Cell and Battery

Cell and Battery

 सेल:-
  • यह एक स्थैतिक युक्ति है जो रासायनिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है।
  • इसे सर्किट में ऐसे दर्षाया जाता है-
cell and battery
Cell Circuit

ये दो प्रकार के होते है :-

(1) प्राथमिक सेल :- इस प्रकार के सेलों में पदार्थां की रासायनिक क्रिया के द्वारा EMF उत्पन्न होता है। इसमें रासायनिक क्रिया अनुत्क्रमणीय (Irreversible)  होती है।
उदाहरण - वोल्टाइक सेल या गेल्वेनिक सेल, लैकलांची सेल, डेनियम सेल, षुश्क सेल, मरकरी सेल (बटन सेल या मिनी सेल), जिंक क्लोराइड सेल, सिल्वर ऑक्साइड सेल।
  • सबसे पहले वोल्टाइक सेल बनायी गयी थी। इसे वोल्टा ने बनाया था। 
  • वोल्टाइक सेल का EMF 1.08-1.10 volt  होता है।
  • लैकलांची सेल का EMF 1.46 volt होता है।
  • डेनियम सेल का EMF 1.1 volt होता है।
  • षुश्क सेल, मरकरी सेल, जिंक क्लोराइड सेल, सिल्वर ऑक्साइड सेल का EMF 1.5 volt होता है।
(2) द्वितीयक सेल :-  इसे Storage Cell या Accumulator Cell भी कहते हैं। इस प्रकार के सेलों में विद्युत ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करके सेल में स्टोर कर दिया जाता है और बाद में आवष्यकता पड़ने पर रासायनिक ऊर्जा को पुनः ऊर्जा में परिवर्तित करके उपयोग में लाया जाता है। इसमें रासायनिक क्रिया उत्क्रमणीय (Reversible)  होती है।
उदाहरण- लेड-एसिड सेल, एल्केलाइन सेल का मतलब क्षारीय सेल जैसे- निकेल कैडमियम सेल, एडिसन सेल/निकेल आयरन। 
  • लेड-एसिड सेल का EMF 2.2 volt होता है।
  • एडीसन सेल का EMF 1.2-1.5 volt अवसज होता है।
  • प्राथमिक सेल की तुलना में द्वितीयक सेल का EMF अधिक होता है।

 Difference Between Primary Cell and Secondary Cell

cell and battery, primary cell and secondary cell
Cell and Battery

विद्युत ऊर्जा :- 
  • प्राथमिक सेल में कम विद्युत ऊर्जा स्टोर की जा सकती है।
  • द्वितीयक सेल में अधिक विद्युत ऊर्जा स्टोर की जा सकती है।
वोल्टेज और धारा :- 
  • प्राथमिक सेल से कम मान का वोल्टेज और विद्युत धारा प्राप्त होती है।
  • द्वितीयक सेल से अधिक मान का वोल्टेज और धारा प्राप्त होती है।
वजन :- 
  • प्राथमिक सेल आकार में छोटे और वजन में हल्के होते है।
  • द्वितीयक सेल आकार में बड़े और वजन में भारी होते  है।

