Electric power
বৈদ্যুতিক শক্তি হল একটি বৈদ্যুতিক বর্তনী দ্বারা বৈদ্যুতিক শক্তি স্থানান্তরের হার। শক্তির এস. আই একক হল ওয়াট, প্রতি সেকেন্ডে এক জুল। অন্যান্য এস. আই ইউনিটের মতো স্ট্যান্ডার্ড উপসর্গগুলি ওয়াটের ক্ষেত্রেও প্রযোজ্য হয়ঃ হাজার, মিলিয়ন এবং বিলিয়ন ওয়াটকে যথাক্রমে কিলোওয়াট, মেগাওয়াট এবং গিগাওয়াট বলা হয়। একটি সাধারণ ভুল ধারণা হল যে বৈদ্যুতিক শক্তি কেনা-বেচা করা হয়, কিন্তু আসলে বৈদ্যুতিক শক্তি কেনা-বেচা করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, ভোক্তাদের কাছে বিক্রি হওয়া বিদ্যুৎ পরিমাপ করা হয় শক্তির পরিমাণ, কিলোওয়াট-ঘন্টা (কিলোওয়াটকে ঘন্টা দ্বারা গুণিত করা হয়), এবং যে হারে এই শক্তি স্থানান্তর করা হয় তার ভিত্তিতে নয়। বৈদ্যুতিক শক্তি সাধারণত বৈদ্যুতিক জেনারেটর দ্বারা উৎপাদিত হয়, তবে বৈদ্যুতিক ব্যাটারির মতো উৎস দ্বারাও সরবরাহ করা যেতে পারে। এটি সাধারণত বৈদ্যুতিক গ্রিডের মাধ্যমে বৈদ্যুতিক বিদ্যুৎ শিল্প দ্বারা ব্যবসা এবং বাড়িতে (গার্হস্থ্য প্রধান বিদ্যুৎ হিসাবে) সরবরাহ করা হয়। বৈদ্যুতিক শক্তি ট্রান্সমিশন লাইন দ্বারা দীর্ঘ দূরত্বে সরবরাহ করা যেতে পারে এবং উচ্চ দক্ষতার সাথে গতি, আলো বা তাপের মতো প্রয়োগের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। সংজ্ঞা যান্ত্রিক শক্তির মতো বৈদ্যুতিক শক্তি হল কাজ করার হার, যা ওয়াটে পরিমাপ করা হয় এবং পি অক্ষর দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়। ওয়াটেজ শব্দটি কথ্য ভাষায় "ওয়াটে বৈদ্যুতিক শক্তি" বোঝাতে ব্যবহৃত হয়। একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ I দ্বারা উৎপাদিত ওয়াটের বৈদ্যুতিক শক্তি যা প্রতি টি সেকেন্ডে V-এর বৈদ্যুতিক বিভব (ভোল্টেজ) পার্থক্যের মধ্য দিয়ে যাওয়া Q কুলম্বের চার্জ নিয়ে গঠিতঃ যেখানেঃ W হল জুলগুলিতে কাজ t হল সেকেন্ডে সময় Q হল কুলম্বগুলিতে বৈদ্যুতিক চার্জ V হল বৈদ্যুতিক বিভব বা ভোল্টেজের ভোল্টেজ I হল অ্যাম্পিয়ারে বৈদ্যুতিক প্রবাহ অর্থাৎ, ওয়াট = ভোল্ট গুণিত অ্যাম্পস। ব্যাখ্যা বৈদ্যুতিক শক্তি অন্য ধরনের শক্তিতে রূপান্তরিত হয় যখন বৈদ্যুতিক চার্জ বৈদ্যুতিক সম্ভাব্যতা পার্থক্যের (ভোল্টেজ) মধ্য দিয়ে চলে যায়, যা বৈদ্যুতিক বর্তনীতে বৈদ্যুতিক উপাদানগুলিতে ঘটে। বৈদ্যুতিক শক্তির দৃষ্টিকোণ থেকে, একটি বৈদ্যুতিক বর্তনীর উপাদানগুলিকে দুটি বিভাগে ভাগ করা যেতে পারেঃ সক্রিয় যন্ত্র (শক্তির উৎস) যদি বৈদ্যুতিক প্রবাহকে নিম্ন বৈদ্যুতিক সম্ভাব্যতা থেকে উচ্চতর দিকে প্রবাহিত হতে বাধ্য করা হয়, তাহলে