വോള്‍ട്ടേജ്

ചിലപ്പോള്‍ നാം പറയാറില്ലേ കറന്റിന് വോള്‍ട്ടേജ് കുറവാണെന്ന്?. കറന്റും പ്രതിരോധവും കൂടി ചേര്‍ന്നതിനെയാണ് വോള്‍ട്ടേജ് എന്നു പറയുന്നത്. കറന്റിനെ ആമ്പിയര്‍ കൊണ്ടും പ്രതിരോധത്തെ ഓം യൂണിറ്റ് കൊണ്ടുമാണ് സൂചിപ്പിക്കുന്നത്. വൈദ്യുതിയുടെ പൊട്ടന്‍ഷ്യല്‍ വ്യത്യാസം അളക്കുന്ന ഏകകമാണ് വോള്‍ട്ട്. വോള്‍ട്ടേജെന്നാണ് സാധാരണയായി ഈ വ്യത്യാസത്തിനു പറയുന്ന പേര്. ഇനി പൊട്ടന്‍ഷ്യല്‍ വ്യത്യാസമെന്താണെന്ന് പറയാം.

ജലമൊഴുകുന്നത് ശ്രദ്ധിച്ചിട്ടില്ലേ? ഉയര്‍ന്ന ഭാഗത്തുനിന്നു താഴ്ന്ന ഭാഗത്തേക്കാണ് ഒഴുക്കുണ്ടാകുക. കൂടുതല്‍ ജലകണികകള്‍ താഴേക്ക് ഒഴുകണമെങ്കില്‍ ആ ദിശയിലേക്കുള്ള സമ്മര്‍ദ്ദവും ജലകണികകള്‍ക്ക് സ്ഥിതി ചെയ്യാനുളള വ്യാപ്തവും വേണമല്ലോ. ഇതു പോലെയാണ് പൊട്ടന്‍ഷ്യല്‍ വ്യത്യാസവും. കൂടിയ ഭാഗത്തുനിന്ന് കുറഞ്ഞഭാഗത്തേക്ക് ഒരു സമ്മര്‍ദ്ദം ഉണ്ടായിരിക്കണം.

മര്‍ദ്ദവ്യത്യാസം മൂലം വായുവും താപനിലയിലുള്ള വ്യത്യാസം മൂലം താപവും കൂടിയ ഭാഗത്തുനിന്നു കുറഞ്ഞ ഭാഗത്തേക്കുനീങ്ങാന്‍ കാണിക്കുന്ന പ്രവണത ഇലക്ട്രോണുകളുടെ കാര്യത്തിലും സംഭവിക്കുന്നുണ്ട്. രണ്ടു വൈദ്യുതാഗ്രങ്ങള്‍ തമ്മില്‍ സമ്മര്‍ദ്ദ വ്യത്യാസം നിലനിന്നാല്‍ മാത്രമേ അവ തമ്മില്‍ ബന്ധിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ വൈദ്യുതി പ്രവഹിക്കുകയുള്ളൂ. ഒരഗ്രത്തെ അപേക്ഷിച്ച് മറ്റേ അഗ്രത്തില്‍ ഊര്‍ജനില കൂടിയാല്‍ മാത്രമേ ഇലക്ട്രോണുകള്‍ അങ്ങോട്ടൊഴുകുകയുള്ളൂ. എന്നുകരുതി ചാലകക്കമ്പിയുടെ ഉയര്‍ച്ച താഴ്ചകള്‍ ഇവിടെ വിഷയമാകുന്നില്ല.

ഇലക്ട്രിക്കല്‍ പൊട്ടന്‍ഷ്യലിനെ ആശ്രയിച്ച് മാത്രമാണ് വൈദ്യുതി ഒഴുകുന്നത്. പൊട്ടന്‍ഷ്യല്‍ വ്യത്യാസത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്ന ചിഹ്നമാണ് ഢ. ഇറ്റാലിയന്‍ ഊര്‍ജതന്ത്രജ്ഞനായ അലക്‌സാണ്ടര്‍ വോല്‍ട്ടായോടുള്ള ആദര സൂചകമായാണ് ഈ പേരു നല്‍കിയിരിക്കുന്നത്. ഇദ്ദേഹമാണ് ആദ്യമായി ഇലക്ട്രിക് ബാറ്ററി കണ്ടുപിടിച്ചത്. വോള്‍ട്ട് മീറ്റര്‍ ഉപയോഗിച്ചാണ് വോള്‍ട്ടത അളക്കുന്നത്. നമ്മുടെ രാജ്യത്ത് 230 വോള്‍ട്ടാണ് വൈദ്യുതി വിതരണത്തില്‍ പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നത്.

