युत ऊर्जा प्रणालियों में कंडक्टर और अन्य विद्युत घटकों को समर्थन और इन्सुलेट करने के लिए किया जाता है। पारंपरिक चीनी मिट्टी के बरतन या ग्लास इंसुलेटर के विपरीत, मिश्रित इंसुलेटर सामग्रियों के संयोजन से बने होते हैं, आमतौर पर कोर के रूप में एक फाइबरग्लास प्रबलित एपॉक्सी राल रॉड या ट्यूब, और सिलिकॉन रबर की एक बाहरी परत होती है।

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इंसुलेटर कितने प्रकार के होते हैं in Hindi

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ट्रांसमिशन लाइनों के लिए इंसुलेटर के प्रकार (Types of Insulators in Hindi) एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, और विद्युत क्षेत्र में इलेक्ट्रिकल इंसुलेटर का अत्यधिक महत्व है। इस पोस्ट में हम विभिन्न प्रकार के इंसुलेटर गुणों और उनकी हिंदी में परिभाषाओं के बारे में जानेंगे।

What is Insulator (इन्सुलेटर क्या है?)

वे पदार्थ जो अपने अंदर से इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह नहीं होने देते विद्युत के अच्छे कुचालक कहलाते हैं इलेक्ट्रॉनिक सिद्धांत के अनुसार इस प्रकार के पदार्थ जिनके परमाणुओं के बाहरी पदों में स्वतंत्र इलेक्ट्रान नहीं होते हैं विद्युत के अच्छे कुचालक कहलाते हैं इनके परमाणुओं के अंतिम कक्षा में सदैव चार इलेक्ट्रॉन होते हैं विद्युत के अच्छे कुचालक रबड़, अभ्रक, पोर्सलिन, पीवीसी, एंपायर क्लॉथ आदि होते हैं

यह विद्युत के चालक नहीं होते हैं इनमें संयोजी बैंड भरा होता है तथा चालन बैंड खाली होता है

How does an insulator work (एक इन्सुलेटर कैसे काम करता है)

इस प्रकार के पदार्थ में चालन बैंड तथा संयोजी बैंड के बीच वर्जित ऊर्जा अंतराल बहुत ज्यादा होता है जो लगभग 6e V के बराबर होता है और एक इलेक्ट्रॉन इतनी ऊर्जा ग्रहण नहीं कर सकता कि वह संयोजी बैंड से चालन बैंड में जा सके

Property of a Good Conductor (एक अच्छे कंडक्टर की विशेषता)

एक अच्छे चालक पदार्थ की मुख्य विशेषताएँ इस प्रकार हैं:

Specific Resistance (विशिष्ट प्रतिरोध)

एक अच्छे को चालक का विशिष्ट प्रतिरोध 1012 मीटर सेंटीमीटर से अधिक होना चाहिए

Moisture (नमी)

नमी कुचालक पदार्थ पर नमी एवं पानी का असर नहीं होना चाहिए

Permittivity (परमिट्टीविटी)

यह किसी कैपेसिटी की धारिता का अनुपात है जब इसकी प्लेटो को किसी रोधक पदार्थ तथा हवा से कुचालक किया गया हो

Dielectric Strength (परावैद्युत सामर्थ्य)

यह कुचालको में अंतर बताने के लिए काम में ली जाती है पैरावैद्युत सामर्थ्य वह अधिक से अधिक किलो वोल्ट प्रति मिलीमीटर या वाल्ट प्रति मिल (1मिल =0.001 इंच ) है जो कोई पदार्थ बिना फटे अपने अंदर रख सकता है

Mechanical Power (यांत्रिक शक्ति)

अच्छे कुचालक की यांत्रिक शक्ति अच्छी होनी चाहिए जिससे मौसम का प्रभाव इस पर ना पड़े

Temperature (तापमान)

तापमान कुचालको की ताप सहने की क्षमता अधिक होनी चाहिए

Types of Insulator Materials (कुचालकों के प्रकार)

Mica:

Mica insulato

माइका: माइका एक प्राकृतिक रूप से उत्पन्न होने वाला खनिज है जिसमें सिलिकेट शीट्स होती हैं और यह अत्यधिक उच्च तापमान पर टिकता है और उत्कृष्ट विद्युत अवैद्यता गुण रखता है। यह सामान्यत: कैपैसिटर्स और इंसुलेटिंग सामग्रियों जैसे विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों में प्रयुक्त होता है।

Rubber

Rubber Insulator

रबर: रबर एक प्रकार की लचीली और सरसराई सामग्री है जिसे कुछ पौधों के लेटेक्स रस से बनाया जाता है या पेट्रोलियम आधारित यौगिकों से उत्पन्न किया जाता है। यह उसकी क्षमता के लिए प्रसिद्ध है कि यह विकृत हो सकता है और फिर अपने मूल रूप में वापस आ सकता है, इसके कारण यह विभिन्न अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण सामग्री है, जैसे कि टायर, सील, नली और जूते।

Asbestos

एस्बेस्टोस: एस्बेस्टोस एक समूह को संदर्भित करता है जिसमें सूक्ष्म रेशों के क्रिस्टल्स शामिल हैं। उसकी उच्च उष्णता और इंसुलेटिंग गुणों के कारण, इसका इतिहासिक रूप से विभिन्न निर्माण सामग्रियों में उपयोग किया गया था, जैसे तापस्थ बर्फबारी, छत और अग्निप्रूफिंग। हालांकि, वस्तुस्थितियों के कारण, एस्बेस्टोस के रेशों को श्वसन करने के साथ संबंधित स्वास्थ्य जोखिम हैं।

Bakelite

Bakelite

बेकलाइट: बेकलाइट एक प्रारंभिक रूप से सिंथेटिक प्लास्टिक है जिसे लियो बेकलैंड ने बनाया था 20वीं शताब्दी के शुरुआती दशकों में। यह पहला वास्तविक सिंथेटिक प्लास्टिक था और इसकी उच्च तापमान सहिष्णुता और विद्युत अवैद्यता गुणों के लिए जाना जाता है। बेकलाइट का उपयोग विभिन्न उत्पादों में किया गया, जैसे कि विद्युत स्विचेस, हैंडल्स और विभिन्न सजावटी वस्तुएं।

Ebonite

Ebonite

ईबोनाइट: ईबोनाइट, जिसे हार्ड रबर भी कहते हैं, एक प्रकार की वल्केनाइज्ड रबर है जिसे उदाहरण के लिए टफ, दुर्गम और चमचमाती काली बाहरी दिखाई देती है। यह विद्युत अवैद्यता गुणों के लिए एक सामान्य उपयोग किया जाता है, जैसे कि विद्युत प्लग्स, बिलियर्ड बॉल्स और संगीत उपकरणों के मुखपट्टियों में।

P.V.C

पी.वी.सी (पॉलीविनाइल क्लोराइड): पी.वी.सी एक विभाज्य थर्मोप्लास्टिक पॉलिमर है जो विनाइल क्लोराइड से उत्पन्न होता है। यह पाइप, केबल, फर्श और कपड़े जैसे विभिन्न अनुप्रयोगों में व्यापक रूप से प्रयुक्त होता है। पी.वी.सी को इसकी दृढ़ता, रासायनिक प्रतिरोध और प्रोसेसिंग की सरलता के लिए जाना जाता है।

Porcelain

पोर्सिलेन: पोर्सिलेन वह एक प्रकार की केरमिक सामग्री है जो विशेष प्रकार की मिट्टी से बनती है और उच्च तापमानों पर शोधित की जाती है। इसकी खासियत यह है कि इसमें एक चिकनी, सफेद और कांची जैसी चमक होती है। पोर्सिलेन आमतौर पर ठीके उपासना, विद्युत इंसुलेटर्स और सजावटी वस्तुएं बनाने के लिए प्रयुक्त होती है।