ধনাত্মক আধান ঋণাত্মক থেকে ধনাত্মক টার্মিনালে চলে যায়, আধানের উপর কাজ করা হবে, এবং শক্তি অন্য কোনও ধরনের শক্তি থেকে বৈদ্যুতিক সম্ভাব্যতায় রূপান্তরিত হচ্ছে, যেমন যান্ত্রিক শক্তি বা রাসায়নিক শক্তি। যে যন্ত্রগুলিতে এটি ঘটে সেগুলিকে সক্রিয় যন্ত্র বা শক্তির উৎস বলা হয়; যেমন বৈদ্যুতিক জেনারেটর এবং ব্যাটারি। কিছু যন্ত্র একটি উৎস বা একটি লোড হতে পারে, যা তাদের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত ভোল্টেজ এবং কারেন্টের উপর নির্ভর করে। উদাহরণস্বরূপ, একটি রিচার্জেবল ব্যাটারি একটি উৎস হিসাবে কাজ করে যখন এটি একটি বর্তনীকে শক্তি সরবরাহ করে, কিন্তু একটি লোড হিসাবে যখন এটি একটি ব্যাটারি চার্জারের সাথে সংযুক্ত থাকে এবং রিচার্জ করা হয়। প্যাসিভ ডিভাইস (লোড) যদি প্রচলিত বিদ্যুৎ ডিভাইসের মধ্য দিয়ে উচ্চতর সম্ভাব্যতা (ভোল্টেজ) থেকে নিম্ন সম্ভাবনার দিকে প্রবাহিত হয়, তাই ধনাত্মক চার্জ ধনাত্মক (+) টার্মিনাল থেকে ঋণাত্মক (-) টার্মিনালে চলে যায়, কাজটি চার্জের দ্বারা করা হয়। টার্মিনালগুলির মধ্যে ভোল্টেজের কারণে চার্জের সম্ভাব্য শক্তি যন্ত্রের গতিশক্তিতে রূপান্তরিত হয়। এই যন্ত্রগুলিকে প্যাসিভ কম্পোনেন্ট বা লোড বলা হয়; তারা সার্কিট থেকে বৈদ্যুতিক শক্তি 'খরচ' করে, এটিকে যান্ত্রিক কাজ, তাপ, আলো ইত্যাদির মতো শক্তির অন্যান্য রূপগুলিতে রূপান্তরিত করে। উদাহরণস্বরূপ বৈদ্যুতিক যন্ত্রপাতি, যেমন হালকা বাল্ব, বৈদ্যুতিক মোটর এবং বৈদ্যুতিক হিটার। অল্টারনেটিং কারেন্ট (এসি) সার্কিটগুলিতে ভোল্টেজের দিক পর্যায়ক্রমে বিপরীত হয়, তবে কারেন্ট সর্বদা উচ্চতর সম্ভাব্যতা থেকে নিম্ন সম্ভাব্যতা দিকে প্রবাহিত হয়। প্যাসিভ সাইন কনভেনশন যেহেতু বৈদ্যুতিক শক্তি কোনও উপাদানের মধ্যে বা বাইরে প্রবাহিত হতে পারে, তাই একটি কনভেনশন প্রয়োজন যার জন্য ধনাত্মক শক্তি প্রবাহের প্রতিনিধিত্ব করে। একটি বর্তনী থেকে একটি উপাদানের মধ্যে প্রবাহিত বৈদ্যুতিক শক্তিকে নির্বিচারে একটি ধনাত্মক চিহ্ন হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়, অন্যদিকে একটি উপাদান থেকে একটি বর্তনীতে প্রবাহিত শক্তিকে একটি ঋণাত্মক চিহ্ন হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়। এইভাবে নিষ্ক্রিয় উপাদানগুলির ইতিবাচক বিদ্যুৎ খরচ হয়, অন্যদিকে বিদ্যুৎ উৎসগুলির নেতিবাচক বিদ্যুৎ খরচ হয়। একে প্যাসিভ সাইন কনভেনশন বলা হয়। প্রতিরোধী বর্তনী প্রতিরোধক (ওহমিক বা রৈখিক) লোডের ক্ষেত্রে, শক্তির সূত্র (পি = আই. ভি) এবং জুলের প্রথম সূত্র (ভি = আই. আর) ওহমের সূত্র (ভি = আই. আর)-এর