Christmas Exam


Monday 15 April 2013

X Phy Chapter 6 വൈദ്യുതകാന്തികപ്രേരണം

പ്രേരിത വൈദ്യുതിയുടെ ദിശ മനസ്സിലാക്കുന്ന വിധം
ഫ്‌ളമിംഗിന്‍െറ വലതുകൈ നിയമമുപയോഗിച്ച്‌്‌ പ്രേരിത വൈദ്യുതിയുടെ ദിശ മനസ്സിലാക്കാം.
വലതുകൈയിലെ തള്ളവിരല്‍, ചൂണ്ടുവിരല്‍, മധ്യവിരല്‍ ഇവ അന്യോന്യം ലംബദിശയില്‍ പിടിക്കുക. തള്ളവിരല്‍ ചാലകത്തിന്‍െറ ചലനദിശയേയും ചൂണ്ടുവിരല്‍ കാന്തികമണ്‌ഡലത്തിന്‍െറ ദിശയേയും സൂചിപ്പിക്കുന്നുവെങ്കില്‍ മധ്യവിരല്‍ സൂചിപ്പിക്കുന്നത്‌ പ്രേരിത വൈദ്യുതിയുടെ ദിശയായിരിക്കും.


ഇന്‍ഡക്‌ഷന്‍ മോട്ടോര്‍
ഫാന്‍, മിക്‌സര്‍, ഗ്രൈന്‍ഡര്‍ തുടങ്ങി നിത്യജീവിതത്തില്‍ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങളില്‍ ഇന്‍ഡക്‌ഷന്‍ മോട്ടോറുകളാണ്‌ ഉപയോഗിക്കുന്നത്‌. ഘടനയിലും പ്രവര്‍ത്തനത്തിലും DC മോട്ടോറില്‍നിന്നും തികച്ചും വ്യത്യസ്‌തങ്ങളാണിവ. ഇവ AC യില്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നവയാണ്‌. പരസ്‌പരം ലംബമായ രണ്ട്‌ കാന്തികമണ്‌ഡലങ്ങള്‍ സൃഷ്‌ടിക്കുന്ന രണ്ട്‌ വൈദ്യുതകാന്തങ്ങളാണ്‌ ഇതിന്‍െറ പ്രധാന ഭാഗങ്ങള്‍. വൈദ്യുതകാന്തത്തിന്‍െറ കമ്പിച്ചൂരുളിലൂടെ AC കടത്തിവിടുമ്പോള്‍ അതിന്‍െറ ആവൃത്തിയില്‍, വ്യതിയാനം സംഭവിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഒരു കാന്തികമണ്‌ഡലം ഉണ്ടാകുന്നു. 


തന്മൂലം ഒരു അക്ഷത്തില്‍ സ്വതന്ത്രമായി ഭ്രമണം ചെയ്യാന്‍ ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്ന റോട്ടറില്‍ ഒരു ടോര്‍ക്ക്‌ അനുഭവപ്പെടുകയും റോട്ടര്‍ കാന്തികമണ്‌ഡലത്തോടൊപ്പം കറങ്ങുകയും ചെയ്യുന്നു. റോട്ടറിന്‍െറ അക്ഷത്തോട്‌ ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ഷാഫ്‌റ്റ്‌ വഴി പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കേണ്ട യന്ത്രത്തിന്‌ യാന്ത്രികോര്‍ജം നല്‍കുന്നു.

വൈദ്യുതവാഹിയായ ചാലകത്തിന്‌ കാന്തിക
മണ്‌ഡലത്തിലുണ്ടാകുന്ന ബലത്തിന്‍െറ ദിശ

വൈദ്യുതവാഹിയായ ചാലകത്തിന്‌ ഒരു കാന്തിക മണ്‌ഡലത്തിലുണ്ടാകുന്ന ബലത്തിന്‍െറ ദിശ മനസ്സിലാക്കാന്‍ ഫ്‌ളമിംഗിന്‍െറ ഇടതുകൈ നിയമം സഹായകമാകുന്നു.