കറന്റും കൂളോമും

ഇലക്ട്രോണുകള്‍ ചാര്‍ജ്ജ് സംഭരിച്ചു കൊണ്ടാണല്ലോ ഒഴുകുന്നത്. ഇങ്ങനെ ഒരു സെക്കന്റില്‍ സര്‍ക്യൂട്ടിലൂടെ ഒഴുകുന്ന ചാര്‍ജ്ജിന്റെ അളവാണ് കറന്റ്. ഒരു സെക്കന്റില്‍ ഒരു കൂളോം ചാര്‍ജ്ജാണ് സര്‍ക്യൂട്ടിലൂടെ ഒഴുകുന്നെങ്കില്‍ കറന്റ് ഒരു ആമ്പിയര്‍ ആയിരിക്കും. ഒരു ആമ്പിയര്‍ വൈദ്യുത പ്രവാഹമുളള ഒരു വൈദ്യുത വാഹിയിലൂടെ ഒരു സെക്കന്റില്‍ കടന്നു പോകുന്ന ചാര്‍ജ്ജിന്റെ അളവാണ് കൂളോം. ഒരു ബിന്ദുവിലൂടെ നിശ്ചിത സമയത്തിനുള്ളില്‍ കടന്നു പോകുന്ന വൈദ്യുത ചാര്‍ജ്ജിന്റെ അളവാണ് ആമ്പിയര്‍. വോള്‍ട്ടേജും പ്രതിരോധവും ചേര്‍ത്താണ് കറന്റിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നത്. ഒഴുകാനെടുക്കുന്ന സമയവും കറന്റിന്റെ അളവും കൊണ്ട് കറന്റ് നിര്‍ണയിക്കാനാകും.

വാട്ടും ജൂളും

ഊര്‍ജപ്രവാഹത്തിന്റെ ശക്തി അളക്കാനുള്ള അന്താരാഷ്ട്ര ഏകകമാണ് വാട്ട്. ഇതിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്ന പ്രതീകം ണ എന്നാണ്. ഒരു സെക്കന്റില്‍ പ്രവഹിക്കുന്ന ഒരു ജൂള്‍ ഊര്‍ജരൂപമാണ് വാട്ട്. വൈദ്യുത ഉപകരണങ്ങളുടെ ശേഷി നിശ്ചയിക്കാനും വാട്ട് ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്. ആവിയന്ത്ര പരിഷ്‌ക്കര്‍ത്താവ് ജയിംസ് വാട്ടിന്റെ പേരില്‍ നിന്നാണ് വാട്‌സ് എന്ന പേരിന്റെ വരവ്. ഒരു മണിക്കൂറില്‍ ഒരു വാട്ട് ശക്തിയില്‍ ഒഴുകുന്ന 3600 ജൂളിന് തുല്യമായ ഊര്‍ജ്ജത്തെ വാട്ട് ഔവറെന്നു വിളിക്കുന്നു.

വാണിജ്യപരമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന വൈദ്യുതോര്‍ജത്തിന്റെ അളവാണ് വാട്ട്. അന്താരാഷ്ട്ര ഏകക വ്യവസ്ഥയില്‍ ഊര്‍ജത്തിന്റെ ഏകകമായാണ് ജൂള്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ജയിംസ് പ്രെസ്‌കോട്ട് ജൂളിന്റെ ബഹുമാനാര്‍ഥമായാണ് ഈ പേരു നല്‍കിയത്. ജൂളിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നത് ഖ എന്ന അക്ഷരം ഉപയോഗിച്ചാണ്. ഒരു ന്യൂട്ടണ്‍ ബലമുള്ള ഒരു വസ്തുവിനെ ഒരു മീറ്റര്‍ ദൂരം നീക്കുമ്പോള്‍ പ്രയോഗിക്കപ്പെടുന്ന ഊര്‍ജമാണ് ജൂള്‍. ഏകദേശം 102 ഗ്രാം ഭാരമുള്ള ആപ്പിളിന്റെ പുറത്ത് ഭൂമി പ്രയോഗിക്കുന്ന ഗുരുത്വാകര്‍ഷണ ബലമാണ് ഒരു ന്യൂട്ടണ്‍ ബലമെന്നു പറയാം.

