மின்சாரம் பற்றிய வரலாறு -2

கெரிக்கின் சோதனைக்கு பிறகு மக்களுக்கு மின்சாரத்தின் மேல் ஆர்வம் வந்து அதை பற்றி அறிய ஆரம்பித்தார்கள். ஸ்டீபன் கிரே என்ற ஆங்கிலேயர் தானும் சில சோதனைகளை மேற்கொண்டார். அவர் கண்ணாடியை ‘எலக்டிரிக்’ ஆராய்ச்சிக்கு பயன்படுத்தினார் அது பெரிய அளவிலும் மலிவாக கிடைத்தது. கெரிக்குக்கு கண்ணாடி ஒரு நல்ல ‘எலக்டிரிக்’ என்று தெரிந்து இருந்தால் அவர் அதை உடைத்து இருக்க மாட்டார். கண்ணாடி உபயோகித்து கந்தகத்தை தவிர்த்து இருப்பார். கிரே ஒரு மீட்டர் நீளமுள்ள ஒரு காலி கண்ணாடி குழாயை தேய்த்தார். அது இறகுகளை ஈர்த்தது தேய்க்கல் மின்சாரம் அதில் ஏறி இருந்தது. கண்ணாடி குழாய் இரண்டு முனைகளிலும் திறந்து இருந்ததால் தூசி முதலியவை அவருடைய சோதனையை கெடுக்கும் என்ற கிரே எண்ணினார். அதனால் இருமுனைகளிலும் கார்க் கொண்டு அடைத்தார். (தக்கை) என்ன ஆச்சரியம் தக்கையும் இறகுகளை ஈர்த்தது.

மின்சாரம் பற்றிய வரலாறு -1

   இப்போதைய துருக்கியின் மேற்கு கடற்கரை ஓரம் இருந்த நாட்டில் 2500 ஆண்டுகளுக்கு முன் மின்சாரத்தின் கதை ஆரம்பமாகிறது. அந்த இடத்தில் மக்னேசியா என்ற ஒரு நகரம். அங்கு மக்கள் கிரேக்க மொழி பேசினார்கள் . அங்கு ஒரு ஆடு மேய்க்கும் சிறுவன் ஆடுகளை பார்த்து கொண்டிருந்தான் கல்சுவர்கள், தடுப்புகள் ஏறுவதற்கு அவன் ஒரு இரும்பு நுனி வைத்த ஒரு கழியை உபயோகித்தான் .

வீடுகளுக்கு பயன்படுத்த ரூ.6 ஆயிரம் செலவில் காற்றாலை மின்சாரம்

நம் வீட்டில் பயன்படுத்தப்படும் மின்சார பொருட்களின் மின் அளவை எளிதாக கண்டுபிடிக்கலாம்.

நம் வீட்டில் அன்றாடம் நாம் பயன்படுத்திக்கொண்டிருக்கும் மின்சாதன (எலக்ட்ரானிக்) பொருட்களின் மின்சார அளவை எளிதாக கண்டுபிடிக்கலாம் இதைப்பற்றித்தான் இந்தப்பதிவு.  நண்பர் ஒருவர் புதிதாக இன்வெர்டர் ( Inverter ) வாங்கி இருப்பதாகவும் வீட்டினுள் எந்த பொருட்கள் எவ்வளவு மின்சாரம் எடுத்துகொள்கிறது என்பதை கண்டுபிடிப்பது எப்படி என்பதைப்பற்றியும் கேட்டிருந்தார் அவருக்காக மட்டுமின்றி நாம் அனைவரும் தெரிந்து கொள்ளும் வகையில் நம் வீட்டில் இருக்கும் எலக்ட்ரானிக் பொருட்கள் எவ்வளவு மின்சாரம் எடுத்துக்கொள்கிறது என்பதை எளிதாக  கண்டுபிடிக்க ஒரு தளம் நமக்கு உதவுகிறது.

ஷாக் அடித்தால் என்ன செய்வது?