সাথে মিলিত হয়ে অপসৃত শক্তির পরিমাণের জন্য বিকল্প অভিব্যক্তি তৈরি করা যেতে পারেঃ যেখানে আর হল বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ। হারমোনিক্স ছাড়া বিকল্প তড়িৎ প্রবাহ বিকল্প তড়িৎ বর্তনীতে, শক্তি সঞ্চয় উপাদান যেমন ইন্ডাক্টেন্স এবং ক্যাপাসিট্যান্সের ফলে শক্তি প্রবাহের দিক পর্যায়ক্রমিকভাবে পরিবর্তিত হতে পারে। শক্তি প্রবাহের (শক্তি) যে অংশটি এসি তরঙ্গের একটি সম্পূর্ণ চক্রের গড়, যার ফলে এক দিকে শক্তির নিট স্থানান্তর ঘটে, তা বাস্তব শক্তি (সক্রিয় শক্তি হিসাবেও পরিচিত) হিসাবে পরিচিত। শক্তির প্রবাহের (শক্তি) সেই অংশের প্রশস্ততা যার ফলে শক্তির কোনও নিট স্থানান্তর হয় না, বরং সঞ্চিত শক্তির কারণে প্রতিটি চক্রে উৎস এবং লোডের মধ্যে দোলন হয়, তা প্রতিক্রিয়াশীল শক্তির পরম মান হিসাবে পরিচিত। ভোল্টেজ তরঙ্গের আরএমএস মান এবং বর্তমান তরঙ্গের আরএমএস মানের গুণফল আপাত শক্তি হিসাবে পরিচিত। কোনও যন্ত্র দ্বারা ব্যবহৃত ওয়াটে প্রকৃত শক্তি P দেওয়া হয় যেখানে Vp হল ভোল্টে সর্বোচ্চ ভোল্টেজ Ip হল অ্যাম্পিয়ারে সর্বোচ্চ বিদ্যুৎ প্রবাহ Vrms হল ভোল্টে মূল-অর্থ-বর্গ ভোল্টেজ IRms হল অ্যাম্পিয়ারে মূল-অর্থ-বর্গ বিদ্যুৎ প্রবাহ θ = θv − θi হল সেই পর্যায় কোণ যার দ্বারা ভোল্টেজ সাইন তরঙ্গ বর্তমান সাইন তরঙ্গকে নেতৃত্ব দেয়, বা সমতুল্য পর্যায় কোণ যার দ্বারা বর্তমান সাইন তরঙ্গ ভোল্টেজ সাইন তরঙ্গকে পিছিয়ে দেয় প্রকৃত শক্তি, প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি এবং আপাত শক্তির মধ্যে সম্পর্ক ভেক্টর হিসাবে পরিমাণগুলি উপস্থাপন করে প্রকাশ করা যেতে পারে। বাস্তব শক্তিকে অনুভূমিক ভেক্টর হিসাবে এবং প্রতিক্রিয়াশীল শক্তিকে উল্লম্ব ভেক্টর হিসাবে উপস্থাপন করা হয়। আপাত শক্তি ভেক্টর হল বাস্তব এবং প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি ভেক্টরগুলিকে সংযুক্ত করে গঠিত একটি সমকোণ ত্রিভুজের হাইপোটেনুজ। এই উপস্থাপনাকে প্রায়শই শক্তি ত্রিভুজ বলা হয়। পিথাগোরীয় উপপাদ্য ব্যবহার করে, বাস্তব, প্রতিক্রিয়াশীল এবং আপাত শক্তির মধ্যে সম্পর্কটি হলঃ বাস্তব এবং প্রতিক্রিয়াশীল শক্তিগুলি সরাসরি আপাত শক্তি থেকে গণনা করা যেতে পারে, যখন বিদ্যুৎ এবং ভোল্টেজ উভয়ই একটি পরিচিত পর্যায় কোণ θ সহ সাইনোসয়েড হয়ঃ বাস্তব শক্তি এবং আপাত শক্তির অনুপাতকে পাওয়ার ফ্যাক্টর বলা হয় এবং এটি সর্বদা −1 এবং 1 এর মধ্যে একটি সংখ্যা। যেখানে স্রোত এবং ভোল্টেজের অ-সাইনসয়েডাল রূপ রয়েছে, সেখানে বিকৃতি প্রভাবগুলি অন্তর্ভুক্ত করার জন্য পাওয়ার ফ্যাক্টরকে