ഇടതുകൈയിലെ തള്ളവിരല്‍, ചൂണ്ടുവിരല്‍, മധ്യവിരല്‍ ഇവ പരസ്‌പരം ലംബമായി പിടിക്കുക. ചൂണ്ടുവിരല്‍ കാന്തികമണ്‌ഡലത്തിന്‍െറ ദിശയേയും, മധ്യവിരല്‍ വൈദ്യുതപ്രവാഹദിശയേയും സൂചിപ്പിച്ചാല്‍ തള്ളവിരല്‍ സൂചിപ്പിക്കുന്നത്‌ ചാലകത്തിന്‍െറ ചലനദിശയെയായിരിക്കും.





ഇവരെ അറിയുക
വൈദ്യുത ഉപകരണങ്ങളുടെ കണ്ടുപിടിത്തങ്ങളും ഉപയോഗങ്ങളും കൂടിക്കൂടി വരികയാണല്ലോ. ഇതിനെല്ലാം സഹായിക്കുന്നതാകട്ടെ ചില ശാസ്‌ത്രജ്‌ഞന്മാരുടെ നിരന്തര പരിശ്രമങ്ങളും. വൈദ്യുത ഉപകരണങ്ങളുടെ വികാസത്തിനു സഹായിച്ച ചില ശാസ്‌ത്രജ്‌ഞന്മാരെ നമുക്ക്‌ പരിചയപ്പെടാം.


ഹാന്‍ ക്രിസ്‌റ്റിയന്‍ ഈഴ്‌സറ്റഡ്‌ (1777-1851)
ഡാനീഷ്‌ ഭൗതിക രസതന്ത്രജ്‌്‌ഞനായ ഈഴ്‌സ്‌റ്റഡ്‌ വൈദ്യുതിയുടെ കാന്തികസ്വഭാവം കണ്ടുപിടിച്ചതോടുകൂടി ശാസ്‌ത്രലോകത്ത്‌ അനശ്വരനായി. വൈദ്യുതി കടന്നുപോകുന്ന ഒരു കമ്പിയുടെ സമീപത്തിരിക്കുന്ന കാന്തസൂചിക്ക്‌ വിഭ്രംശം സംഭവിക്കുമെന്ന്‌ അദ്ദേഹം കണ്ടെത്തി. ഈ കണ്ടുപിടിത്തമാണ്‌ പിന്നീട്‌ കാന്തതയില്‍ നിന്ന്‌ വൈദ്യുതിയുണ്ടാക്കാം എന്ന ആശയത്തിലേക്ക്‌ വഴിതെളിച്ചത്‌. രസതന്ത്രത്തിലും ചില സംഭാവനകള്‍ ഈഴ്‌സ്‌റ്റഡ്‌ നല്‌കിയിട്ടുണ്ട്‌. കുരുമുളകിലെ ഒരു ഘടകമായ പിപ്പിരിന്‍ (Piperine) എന്ന സംയുക്‌തം വേര്‍തിരിച്ചെടുക്കുകയും അലുമിനിയത്തിന്‍െറ ലോഹരൂപം ആദ്യമായി തയാറാക്കുകയും ചെയ്‌തത്‌ ഈഴ്‌സ്‌റ്റഡ്‌ ആണ്‌. ഈഴ്‌സ്‌റ്റഡിന്‍െറ ബഹുമാനാര്‍ത്ഥം വിദ്യുത്‌കാന്തക്ഷേത്ര തീവ്രതയുടെ ഏകകത്തിന്‌ അദ്ദേഹത്തിന്‍െറ പേരാണ്‌ നല്‌കിയിരിക്കുന്നത്‌.