പ്രതിരോധം

ജലമൊഴുകുന്ന പാതയില്‍ ധാരാളം തടസങ്ങളുണ്ടെങ്കില്‍ ജലത്തിന്റെ സുഗമമായ ഒഴുക്കിനെ ബാധിക്കുമല്ലോ. ഇതു പോലെ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ഒഴുക്കിനെ അവ സഞ്ചരിക്കുന്ന ചാലകങ്ങള്‍ പ്രതിരോധിച്ചാലോ?. അതിനെ നമുക്കു പ്രതിരോധമെന്ന് വിളിക്കാം. അതായത് കറന്റിനുണ്ടാകുന്ന തടസമാണ് വൈദ്യുത പ്രതിരോധം. ഇവ വ്യത്യസ്ത ചാലകങ്ങളില്‍ വ്യത്യസ്തമായിരിക്കും. നിങ്ങളുടെ വീട്ടിലെ ഇലക്ട്രിക് എര്‍ത്തിങ്ങിനുപയോഗിക്കുന്ന ചെമ്പുകമ്പികള്‍ ശ്രദ്ധിച്ചിട്ടുണ്ടോ?. അവയ്ക്ക് വണ്ണം കൂടുതലായിരിക്കുന്നതിനാല്‍ പ്രതിരോധം കുറവായിരിക്കും.

ചാലകത്തിന്റെ നീളവും പ്രതിരോധവും തമ്മില്‍ ബന്ധമുണ്ട്. ചാലകത്തിന്റെ ഛേദതല വിസ്തീര്‍ണം കൂടുന്തോറും പ്രതിരോധം കുറയും. ശുദ്ധലോഹങ്ങളില്‍ ഏറ്റവും പ്രതിരോധം കുറഞ്ഞ ലോഹം വെള്ളിയാണ്. പ്രതിരോധം കൂടിയാല്‍ കറന്റ് കുറയും. കറന്റും വോള്‍ട്ടതയും ചേര്‍ത്ത് പ്രതിരോധം കണ്ടെത്താനാകും. ഒരു വോള്‍ട്ട് പൊട്ടന്‍ഷ്യല്‍ വ്യത്യാസത്തില്‍ ഒരു ആമ്പിയര്‍ കറന്റ് ഒരു ചാലകത്തില്‍ക്കൂടി പ്രവഹിക്കുന്നുണ്ടെങ്കില്‍ ചാലകത്തിന്റെ പ്രതിരോധം ഒരു ഓം ( ) ആണ്.

ഗൃഹ
വൈദ്യുതീകരണം

വീടുകളില്‍ വൈദ്യുതീകരണം നടത്തുമ്പോള്‍ ഉപകരണങ്ങളെ സമാന്തര രീതിയില്‍ ഘടിപ്പിക്കുന്നതു മൂലം പല മേന്മകളുമുണ്ട്. എല്ലാ ഉപകരണങ്ങള്‍ക്കും തുല്യമായ വോള്‍ട്ടേജ് ലഭിക്കാന്‍ സഹായിക്കും. മാത്രമല്ല ഓരോ ഉപകരണത്തിനും പ്രത്യേകം സ്വിച്ചുകള്‍ ഘടിപ്പിച്ച് നിയന്ത്രണ വിധേയമാക്കാനും സാധിക്കും. ഗൃഹവൈദ്യുതീകരണത്തില്‍ വാട്ട് ഔവര്‍ മീറ്ററുമായി ഘടിപ്പിക്കുന്ന വൈദ്യുതി ലൈന്‍ വിതരണ ട്രാന്‍സ്‌ഫോര്‍മ്മറില്‍നിന്ന് ഔട്ട് പുട്ടായി വരുന്നതാണെന്നറിയാമല്ലോ.