Glass

इन्सुलेटर सामग्री के लिए ग्लास एक पारंपरिक विकल्प रहा है। इसकी उच्च प्रतिरोधकता और उत्कृष्ट यांत्रिक शक्ति इसे विभिन्न वोल्टेज अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती है।
ग्लास इंसुलेटर का उपयोग आमतौर पर बिजली के तारों को सहारा देने और इन्सुलेट करने के लिए ओवरहेड बिजली लाइनों में किया जाता है।

Leatheroid Paper

कागज की लैथरॉइड: लैथरॉइड कागज एक प्रकार की कागज सामग्री है जिसे विलीन सामग्री के रूप में व्यवस्थित किया गया है ताकि यह चमड़े की तरह की बनावट और दिखाव दे। इसका उपयोग वहाँ किया जाता है जहाँ चमड़े की तरह की सर्वश्रेष्ठ छवि की आवश्यकता हो, जैसे बुकबाइंडिंग और पैकेजिंग में।

Prespain Paper

प्रेस्पेन कागज: प्रेस्पेन कागज विद्युत इंसुलेशन के अनुप्रयोगों में प्रयुक्त होने वाला एक विशेष प्रकार का कागज है। इसे उच्च विद्युत दृढ़ता होने के लिए डिजाइन किया गया है और यह ट्रांसफार्मर, कैपैसिटर और अन्य विद्युत उपकरणों में प्रयुक्त किया जाता है।

Triplex Paper

त्रिप्लेक्स कागज: त्रिप्लेक्स कागज विद्युत इंसुलेशन सिस्टम्स के निर्माण में सामान्यतः प्रयुक्त होता है। इसे कागज को एक डाईइलेक्ट्रिक सामग्री से लिपिटा जाता है ताकि इसकी विद्युत गुणों को बढ़ाया जा सके।

Milimax Paper

मिलीमैक्स कागज: मिलीमैक्स कागज विद्युत अनुप्रयोगों में प्रयुक्त होने वाला एक उच्च गुणवत्ता वाला इंसुलेशन कागज है। इसे इसकी उत्कृष्ट विद्युत गुणों के लिए जाना जाता है और यह ट्रांसफारमर, मोटर और अन्य विद्युत उपकरणों में प्रयुक्त होता है।

Micanite paper or cloth

माइकनाइट कागज या कपड़ा: माइकनाइट कागज या कपड़ा एक समय समय पर माइका स्प्लिटिंग्स को एक बॉन्डिंग एजेंट के साथ लिपिटा जाने वाला एक समायिक सामग्री है। इसे उच्च तापमान विद्युत अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त होता है, जैसे कि उच्च तापमान विद्युत उपकरणों में।

Empire Cloth

एम्पायर कपड़ा: एम्पायर कपड़ा विद्युत निर्मिति के लिए विशेष रूप से डिजाइन किया गया है। आमतौर पर इसमें कॉटन या अन्य रेशों का आधार होता है और यह एक इंसुलेटिंग सामग्री से लेपित होता है।

Glass Fiber Cloth

कांच की तार: कांच की तार उस प्रकार की बुनी हुई रेशा है जो नाभिकीय ताकत, उच्च उष्णता और विद्युत अवैद्यता की विशेषताओं के लिए जानी जाती है। इसे प्रिंटेड सर्किट बोर्ड्स और वायुमार्गीय घड़ियों जैसे अनुप्रयोगों में आमतौर पर प्रयुक्त किया जाता है।

Cotton Tape

कॉटन टेप: कॉटन टेप एक प्रकार की रेशा सामग्री है जो कॉटन की रेशों से बनती है। इसका उपयोग विद्युत इंसुलेशन, बाइंडिंग और सीलिंग जैसे विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है।

Empire Tape

एम्पायर टेप: एम्पायर टेप विद्युत इंसुलेशन के उद्देश्यों के लिए डिजाइन किया गया है। आमतौर पर इसे कॉटन या अन्य रेशों का आधार होता है और यह एक इंसुलेटिंग सामग्री से लेपित होता है।