മൈക്കല്‍ ഫാരഡേ (1791-1867)



ബ്രിട്ടീഷ്‌ ഭൗതിക രസതന്ത്രജ്‌ഞനായ ഫാരഡേ വിദ്യുത്‌കാന്തിക പ്രേരണതത്വത്തിന്‍െറ ആവിഷ്‌കാരത്തോടെ പ്രസിദ്ധനായിത്തീര്‍ന്നു. ഈ തത്വമുപയോഗിച്ച്‌ 1821-ല്‍ വൈദ്യുത മോട്ടോര്‍ നിര്‍മ്മിക്കുകയും ചെയ്‌തു. 1831-ല്‍ നടത്തിയ പ്രസിദ്ധമായ പരീക്ഷണ പരമ്പരകളിലൂടെ കാന്തശക്‌തിയില്‍ നിന്നും ഫാരഡേ വൈദ്യുതി ഉല്‌പാദിപ്പിച്ചു. ഇദ്ദേഹത്തിന്‍െറ പേരിനെ അനുസ്‌മരിപ്പിച്ചുകൊണ്ടാണ്‌ വൈദ്യുത കപ്പാസിറ്റന്‍സിന്റെ#3375;ൂണിറ്റിന്‌ `ഫാരഡ്‌' എന്ന പേരുകൊടുത്തിരിക്കുന്നത്‌. ഇലക്‌ട്രോളിസിസിനെക്കുറിച്ചുള്ള രണ്ട്‌ അടിസ്‌ഥാനനിയമങ്ങള്‍ കണ്ടുപിടിച്ചതോടെ ഫാരഡേ വൈദ്യുതിയേയും രസതന്ത്രത്തേയുംപറ്റിയുള്ള പഠനങ്ങള്‍ സംയോജിപ്പിച്ചു.


ആന്ദ്രേ മേരി ആമ്പെയര്‍ (1775-1836)
ഫ്രഞ്ച്‌ ഗണിത-ഭൗതിക ശാസ്‌ത്രജ്‌ഞനായ ആമ്പെയര്‍ വൈദ്യുതിയുമായി ബന്‌ധപ്പെട്ട ഗവേഷണപഠനത്തിലൂടെ പ്രസിദ്ധനായിത്തീര്‍ന്നു. ഒരു ചാലകത്തെ ചുരുളാക്കി ചുറ്റി അതിലൂടെ വൈദ്യുതി പ്രവഹിപ്പിച്ചാല്‍ ആ കമ്പിച്ചുരുള്‍ ഒരു കാന്തം പോലെ പ്രവര്‍ത്തിക്കുമെന്ന്‌ അദ്ദേഹം കണ്ടെത്തി. ഇലക്‌ട്രോമാഗ്‌നറ്റിസം എന്ന ശാസ്‌ത്രശാഖയിലെ പരീക്ഷണ പഠനഫലമായി `ആമ്പെയറിന്‍െറ തത്വങ്ങള്‍' എന്നറിയപ്പെടുന്ന ചില തത്വങ്ങള്‍ക്കുതന്നെ ആമ്പെയര്‍ രൂപം നല്‍കി. ഒരു വയറിലൂടെ തെക്കുനിന്നും വടക്കോട്ട്‌ വൈദ്യുതി പ്രവഹിക്കുമ്പോള്‍ വയറിനു മുകളില്‍ വച്ചിട്ടുള്ള കോമ്പസ്‌ സൂചിയുടെ ഉത്തരധ്രുവത്തെ അത്‌ കിഴക്കോട്ടുതിരിക്കുമെന്ന്‌ അദ്ദേഹം കണ്ടെത്തി. വൈദ്യുതിയും കാന്തവും തമ്മിലുള്ള ബന്‌ധത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ആമ്പെയറിന്‍െറ കണ്ടുപിടിത്തങ്ങള്‍ അദ്ദേഹത്തിന്‌ `ഇലക്‌ട്രോമാഗ്‌നറ്റിസത്തിലെ ന്യൂട്ടണ്‍' എന്ന പേര്‌ നേടിക്കൊടുത്തു. ആമ്പെയറിനോടുള്ള ബഹുമാനാര്‍ത്ഥമാണ്‌ വൈദ്യുതിയുടെ പ്രവാഹതീവ്രതയുടെ യൂണിറ്റിന്‌ `ആമ്പെയര്‍' എന്ന പേര്‌ കൊടുത്തിരിക്കുന്നത്‌.  


No comments:

Post a Comment