  

இன்றைய வாழ்வில் மின்சாரம் என்பது மிகவும் இன்றியமையாத ஒன்று. மின்சாரம் நமக்குத் தருகிற நன்மைகளும் வசதிகளும் ஏராளம். என்றாலும், மின்சாரத்தையும் மின்கருவிகளையும் அலட்சியமாகவோ, தவறாகவோ பயன்படுத்தினால், அவை தரும் ஆபத்துகளும் அதிகம்.

மின்விபத்து ஏற்படுவது ஏன்?

வீட்டிலும் சரி, அலுவலகங்களிலும் சரி, மின்விபத்து ஏற்படுவதற்குப் பல காரணங்கள் இருந்தாலும், முக்கிய காரணங்கள் இவையே: தரமான மின்கருவிகளைப் பொருத்தாதது; மின்கருவிகள் தரமாக இருந்தாலும், அவற்றை மிகச் சரியாகப் பொருத்தாதது; பாதுகாப்பின்றி பயன்படுத்துவது; ஈர உடலோடு மின்கருவிகளைத் தொடுவது.

மின்சாரம்

 விஞ்ஞானம் இல்லாத உலகத்தை ஒரு கணம் கற்பனை செய்து பாருங்கள்! பைத்தியம் பிடித்துவிடும்! உலகை முன்னுக்கு நகர்த்திச் செல்லும் ஒரே சக்தி விஞ்ஞானம்தான். விஞ்ஞானமோ, தொழில்நுட்பமோ மின்சாரம் இல்லாமல் சாத்தியமா? இல்லை அல்லவா? எனவே, நவீன உலகில் அனைத்துக்கும் அடிப்படையான பரமாத்மா என்றால் அது மின்சாரம்தான். ஆகவே அதைப் பற்றித் தெரிந்துகொள்ளவேண்டியது அவசியம். பயப்படவேண்டாம். ஷாக் அடிக்காத மொழியில் எளிமையாகவே மின்சாரத்தைப் பற்றிய அடிப்படைகளைத் தெரிந்துகொள்ளமுடியும். மின்சாரம் என்றால் என்ன என்பது தொடங்கி மின் உற்பத்தி, மின்சார சேமிப்பு வரை அனைத்தைக் குறித்தும் அறிமுகப்படுத்துகிறது இந்த தளம். தொடர்ந்து பார்வையிட்டு பின்னுடம் இடவும் நன்றி,

வீட்டு வயரிங் - பகுதி.5

எலெக்ட்ரிக்கல் வயர்களின் முனையில் அதன் இன்சுலேஷனை நீக்கி செப்பு கம்பிகளை எடுத்து சுவிட்ச், சாக்கெட் போன்றவற்றில் இணைக்கும் பொழுது, ஒரு வயரின் ஏதாவது ஒரு கம்பி மற்ற வயரின் இணைப்பை தொட்டுவிடும் வகையில் இருக்கக்ககூடாது. அப்படி இருந்தால் ஷார்ட் சர்க்கியூட் ஆகிவிடும். ஒவ்வொறு வயரிலும் மெல்லிய செப்பு கம்பிகள் பல இருக்கும். இவற்றின் எண்ணிக்கையும் கனமும் அந்த வயரின் கெப்பாசிட்டியை (மின் கடத்தும் திறன்) பொருத்து மாறுபடும். அதனால் எப்பொழுதும் வயரின் நுனியில் இன்சுலேஷனை நீக்கியவுடன், செப்பு கம்பிகளை நன்றாக முறுக்கி(TWIST) விட வேண்டும். படத்தை பார்க்கவும்.

வீட்டு வயரிங் - பகுதி.4

இந்த பதிவில் முதலில் வீட்டில் பயன்படுத்தப்படும் மின்சார பொருட்களை பற்றி பார்க்கலாம். பல்பை பொருத்துவதற்கு ஹோல்டர் (HOLDER) பயன்படுகிறது. பட்டன் ஹோல்டர்,  ஆங்கிள் ஹோல்டர்,   பென்டன் ஹோல்டர் என மூன்று வகைப்படும். படத்தை பார்க்கவும்.