সাধারণীকরণ করা হয়। তড়িৎচুম্বকীয় ক্ষেত্র যেখানেই বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্র একসাথে থাকে এবং একই জায়গায় ওঠানামা করে সেখানে বৈদ্যুতিক শক্তি প্রবাহিত হয়। এর সহজতম উদাহরণ হল বৈদ্যুতিক বর্তনী, যেমন পূর্ববর্তী অংশে দেখানো হয়েছে। সাধারণ ক্ষেত্রে, তবে, সহজ সমীকরণ P = IV আরও জটিল গণনা দ্বারা প্রতিস্থাপিত হতে পারে। বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের তীব্রতা এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের তীব্রতা ভেক্টরের ক্রস-প্রোডাক্টের বদ্ধ পৃষ্ঠ অবিচ্ছেদ্য আয়তনের বাইরে মোট তাৎক্ষণিক শক্তি (ওয়াটে) দেয়ঃ ফলাফলটি একটি স্কেলার কারণ এটি পয়েন্টিং ভেক্টরের পৃষ্ঠ অবিচ্ছেদ্য। উৎপাদন উৎপাদন প্রচুর বিদ্যুৎ উৎপাদনের মৌলিক নীতিগুলি 1820-এর দশকে এবং 1830-এর দশকের গোড়ার দিকে ব্রিটিশ বিজ্ঞানী মাইকেল ফ্যারাডে আবিষ্কার করেছিলেন। তাঁর মৌলিক পদ্ধতিটি আজও ব্যবহৃত হয়ঃ একটি চুম্বকের খুঁটির মধ্যে তারের লুপ বা তামার ডিস্কের গতি দ্বারা বৈদ্যুতিক প্রবাহ উৎপন্ন হয়। বিদ্যুৎ পরিষেবার ক্ষেত্রে, এটি গ্রাহকদের কাছে বিদ্যুৎ সরবরাহের প্রথম প্রক্রিয়া। অন্যান্য প্রক্রিয়া, বিদ্যুৎ সঞ্চালন, বিতরণ, এবং বৈদ্যুতিক শক্তি সঞ্চয় এবং পুনরুদ্ধার পাম্প-স্টোরেজ পদ্ধতি ব্যবহার করে সাধারণত বৈদ্যুতিক শক্তি শিল্প দ্বারা পরিচালিত হয়। একটি বিদ্যুৎ কেন্দ্রে বেশিরভাগ বিদ্যুৎ উৎপন্ন হয় তড়িৎ-যান্ত্রিক জেনারেটর দ্বারা, যা জ্বলন, ভূ-তাপীয় শক্তি বা পারমাণবিক বিভাজন দ্বারা উত্তপ্ত তাপ ইঞ্জিন দ্বারা চালিত হয়। অন্যান্য জেনারেটরগুলি প্রবাহিত জল এবং বাতাসের গতিশক্তি দ্বারা চালিত হয়। আরও অনেক প্রযুক্তি রয়েছে যা বিদ্যুৎ উৎপাদনে ব্যবহৃত হয় যেমন ফটোভোলটাইক সৌর প্যানেল। ব্যাটারি হল এক বা একাধিক তড়িৎরাসাযনিক কোষের সমন্বয়ে গঠিত একটি যন্ত্র যা সঞ্চিত রাসায়নিক শক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তরিত করে। 1800 সালে আলেসান্দ্রো ভোল্টা দ্বারা প্রথম ব্যাটারি (বা "ভোল্টাইক পাইল") উদ্ভাবনের পর থেকে এবং বিশেষ করে 1836 সালে প্রযুক্তিগতভাবে উন্নত ড্যানিয়েল কোষের পর থেকে, ব্যাটারিগুলি অনেক গৃহস্থালী এবং শিল্প প্রয়োগের জন্য একটি সাধারণ শক্তির উৎস হয়ে উঠেছে। 