Empire Sleeve

एम्पायर स्लीव: एम्पायर स्लीव एक नलिका रूप में इंसुलेशन सामग्री है, जिसे आमतौर पर कॉटन या अन्य रेशों से बनाया जाता है, और विद्युत इंसुलेशन के लिए विद्युत उपकरणों जैसे तारों और केबलों में प्रयुक्त होता है।

PVC Sleeve

पी.वी.सी स्लीव: पी.वी.सी स्लीव एक नलिका इंसुलेशन सामग्री है जो पॉलीविनाइल क्लोराइड से बनाई जाती है। यह आमतौर पर तारों और केबलों की इंसुलेशन और सुरक्षा के लिए प्रयुक्त होता है।

Fiber

फाइबर: सामान्य अर्थ में, “फाइबर” का उल्लेख वायर या सिंथेटिक माल के एक धागे जैसे संरचना को करता है। विभिन्न उद्योगों में, फाइबर का उपयोग वस्त्र, संयुक्त सामग्रियों और इंसुलेशन सामग्रियों के लिए कच्चा माल के रूप में होता है, इनमें शामिल हैं प्राकृतिक वस्त्रों जैसे कि कॉटन और ऊन, साथ ही पॉलिएस्टर और फाइबरग्लास जैसे सिंथेटिक फाइबर्स।

Some Important FAQ

इलेक्ट्रिकल सिस्टम में कौन-कौन से सामान्य प्रकार के इंसुलेटर सामग्रीयां प्रयुक्त होती हैं?

आम रूप से प्रयुक्त होने वाली इंसुलेटर सामग्री में ग्लास, पोर्सिलेन, पॉलिमर (जैसे कि सिलिकॉन रबर या EPDM), सेरेमिक, रबर, और माइका शामिल हैं। विभिन्न सामग्रियों को मिलाने वाले संयुक्त इंसुलेटर भी चरणपूर्वक प्रयुक्त होते हैं।

ग्लास इंसुलेटर कहाँ-कहाँ प्रयुक्त होते हैं?

ग्लास इंसुलेटर अक्सर ओवरहेड पावर लाइन्स में प्रयुक्त होते हैं। इनकी उच्च प्रतिरोधक्षमता और यांत्रिक बल के कारण उन्हें इलेक्ट्रिकल वायर्स को समर्थन और इंसुलेट करने के लिए उपयुक्त माना जाता है।

पॉलिमर इंसुलेटर्स के क्या फायदे हैं?

पॉलिमर इंसुलेटर्स हल्के होते हैं, प्रदूषित पर्यावरण में उत्कृष्ट प्रदर्शन करते हैं, और मौसम की स्थितियों के प्रति प्रतिरक्षा करते हैं। इन्हें अक्सर ओवरहेड पावर लाइन्स जैसे बाह्य अनुप्रयोगों में प्रयुक्त किया जाता है।

रबर इंसुलेटर्स किस प्रकार के अनुप्रयोगों में सामान्यत: प्रयुक्त होते हैं?

रबर इंसुलेटर्स की लचीलापन और सहनशीलता के लिए जाने जाते हैं। इन्हें सामान्यत: कम वोल्टेज के अनुप्रयोगों में प्रयुक्त किया जाता है और ये उन परिस्थितियों के लिए आदर्श हैं जहां इलेक्ट्रिकल करंट का प्रवाह हो सकता है जैसे कि इलेक्ट्रिकल एप्लायंसेस और मशीनरी में।

सेरेमिक इंसुलेटर्स को उच्च-वोल्टेज अनुप्रयोगों के लिए क्यों उपयोगी माना जाता है?

सेरेमिक इंसुलेटर्स उनकी उच्च यांत्रिक बल और उच्च तापमान परिवर्तन प्रति रोकने की क्षमता के लिए मूल्यवान हैं। इन गुणों के कारण इन्हें उच्च-वोल्टेज पावर लाइन्स और पावर सबस्टेशन्स में प्रयुक्त किया जाता है।