வீட்டு வயரிங் - பகுதி.3

முந்தைய பதிவில் காட்டப்பட்ட அதே படம் ஒரே ஒரு மாற்றத்துடன் கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளது. நியூட்ரல் லைன் இணைப்பிலாமல் உள்ளது. இணைப்பு துண்டிக்கப்பட்டுள்ளது என்பதை காட்ட பெருக்கல் அடையாளம் போடப்பட்டுள்ளது. இப்பொழுது என்ன நடக்கும்?

வீட்டு வயரிங் - பகுதி.2

ஏ.சி மின்சாரத்திற்கு பேஸ், நியூட்ரல் என்ற இரு முனைகள் உண்டு என முன் பதிவில் பார்த்தோம். அதில் நியூட்ரல் என்பது நமக்கு மின்சாரத்தை வழங்கும் டிரான்ஸ்பார்மர்-ன் எர்த் ஆகும். பேஸ் என்ற முனையில் மட்டுமே மின்சாரம் வரும். எனவே நியூட்ரல் நம் உயிருக்கு எவ்வித ஆபத்தையும் உண்டாக்காது. பேஸ் வயரை மட்டும் நாம் கவனமாக கையாள வேண்டும். மின்சாரத்தை கடத்தக்கூடிய அதாவது மின்சாரம் எளிதில் செல்லக்கூடிய பொருட்கள் Good Conductor எனவும், மின்சாரத்தை கடத்தாத பொருட்கள் Bad Conductor என சொல்லப்படும்.

வீட்டு வயரிங் - பகுதி.1

டி.சி மின்சாரத்தில், மின்சாரம்(எலெக்ட்டிரான்) ஒரே திசையில் தொடர்ச்சியாக செல்லும். ஆனால் ஏ.சி மின்சாரத்தில் அது இரு திசையிலும் மாறி மாறி செல்லும். இவ்வாறு ஒரு வினாடிக்கு எத்தனை முறை திசைமாறி செல்கிறதோ அது சைக்கிள் அல்லது ஹெர்ட்ஸ் என சொல்லப்படுகிறது. கீழே உள்ள படத்தை பாருங்கள்.

நாம் உபயோகப்படுத்தும் மின்சாரம் இரண்டு வகையானது. (1) ஆல்ட்டர் நேட் கரண்ட் (AC - Alternate Current) (2). டயரக்ட் கரண்ட்(DC-Direct Current). இதில் ஏசி கரண்டுதான் நாம் அன்றாடம் வீட்டில் உபயோகப்படுத்தும் மின்சாரம் ஆகும். டிசி கரண்ட் என்பது டார்ச் லைட்-டிரான்ஸ்சிஸ்டர் பாட்டரி, மொபைல் போன் பாட்டரி, பைக்-கார் பாட்டரி போன்றவற்றிலிருந்து கிடைக்கும் மின்சாரமாகும். மொத்தத்தில் இது பாட்டரியிலிருந்து கிடைக்கும் மின்சாரமாகும். இனி ஏசி மின்சாரத்தின் உபயோகம், தனித்தன்மைகள் இவை பற்றி விரிவாக பார்க்கலாம்.

நாம் உபயோகிக்கும் ஃபேன், பல்பு, டி.வி, மிக்ஸி, கிரைண்டர், வாஷிங் மிஷின் எல்லாமே சிங்கிள் பேஸ் 230 வோல்ட் ஏசி மின்சாரத்தில் இயங்கக்கூடியவை. உதாரணத்திற்கு உங்கள் டேபிள் ஃபேன்-ன் அடிப்பக்க மூடி அல்லது டி.வி-ன் பின் பக்க மூடி இவற்றில் ஒட்டப்பட்டிருக்கும் ஸ்டிக்கரை பாருங்கள். 230V AC 50Cyc/Hz என குறிப்பிடப்பட்டிருக்கும். அதாவது மேலே குறிப்பிடப்பட்டுள்ள தன்மை கொண்ட மின்சாரத்தில்தான் அது இயங்கும் என்பதற்கான அறிவிப்பு அது.