बैटरी :- 

  • सेलों के समूहन को बैटरी कहते हैं।
  • सेलों को निम्न प्रकार से संयोजित किया जा सकता है :-
(1) श्रेणी समूह :- 
  • अधिक विद्युत वाहक बल प्राप्त करने के लिए सेलों को श्रेणी क्रम में संयोजित किया जाता है।
  • जब बाहरी लोड प्रतिरोध, आंतरिक प्रतिरोध की अपेक्षा अधिक हो, सेलों को श्रेणी क्रम में जोड़ना चाहिए
(2) समांतर समूह :- 
  • अधिक मान की विद्युत धारा अथवा अधिक समय तक विद्युत धारा प्राप्त करने लिए सेलों को समांतर क्रम में संयोजित किया जाता है।
  • जब बाहरी लोड प्रतिरोध, आंतरिक प्रतिरोध की अपेक्षा कम हो, सेलों को समांतर क्रम में जोड़ना चाहिए।
  • जब बाहरी लोड प्रतिरोध, आंतरिक प्रतिरोध के बराबर हो, तब सेलों को मिक्स क्रम में जोड़ना चाहिए।
  • बैटरी की क्षमता एम्पियर घण्टे में व्यक्त की जाती है। बैटरी की क्षमता = धारा (एम्पियर में) × समय (घण्टा में)
  • बैटरी की क्षमता डिस्चार्ज की दर पर निर्भर करती है।
बैटरी चार्जिंग :- जब किसी सेल अथवा बैट्री को निर्माण के बाद ही या डिस्चार्ज होने पर पुनः किसी बाहरी डी.सी. स्रोत से जोड़ा जाता है तो उसे चार्जिंग कहते हैं।
  • इसके लिए केवल डी.सी. स्रोत की जरूरत होती है। 
  • बैटरी के डिस्चार्ज होने के बाद प्लेट का रंग सफेद हो जाता है।
  • बैटरी के चार्जिंग के समय इलेक्ट्राइट का आपेक्षिक घनत्व बढ़ता है।
  • चार्जिंग के समय लेड-एसिड सेल विद्युत ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है।

ट्रिकल चार्जिंग :- सल्फेषन दोश युक्त लेड-एसिड बैटरी को पुनर्जीवित करने के लिए अति निम्न विद्युत धारा दर (सामान्य चार्जिंग धारा का 2-5%) पर आवेषित करना ट्रिकल चार्जिंग कहलाता है।
  • ट्रिकल चार्जिंग के लिए धारा 0.1 से 0.15 एम्पियर देते हैं। 
  • नो लोड पर बैटरी की डिस्चार्जिंग को मैंटेन करने के लिए ट्रिकल चार्ज करते हैं। 
  • ट्रिकल चार्जिंग का उपयोग Imergency situation  जैसे- Hospital, Cinema Hall, Ships, Aro plane में करते हैं।  
कैसे पता लगायें कि बैटरी फुल चार्ज है या नहीं :-

Fully Charged Condition:-
(1) emf 2.2 volt के आस-पास होता है।
(2) Specific Gravity ज्यादा होती है। (1.26 to 1.28). Specific Gravity ज्यादा का मतलब Electrolyte गाढ़ा हो जाता है।
(3) Anode और Cathode का रंग अलग-अलग होता है। Anode - Dark Brwon , Cathode - Grey

 Fully Discharged Condition:-
(1) emf 1.8 volt के आस-पास होता है।
(2) Specific Gravity कम होती है। (1.15 to 1.18). Specific Gravity ज्यादा का मतलब Electrolyte हल्का हो जाता है।
(3) Anode vkSj Cathode का रंग समान (सफेद) होता है। 

महत्वपूर्ण तथ्य (Important Facts) %
  • बैटरी के डिस्चार्ज के समय सेल की वोल्टेज घटती है।
  • जब किसी सेल के पूर्ण चार्ज होने के उपरान्त उसमें से गैस बाहर निकलती है तो उसे गैसिंग कहते है।
  • डिस्चार्ज बैटरी का आन्तरिक प्रतिरोध बढ़ जाता है।
  • सामान्यतः सबसे अधिक उपयोग होने वाला द्वितीयक सेल लेड-एसिड सेल है।
  • यदि सल्फ्यूरिक अम्ल में पानी मिलाया जाए तो अधिक मात्रा में गर्मी पैदा होगी। इसलिए बैट्री में पहले जल डालते हैं उसके बाद अम्ल।
  • Hydrometer का उपयोग Electrolyte  की Specific Gravity मापने के लिए किया जाता है।
  • Hygrometer का उपयोग वायुमण्डल में वायु की आद्रता (Humitidity)  मापने के लिए किया जाता है।
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