प्रकाश स्रोत और फ़िटिंग
प्रकाश स्रोत विद्युत ऊर्जा को प्रकाश में बदलता है। तीन आम प्रकार:
- तंतु (इनकैन्डेसेंट) बल्ब: पतला तार सफ़ेद-गर्म हो जाता है। ज़्यादातर ऊर्जा रोशनी नहीं, ऊष्मा बनती है।
- फ़्लोरोसेंट ट्यूब / CFL: गैस अदृश्य प्रकाश देती है और परत उसे दिखने वाली रोशनी में बदलती है। ऊर्जा कम बर्बाद होती है।
- एलईडी: एक छोटा अर्धचालक सीधे चमकता है। यह सबसे कुशल है और सबसे ज़्यादा चलता है।
चमक ल्यूमेन (lm) में नापी जाती है। शक्ति वाट (W) में। दक्षता = ल्यूमेन ÷ वाट: हर वाट पर कितनी रोशनी मिलती है। 60 W का तंतु बल्ब लगभग 12 lm/W देता है; 9 W की एलईडी लगभग 89 lm/W।
फ़िटिंग लैंप को थामती और जोड़ती है: लैंप होल्डर (पेंच या बेयोनेट), ल्यूमिनेयर (शेड सहित पूरा लैंप), सीलिंग रोज़ और स्विच। तारों के रंग हर देश में अलग होते हैं, इसलिए स्थानीय नियम देखिए।
विद्युत मशीनें: एक झलक
विद्युत मशीन ऊर्जा का एक रूप दूसरे में बदलती है, या वोल्टता बदलती है।
- मोटर: विद्युत → यांत्रिक ऊर्जा (पंखा, पंप, लिफ़्ट)।
- जनित्र (जनरेटर): यांत्रिक → विद्युत ऊर्जा (बिजलीघर, साइकिल का डायनेमो)।
- ट्रांसफ़ॉर्मर: प्रत्यावर्ती (AC) वोल्टता को बढ़ाता या घटाता है। इसमें घूमने वाला भाग नहीं होता। घंटी का ट्रांसफ़ॉर्मर 230 V को 12 V करता है।
मशीनें AC (प्रत्यावर्ती धारा, मुख्य लाइन से) या DC (दिष्ट धारा, बैटरी से) हो सकती हैं। हर मशीन पर एक रेटिंग प्लेट होती है जिसमें उसकी वोल्टता, शक्ति और धारा लिखी होती है। ट्रांसफ़ॉर्मर के लिए V₁ ÷ V₂ = N₁ ÷ N₂ (कुंडलियों के फेरे)। मशीनें विद्युत मशीनों वाले पाठ में विस्तार से हैं।
भवन के प्रकाश संस्थापन
बिजली भवन में मीटर और फिर वितरण बोर्ड से पहुँचती है। बोर्ड आपूर्ति को कई सर्किट में बाँटता है, जैसे बत्तियाँ, सॉकेट और एयर कंडीशनर। हर सर्किट का अपना MCB (लघु परिपथ वियोजक) होता है, जो धारा ज़्यादा होने (ओवरलोड या शॉर्ट सर्किट) पर ट्रिप हो जाता है। RCD धारा के रिसाव पर ट्रिप होता है, और अर्थ (भू-संपर्क) तार खराबी की धारा को सुरक्षित रूप से ज़मीन में पहुँचाता है।
- स्विच फ़ेज़ तार में लगता है। तब स्विच बंद होने पर लैंप होल्डर में करंट नहीं रहता।
- न्यूट्रल तार सीधे लैंप तक जाता है।
- एक सर्किट के लैंप समानांतर क्रम में जुड़ते हैं, इसलिए हर लैंप को पूरी वोल्टता मिलती है और एक के खराब होने से बाकी नहीं रुकते।
- प्रकाश सर्किट में सॉकेट सर्किट से पतला तार और छोटा MCB लगता है, क्योंकि लैंप कम धारा लेते हैं।
- दो-तरफ़ा स्विच की जोड़ी से एक लैंप को दो जगह से चालू-बंद कर सकते हैं, जैसे सीढ़ी के ऊपर और नीचे।
सुरक्षा: किसी भी तार को छूने से पहले MCB बंद कीजिए। असली वायरिंग प्रशिक्षित बिजली मिस्त्री से ही करवाइए।
कम धारा के संस्थापन