ஒரு பல்பு பாட்டரியுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. மின்சாரத்தில் இயங்கும் எந்த ஒரு சாதனத்திற்கும் இரு முனைகள்(இணைப்பு-TERMINAL) உண்டு. அதைப்போலவே டி.சி. மின்சாரமாக இருந்தாலும் சரி அல்லது ஏசி மின்சாரமாக இருந்தாலும் சரி இரு முனைகள் உண்டு. நடைமுறையில் பாட்டரி மின்சாரத்தின் இரு முனைகளையும் பாசிடிவ் (POSITIVE), நெகடிவ்(NEGATIVE) என அழைப்பர். இவற்றின் குறியீடு பாசிடிவ்-க்கு (+) எனவும் நெகடிவ்-க்கு (-)ஆகும். கல்ர் குறியீடு, பாசிடிவ்-க்கு சிகப்பும், நெகடிவ்-க்கு கருப்பும் ஆகும். இனி மேலே உள்ள படத்தை பாருங்கள். பாட்டரியின் பாசிடிவ் முனையும், நெகடிவ் முனையும் பல்பினுடைய இரு முனைகளுடன் தனித்தனியாக இணைக்க பட்டுள்ளது. பாட்டரியின் நெகடிவ் முனையிலிருந்து மின்சாரம்(எலெக்ட்ரான்) பல்பின் ஒருமுனைவழியாக பல்பின் டங்ஸ்டன் இழையினுள் சென்று பல்பின் மறு முனை வழியாக பாட்டரியின் பாசிடிவ் முனையை வந்தடைகிறது. மறுபடியும் தொடர்சியாக இதே பாதையில் அல்லது திசையில் செல்லுகிறது. அது செல்லும் திசையை படத்தில் அம்பு குறியீட்டின் மூலம் காட்டப்பட்டுள்ளது.

இனி ஏசி மின்சாரத்தை பற்றி பார்க்கலாம். கீழே உள்ள படத்தை பாருங்கள்.

இந்த படத்தில் முந்தைய படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள அதே பல்பு ஏ.சி மின்சாரத்தில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. ஏ.சி மின்சாத்துக்கு பேஸ்(PHASE), நியூட்ரல்(NEUTRAL) என இரு முனைகள் உண்டு. அவற்றின் குறியீடு P,N ஆகும். ஏசி மின்சாரம் "N" முனை வழியாக பல்புக்கு சென்று, பல்பின் மறு முனை வழியாக ஏசி மின்சாரத்தின் பேஸ்(P) முனையை வந்தடைகிறது.இதை பச்சை நிறத்திலான அம்பு குறி காட்டுகிறது. அதன் பின் எதிர் திசையில் அதாவது ஏசி மின்சாரம் "P" முனை வழியாக பல்புக்கு சென்று "N" முனைக்கு வந்தடைகிறது. இதை சிகப்பு நிற அம்பு குறியீடு காட்டுகிறது. இவ்விதம் ஏசி மின்சாரம் இரு திசையிலும் செல்லும். இந்த திசை மாற்றம் வினாடிக்கு எத்தனை முறை நடைபெறுகிறதோ அதுதான் Cycles per Second அல்லது Hz per Second ஆகும். நம் நாட்டில் நம் உபயோகத்திற்கு வழங்கப்படும் மின்சாரம் 50 cyc /Hz ஆகும்.

இனி வோல்ட், கரண்ட், வாட் என்றால் என்ன என்பதை பார்ப்போம்.


பேச்சு வழக்கில் நாம் கரண்ட் என்று சொல்வோம். அது மின்சாரத்தை குறிக்கும். ஃபேன் மெதுவாக சுற்றினாலோ அல்லது டியூப் லைட் எரியாமல் விட்டு விட்டு எரிந்தால் லோ வோல்ட் என்று சொவோம். அடுத்தபடி கடையில் பல்பு வாங்கும் பொழுது 40W அல்லது 60 வாட் பல்பு கொடுங்கள் என்று கேட்ப்போம். அதற்கு மேல் நமக்கு மின்சாரத்தை பற்றி தெரியாது. அவசியம் வோல்ட், கரண்ட், வாட்ஸ் என்றால் என்ன? அவை ஒன்றோடு ஒன்று எப்படி தொடர்பு உடையது என்பதைப்பற்றி தெரிந்து கொள்ள வேண்டும்.