വാട്ട് ഔവര്‍ മീറ്ററില്‍നിന്നു മെയിന്‍ സ്വിച്ചിലേക്കാണ് കണക്ക്ഷന്‍ നല്‍കുന്നത്. ഇതിനാല്‍ തന്നെ മെയിന്‍ സ്വിച്ച് ഓഫ് ചെയ്താലും വാട്ട് ഔവര്‍ മീറ്ററില്‍ വൈദ്യുതി ഉണ്ടാകുമെന്ന കാര്യം ഓര്‍ക്കണം. മെയിന്‍ സ്വിച്ചില്‍നിന്നു വീട്ടിലെ മെയിന്‍ ഫ്യൂസ് ബോര്‍ഡിലേക്കു വരുന്ന കണക്ഷന്റെ ഇടയിലാണ് ഋഘഇആ(ഋമൃവേ ഘലമസമഴല ഇശൃരൗശ േആൃലമസലൃ) ഘടിപ്പിക്കേണ്ടത്. ഈ ഉപകരണം കൂട്ടുകാര്‍ കണ്ടിരിക്കും. ഇവിടെനിന്നു ഓരോ മുറിയിലേക്കും പോകുന്ന കണക്ഷനില്‍ ഫേസ് ലൈനിനെ വിവിധ ഭാഗങ്ങളായി തിരിക്കും. തുടര്‍ന്ന് ഓരോ ഫേസ് ലൈനിനെയും ഓരോ ഫ്യൂസുമായോ ങഇആ (ങശിശമശtuൃല ഇശൃരൗശ േആൃലമസലൃ) യുമായോ ഘടിപ്പിക്കും.

5അ വൈദ്യുത പ്രവാഹ തീവ്രത നിശ്ചയിച്ചിരിക്കുന്ന പരിധിയില്‍ കൂടുതല്‍ വൈദ്യുതി കടന്നു പോയാല്‍ ഉടന്‍ ആ ഭാഗത്തേക്കുള്ള വൈദ്യുതി വിതരണം നിലയ്ക്കും. അത്യാവശ്യ കാര്യങ്ങള്‍ക്കായി ഓഫ് ചെയ്തും വൈദ്യുതി വിതരണം നിര്‍ത്തി വയ്ക്കാം.

ഗൃഹ വൈദ്യുതീകരണത്തില്‍ സുപ്രധാനമായൊരു കാര്യമാണ് എര്‍ത്തിങ്. വീടിന് ഇരുവശങ്ങളിലേക്കും ഇരുമ്പ് പൈപ്പുകള്‍ നാട്ടിയാണ് സാധാരണയായി എര്‍ത്തിങ് ചെയ്യുന്നത്. വീടുകളിലുപയോഗിക്കുന്ന പവര്‍ പ്ലഗുകള്‍ക്കായി പ്രത്യേകം എര്‍ത്തിങ് ചെയ്യുന്നതാണ് ഉചിതം. ഉപ്പും ചിരട്ടക്കരിയും കലര്‍ന്ന മിശ്രിതത്തിന് ഇങ്ങനെ എര്‍ത്തിങ് എളുപ്പമാക്കാനാകുമെന്നു തെളിഞ്ഞിട്ടുണ്ട്. വൈദ്യുതിയുടെ അമിത പ്രവാഹതീവ്രതയില്‍ മാറ്റം വരുത്തുകയാണ് എര്‍ത്തിങ്ങില്‍ ചെയ്യുന്നത്. ഇതുമൂലം വൈദ്യുത ഉപകരണങ്ങള്‍ക്ക് കേടുപാടുകള്‍ സംഭവിക്കുന്നില്ല.