कम धारा (अति-निम्न वोल्टता) संस्थापन सुरक्षित कम वोल्टता पर, आमतौर पर 12 V या 24 V या उससे कम, संकेत या थोड़ी बिजली ले जाते हैं। उदाहरण: दरवाज़े की घंटी, इंटरकॉम, आग और चोरी का अलार्म, CCTV, टेलीफ़ोन, टीवी एंटीना और कंप्यूटर नेटवर्क केबल।
- कई में ट्रांसफ़ॉर्मर 230 V को 12 V तक लाता है।
- इनमें पतली केबल लगती है, अक्सर मुख्य बिजली की केबल से अलग नली में। इससे लोग सुरक्षित रहते हैं और बिजली का शोर संकेतों को खराब नहीं करता।
- नेटवर्क और फ़ाइबर केबल बिजली नहीं, डेटा ले जाती हैं।
वोल्टता कम होने पर भी ट्रांसफ़ॉर्मर का इनपुट वाला भाग मुख्य बिजली पर होता है, इसलिए उसे सही ढंग से लगाना ज़रूरी है।
करके देखिए: कमरे की वायरिंग
3D में हर लैंप का प्रकार चुनिए और उसके वाट और ल्यूमेन पढ़िए। पहले अनुमान लगाइए: किसमें प्रति वाट ल्यूमेन सबसे ज़्यादा है? फिर सर्किट 2 पर ओवरलोड दबाइए और देखिए कौन-से उपकरण रुकते हैं। घर पर गिनिए कि आपके बोर्ड के एक MCB से कितने लैंप और उपकरण जुड़े हैं (बोर्ड खोलिए मत)।
मुख्य सूत्र और परिभाषाएँ
- ऊर्जा (kWh) = शक्ति (kW) × समय (घंटे)
- दक्षता = ज्योति-फ़्लक्स (lm) ÷ शक्ति (W)
- शक्ति P = V × I, इसलिए I = P ÷ V
- ट्रांसफ़ॉर्मर: V₁ ÷ V₂ = N₁ ÷ N₂
- सर्किट की अधिकतम शक्ति = V × MCB की रेटिंग
हल किए गए उदाहरण
1. 60 W का लैंप 5 घंटे जलता है। वह कितनी ऊर्जा लेता है?
60 W = 0.06 kW। ऊर्जा = 0.06 × 5 = 0.3 kWh।
2. 60 W के तंतु बल्ब की जगह 9 W की एलईडी लगाई गई। दोनों 1000 घंटे चलते हैं। कितनी ऊर्जा बची?
तंतु बल्ब: 60 kWh। एलईडी: 9 kWh। बचत = 60 − 9 = 51 kWh। 8 प्रति kWh पर बचत 408 है।
3. एक एलईडी 9 W में 800 lm देती है। उसकी दक्षता ज्ञात कीजिए।
दक्षता = 800 ÷ 9 ≈ 89 lm/W।
4. 115 W का पंखा 230 V पर चलता है। धारा ज्ञात कीजिए।
I = P ÷ V = 115 ÷ 230 = 0.5 A।
5. प्रकाश सर्किट में 230 V पर 6 A का MCB है। वह अधिकतम कितनी शक्ति दे सकता है? यह 60 W के कितने बल्बों के बराबर है?
अधिकतम शक्ति = 230 × 6 = 1380 W। बल्ब = 1380 ÷ 60 = 23।
6. घंटी के ट्रांसफ़ॉर्मर में 230 V वाले ओर 1150 फेरे हैं और वह 12 V देता है। 12 V वाले ओर कितने फेरे होंगे?
N₂ = N₁ × V₂ ÷ V₁ = 1150 × 12 ÷ 230 = 60 फेरे।
7. इन्हें मुख्य बिजली और कम धारा के संस्थापनों में छाँटिए: छत का पंखा, दरवाज़े की घंटी, CCTV कैमरा, बिजली की इस्त्री।
मुख्य बिजली: छत का पंखा, बिजली की इस्त्री। कम धारा: दरवाज़े की घंटी, CCTV कैमरा।
आम गलतियाँ
- स्विच को न्यूट्रल तार में लगाना। तब स्विच बंद होने पर भी लैंप होल्डर में करंट रहता है।
- वाट ज़्यादा वाली एलईडी को "ज़्यादा चमकदार" मान लेना, ल्यूमेन देखे बिना। चमक ल्यूमेन में नापी जाती है, वाट में नहीं।
- बार-बार ट्रिप होने पर बड़ा MCB लगा देना। तार गर्म हो सकता है। ओवरलोड का कारण खोजिए।
- कम धारा की लाइन को पूरी तरह बेफ़िक्र मान लेना। उसे चलाने वाले ट्रांसफ़ॉर्मर का इनपुट मुख्य बिजली है।