வோல்ட் (VOLT)



மின்சாரத்திலிருக்கும் எலெக்ட்ரான்களை (ELECTRONS) லோடு அல்லது சர்க்கியூட் என அழைக்கப்படும் நம் மின்சாதனத்திற்கு அனுப்பும் அழுத்தமே வோல்ட் ஆகும். எனவேதான் வோல்ட்டை மின் அழுத்தம் என தமிழில் சொல்கிறோம். மேலே உள்ள படத்தில் தரை மட்டத்திலிருந்து 1 மீட்டர் உயத்தில் தண்ணீர் தொட்டி இருக்கிறது. அதன் அடிப்பாகத்தில் 1 cm அளவுள்ள குழாய் ஒன்று இணைக்கப்பட்டுள்ளது. அடுத்ததாக அதே தொட்டி 10 மீட்டர் உயரத்தில் வைக்கப்பட்டுள்ளது. இப்பொழுது முதல் நிலையில் வைக்கப்பட்டிருக்கும் பொழுது அதன் வெளியேறு குழாய் வழியாக வெளிவரும் தண்ணீரின் அழுத்தம் குறைவாக இருக்கும். 10 மீட்டர் உயரத்திலிருந்து வெளிவரும் தண்னீரின் அழுத்தம் 10 மடங்கு அதிகமாக இருக்கும்.6 வோல்ட், 12 வோல்ட், 24 வோல்ட் பாட்டரிகளை இப்பொழுது ஒப்பிட்டு பார்ப்போம். 24 வோல்ட் பாட்டரி 6 வோல்ட் பாட்டரியை விட 4 மடங்கு மின் அழுத்தம் அதிகமானது. அதைப்போல 12 வோல்ட் பாட்டரியை விட 2 மடங்கு அதிக மின் அழுத்தம் கொண்டது.

கரண்ட் (CURRENT)
தண்ணீர் தொட்டியிலிருந்து குழாய் வழியாக வாட்டர் மாலிகுல்ஸ் என்ற தண்ணீர் வெளியேறும் அளவை போல மின்சார எலெக்டிரான்ஸ் வெளியேறும் அளவை கரண்ட் குறிக்கும். அதாவது நம் சாதனம் உபயோகிக்கும் எலெக்டிரான்ஸ் அளவை குறிக்கும். பொதுவாக கரண்ட் என்பது ஆம்பியர் என அழைக்கப்படும்.


மேலே உள்ள படத்தை பாருங்கள். முதல் தொட்டியின் அவுட்லெட் பைப் 1 செ.மி, இரண்டாவது படத்தில் 10 செ.மி பைப் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. 1 செ.மி அளவிலுள்ள குழாய் 1 மணி நேரத்தில் 100 லிட்டர் தண்ணீர் வெளிவருவதாக வைத்துக்கொள்வோம். அப்படியென்றால் 10 செ.மி அளவுள்ள குழாய் மூலம் 100 லிட்டருக்கு அதிகமாக பல மடங்கு தண்ணீர் வெளிவருமல்லவா?. ஆமாம். அதைப்போலவே மின் இணைப்பில் இணைக்கப்பட்டுள்ள சாதனம் அதிக அளவில் மின்சாரத்தை எடுக்கக்கூடியதென்றால், அதற்கேற்ப இணைப்பு வயரின் பருமனை ( cross-sectional area) அதிகரிக்க வேண்டும்.

இப்பொழுது Ohms's Law பற்றி தெரிந்து கொள்வோம்.

POWER = VOLTAGE X CURRENT ( P = V x I )
or
WATT = VOLTAGE X AMPERE ( W = V x A )

இதுதான் அடிப்படை விதி. இப்பொழுது வாட், வோல்ட், ஆம்பியர் இவற்றில் ஏதாவது 2 தெரிந்திருந்தால் மூன்றாவதை கண்டுபிடித்து விட முடியும். உதாரணத்திற்கு டி.வியை எடுத்துக்கொள்ளலாம். அது இயங்கும் வோல்ட் 220. 100 வாட் என டிவி. காபினட்டில் போட்டிருக்கிறது என வைத்துக்கொள்வோம். அது எவ்வளவு கரண்டை எடுக்கும்?
W = V x A
ie 100 W = 220 x A
ie 100 / 220 = A (Watt divided by Volt)
ie = 0.455 Amp

அதாவது 0.455 ஆம்பியர் கரண்ட் அதற்கு தேவை.