2005 সালের একটি অনুমান অনুযায়ী, বিশ্বব্যাপী ব্যাটারি শিল্প প্রতি বছর 6 শতাংশ বার্ষিক বৃদ্ধি সহ 48 বিলিয়ন মার্কিন ডলার বিক্রয় করে। দুই ধরনের ব্যাটারি রয়েছেঃ প্রাথমিক ব্যাটারি (ডিসপোজেবল ব্যাটারি), যা একবার ব্যবহার করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে এবং ফেলে দেওয়া হয়েছে, এবং গৌণ ব্যাটারি (রিচার্জেবল ব্যাটারি), যা একাধিকবার রিচার্জ এবং ব্যবহার করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। ব্যাটারিগুলি বিভিন্ন আকারে পাওয়া যায়; শ্রবণশক্তি এবং কব্জি ঘড়ির জন্য ব্যবহৃত ক্ষুদ্রাকার বোতাম কোষ থেকে শুরু করে ব্যাটারি ব্যাঙ্ক পর্যন্ত এমন কক্ষের আকার যা টেলিফোন এক্সচেঞ্জ এবং কম্পিউটার ডেটা সেন্টারগুলির জন্য স্ট্যান্ডবাই শক্তি সরবরাহ করে। বৈদ্যুতিক শক্তি শিল্প বৈদ্যুতিক শক্তি শিল্প একটি গ্রিড সংযোগের মাধ্যমে বিদ্যুতের প্রয়োজন এমন অঞ্চলে পর্যাপ্ত পরিমাণে বিদ্যুৎ উৎপাদন ও সরবরাহ করে। গ্রিড গ্রাহকদের মধ্যে বৈদ্যুতিক শক্তি বিতরণ করে। কেন্দ্রীয় বিদ্যুৎ কেন্দ্র বা বণ্টিত উৎপাদনের মাধ্যমে বিদ্যুৎ উৎপন্ন হয়। বৈদ্যুতিক শক্তি শিল্প ধীরে ধীরে নিয়ন্ত্রণমুক্তির দিকে ঝুঁকছে-উদীয়মান সংস্থাগুলি ঐতিহ্যবাহী পাবলিক ইউটিলিটি সংস্থাগুলির সাথে গ্রাহকদের প্রতিযোগিতার প্রস্তাব দিচ্ছে। কেন্দ্রীয় উৎপাদন কেন্দ্র থেকে উৎপাদিত এবং বৈদ্যুতিক ট্রান্সমিশন গ্রিডের মাধ্যমে বিতরণ করা বৈদ্যুতিক শক্তি শিল্প, বাণিজ্যিক এবং ভোক্তা প্রয়োগগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। একটি দেশের মাথাপিছু বিদ্যুৎ ব্যবহারের সঙ্গে তার শিল্প বিকাশের সম্পর্ক রয়েছে। বৈদ্যুতিক মোটর বিদ্যুৎ উৎপাদন যন্ত্রপাতি এবং সাবওয়ে ও রেল ট্রেন চালিত করে। বৈদ্যুতিক আলো কৃত্রিম আলোর সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ রূপ। বৈদ্যুতিক শক্তি সরাসরি তার আকরিক থেকে অ্যালুমিনিয়াম উত্তোলন এবং বৈদ্যুতিক চাপ চুল্লীতে ইস্পাত উৎপাদনের মতো প্রক্রিয়াগুলিতে ব্যবহৃত হয়। টেলিযোগাযোগ ও সম্প্রচারের জন্য নির্ভরযোগ্য বৈদ্যুতিক শক্তি অপরিহার্য। বৈদ্যুতিক শক্তি গরম জলবায়ুতে শীতাতপ নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা প্রদানের জন্য ব্যবহৃত হয় এবং কিছু জায়গায় বৈদ্যুতিক শক্তি স্থান গরম করার জন্য একটি অর্থনৈতিকভাবে প্রতিযোগিতামূলক শক্তির উৎস। জল পাম্প করার জন্য বৈদ্যুতিক শক্তির ব্যবহার পৃথক গৃহস্থালীর কূপ থেকে শুরু করে সেচ ও শক্তি সঞ্চয় প্রকল্প পর্যন্ত বিস্তৃত। আরও দেখুন ই. জি. আর. আই. ডি বৈদ্যুতিক শক্তি খরচ বৈদ্যুতিক শক্তি ব্যবস্থা উচ্চ-ভোল্টেজ কেবল বিদ্যুৎ প্রকৌশল গ্রামীণ বিদ্যুতায়ন রেফারেন্স গ্রন্থপঞ্জি রিপোর্ট আগস্ট 2003 ব্ল্যাকআউট, উত্তর আমেরিকান বৈদ্যুতিক নির্ভরযোগ্যতা কাউন্সিল ওয়েবসাইট বহিরাগত লিঙ্ক মার্কিন শক্তি বিভাগঃ বৈদ্যুতিক শক্তি অস্থায়ী হার