പ്രസരണ നഷ്ടം
കുറയ്ക്കാം

വൈദ്യുതി ഉല്‍പ്പാദന കേന്ദ്രത്തിനടുത്താണ് സ്റ്റെപ്പ് അപ്പ് ട്രാന്‍സ്‌ഫോര്‍മര്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നത്. പതിനൊന്ന് കെവി വോള്‍ട്ടിനെ 220 കെവിയിലേക്ക് മാറ്റിയെന്നിരിക്കട്ടെ. ഈ വൈദ്യുതി സബ് സ്‌റ്റേഷനില്‍വച്ച് സ്‌റ്റെപ്പ് ഡൗണ്‍ ട്രാന്‍സ്‌ഫോര്‍മര്‍ ഉപയോഗിച്ച് വോള്‍ട്ടത താഴ്ത്തി വിതരണം ചെയ്യുന്നു. ഇങ്ങനെ ചാലകത്തില്‍ കൂടി കടന്നു പോകുന്ന വൈദ്യുതിയില്‍ താപരൂപത്തിലുള്ള ഊര്‍ജനഷ്ടം വര്‍ധിക്കാറുണ്ട്. ഇതിനൊരു പോം വഴി കറന്റ് കുറയ്ക്കുക എന്നതാണ്.

ജ=ഢക എന്ന സമവാക്യം ഓര്‍ക്കണം. പവര്‍ വ്യത്യാസപ്പെടുത്താതെ ക (കറന്റ്) കുറയ്ക്കാന്‍ ഉയര്‍ന്ന വോള്‍ട്ടതയില്‍ പവര്‍ പ്രേഷണം നടത്തിയാല്‍ മതി.

ത്രീ പിന്‍

എര്‍ത്തിങിനെക്കുറിച്ചു പറഞ്ഞല്ലോ?. എര്‍ത്ത് ചെയ്ത ഫേസ് ലൈനുകളിലെ പ്ലഗ്ഗുകളില്‍ ഉപയോഗിക്കുന്ന പിന്‍ കണ്ടിട്ടില്ലേ? മൂന്ന് പിന്നുകളില്‍ ഒരു പിന്നിന് നീളം കൂടുതലായിരിക്കും.

കൂട്ടുകാരുടെ വീട്ടില്‍ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഇസ്തിരിപ്പെട്ടി (അയേണ്‍ ബോക്‌സ്) ശ്രദ്ധിച്ചിട്ടില്ലേ. നിക്രോം കോയിലിനെ വൈദ്യുതി ഉപയോഗിച്ച് ചൂടാക്കിയാണല്ലോ അയേണ്‍ ബോക്‌സ് ഉപയോഗക്ഷമമാക്കുന്നത്. എന്നാല്‍ ഈ ഉപകരണത്തിന്റെ ലോഹക്കൂടിലേക്ക് ഫേസ് ലൈന്‍ കണക്ടാകാന്‍ ഇടയായെന്നു കരുതുക. എന്തു സംഭവിക്കും? ലോഹക്കൂടില്‍ സ്പര്‍ശിക്കുന്നയാള്‍ക്ക് വൈദ്യുതി ഏല്‍ക്കാന്‍ ഇടയാകുന്നു. ഇവിടെയാണ് ത്രീ പിന്നിലെ എര്‍ത്ത് പ്ലഗിന്റെ ഉപയോഗം.ലോഹക്കൂടുമായി ബന്ധിപ്പിച്ച എര്‍ത്ത് പിന്നിലൂടെ വൈദ്യുതി ഭൂമിയിലേക്കൊഴുകുന്നു.

ഈ സമയത്ത് സര്‍ക്യൂട്ടിലെ പ്രതിരോധം കുറവായിരിക്കും. വൈദ്യുത ഒഴുക്കിന്റെ തീവ്രത കൂടുതലായതിനാല്‍ ഫ്യൂസില്‍ കൂടുതല്‍ താപം ഉത്പ്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുകയും ഫലമായി ഫ്യൂസ് വയര്‍ ഉരുകി വൈദ്യുത ബന്ധം വിച്ഛദിക്കപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. എര്‍ത്ത് പിന്നിന് മറ്റൊരു പ്രത്യേകത കൂടിയുണ്ട്. മറ്റു പിന്നുകളേക്കാള്‍ നീളം കൂടുതലായിരിക്കും. ഇതിനാല്‍ തന്നെ സര്‍ക്യൂട്ടുമായി ആദ്യം സമ്പര്‍ക്കത്തില്‍ വരുന്നതും അവസാനമായി വിച്ഛേദിക്കപ്പെടുന്നതും എര്‍ത്ത് പിന്നായിരിക്കും.