இனி சீரியஸ் (SERIES CONNECTION) இணைப்பு மற்றும் பேரலல் (PARALLEL CONNECTION) பற்றி பார்க்கலாம்.

சீரியஸ் இணைப்பு



( ஒவ்வொரு பாட்டரியும் 1.5 V / 1.7 Amp )

இந்த படத்தில் 3 பாட்டரிகள் (1.5V,1.7Amp) சீர்யஸ் முறையில் இணைக்க பட்டுள்ளது.முதல் பாட்டரியின் பாசிடிவ் முனை இரண்டாவது பாட்டரியின் நெகடிவ் முனையிடனும், 2-வது பாட்டரியின் பாஸிடிவ் முனை 3-வது பாட்டரியின் நெகடிவ் முனையிடனும் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. இப்பொழுது 1-வது பாட்டரியின் நெகடிவ் முனையும் 3-வது பாட்டரியின் பாஸிடிவ் முனையும் எதனுடனும் இணைக்கப்படாமல் உள்ளது இந்த இரு முனைகளின் வழியாக நமக்கு 4.5 வோல்ட் / 1.7 ஆம்பியர் கிடைக்கும்.

பாரலெல் (PARALLEL) இணைப்பு





மேலே குறிப்பிடப்பட்ட அதே பாட்டரிகள் பாரெலெல் முறையில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. மூன்று பாட்டரிகளின் பாஸிடிவ் முனைகள் ஒன்றாகவும் நெகடிவ் முனைகள் ஒன்றாகவும் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. இப்பொழுது பாஸிடிவ் மற்றும் நெகடிவ் முனைகள் வழியாக நமக்கு 1.5 V / 5.1 ஆம்பியர் மின்சாரம் கிடைக்கும்.

சீரியஸில் இணைக்கும் பொழுது மின் அழுத்தம் (வோல்ட்) மட்டுமே கூடுதலாகும். ஆம்பியர் அதிகரிக்காது.

பேரலில் இணைக்கும் பொழுது மின் அழுத்தம் (வோல்ட்) அதிகரிக்காது. ஆம்பியர் மட்டுமே அதிகரிக்கும்.

வீட்டில் உபயோகிக்கும் அனைத்து சாதனங்களும் பேரலெல் முறையில் முறையிலேயே நம் மின் இணைப்பிலிருந்து மின்சாரத்தை பெறுகிறது. அடுத்த பதிவில் நமக்கு வ்ழங்கப்படும் மின்சாரம் பற்றியும், வீட்டில் செய்யப்படும் மின்சார வயரிங் பற்றியும் பார்க்கலாம்.

மீண்டும் சந்திப்போம்................

வீட்டுக்குறிப்புக்கள் மின்சாரம்... பெட்ரோல்... கேஸ்... சூப்பர் 100 டிப்ஸ்

மிக்ஸி, கிரைண்டர், டி.வி., ஃப்ரிட்ஜ், வாஷிங்மெஷின், ஏ.சி. என ஏகப்பட்ட எலெக்ட்ரானிக் பொருட்களை வீட்டுத் தேவைக்காக வாங்கிக் குவிக்கும்போது, அவற்றை இயக்கும் கரன்ட்டுக்கு எவ்வளவு செலவாகும் என்பதை பெரும்பாலானவர்கள் இங்கு யோசிப்பதில்லை. ஆனால், கரன்ட் 'பில்'லை பார்த்த பின்புதான், 'ஐயோ' என அலறல் போடுவார்கள். இதே கதைதான்... டூ-வீலர், ஃபோர் வீலர், சமையல் கேஸ் என தினம் தினம் எரிபொருளுக்காக நாம் செலவழிக்கும் தொகையும். இதெல்லாம் மாதக் கடைசியில் பட்ஜெட்டில் பற்றாக்குறையை ஏற்படுத்தி பயமுறுத்தும்போது 'பக் பக்' என்றிருக்கும்!