நிலை மின்னூட்டமாக்கி
நிலை மின்னூட்டமாக்கி (electrophorus) என்பது மின்காந்தவியலில் நிலைமின் தூண்டல் செயல்முறை மூலம் மின்னூட்டத்தை உருவாக்கப் பயன்படும் ஒரு எளிய, கையால் இயக்கப்படும் மின்தேக்கி வகை நிலைமின் மின்னாக்கி ஆகும். இதன் முதல் வடிவம் 1762ஆம் ஆண்டில் சுவீடன் பேராசிரியர் ஜோஹன் கார்ல் வில்கே என்பவரால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது.[1][2][3][4] இத்தாலிய விஞ்ஞானி அலெசாண்ட்ரோ வோல்டா 1775ஆம் ஆண்டில் இந்தச் சாதனத்தை மேம்படுத்தி பிரபலப்படுத்தினார்.[5] மேலும் சில சமயங்களில் இதன் கண்டுபிடிப்பாளராக தவறாகக் கருதப்படுகிறார்.[6][7] எலக்ட்ரோஃபோரசு(நிலை மின்னூட்டமாக்கி) என்ற வார்த்தையை வோல்டா, 'மின்சாரத்தைக் கொண்டு செல்பவர்' என்று பொருள்படும் கிரேக்க வார்த்தைகளான ήλεκτρον (எலக்ட்ரான்) மற்றும் φορεύς (ஃபோரியசு) ஆகியவற்றிலிருந்து உருவாக்கினார்.[8]
விளக்கம் மற்றும் செயல்பாடு
[தொகு]
நிலை மின்னூட்டமாக்கி ஒரு மின்காப்புத் தகடு (முதலில் தார் அல்லது மெழுகு போன்ற பிசின் பொருளால் ஆன கட்டி, ஆனால் நவீன பதிப்புகளில் நெகிழி பயன்படுத்தப்படுகிறது) மற்றும் ஒரு மின்காப்பு கைப்பிடியுடன் கூடிய உலோகத் தகடு ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது..[9] மின்காப்புத் தகடு முதலில் உரோமம் அல்லது துணியால் தேய்க்கப்படுவதன் மூலம் ட்ரைபோஎலக்ட்ரிக் விளைவின் வழியாக மின்னேற்றப்படுகிறது. இந்த விவாதத்திற்காக, கீழே உள்ள விளக்கப்படத்தில் உள்ளதைப் போல, தேய்ப்பதன் மூலம் மின்காப்பு எதிர்மறை மின்னூட்டத்தைப் பெறுகிறது என்று கற்பனை செய்து கொள்ளுங்கள். பின்னர் உலோகத் தகடு மின்காப்புத் தகட்டின் மீது வைக்கப்படுகிறது. நுண்ணிய தொடர்பு பலவீனமாக இருப்பதால், மின்காப்பு அதன் மேற்பரப்பு மின்னூட்டத்தின் குறிப்பிடத்தக்க பகுதியை உலோகத்திற்கு மாற்றுவதில்லை. மாறாக, மின்னேற்றப்பட்ட மின்காப்பின் நிலைமின் புலம், உலோகத் தகட்டில் உள்ள மின்னூட்டங்களைப் பிரிக்கச் செய்கிறது. இது இரண்டு மின்னூட்டப் பகுதிகளை உருவாக்குகிறது – தகட்டில் உள்ள நேர்மறை மின்னூட்டங்கள் மின்காப்பை நோக்கிய கீழ்நோக்கிய பக்கத்தால் ஈர்க்கப்பட்டு, .இதை நேர்மறையாக மின்னேற்றுகின்றன. அதே நேரத்தில் எதிர்மறை மின்னூட்டங்கள் மேல்நோக்கிய பக்கத்தால் விலக்கப்பட்டு, இதை எதிர்மறையாக மின்னேற்றுகின்றன. தகடு முழுவதுமாக மின் நடுநிலையாகவே உள்ளது. பின்னர், மேல்நோக்கிய பக்கம் ஒரு கணம் நிலத்துடன் இணைக்கப்படுகிறது (இதை விரலால் தொடுவதன் மூலம் செய்யலாம்). இது எதிர்மறை மின்னூட்டத்தை வெளியேற்றுகிறது. இறுதியாக, இப்போது ஒரே ஒரு மின்னூட்ட அடையாளத்தை ( எடுத்துக்காட்டில் நேர்மறை) மட்டும் கொண்டுள்ள உலோகத் தகடு தூக்கப்படுகிறது.[4]
இந்தச் செயல்பாட்டில் மின்காப்புப் பொருளின் மீதான மின்னூட்டம் குறையாததால், உலோகத் தகட்டின் மீதான மின்னூட்டத்தை சோதனைகளுக்குப் பயன்படுத்தலாம்.இதை உலோகக் கடத்திகளுடன் தொடுவதன் மூலம் மின்னூட்டத்தை வெளியேற அனுமதிக்கலாம். பின்னர், மின்னூட்டமற்ற உலோகத் தகட்டை மீண்டும் மின்காப்புப் பொருளின் மீது வைத்து, மற்றொரு மின்னூட்டத்தைப் பெற இந்தச் செயல்முறையை மீண்டும் செய்யலாம். இதை விரும்பிய அளவுக்கு மீண்டும் செய்யலாம், எனவே கொள்கையளவில், மின்காப்புப் பொருளின் மீதான ஒரு மின்னூட்டத்திலிருந்து வரம்பற்ற அளவு தூண்டப்பட்ட மின்னூட்டத்தைப் பெற முடியும். இந்தக் காரணத்திற்காக வோல்டா இதை (எலெட்ரோஃபோரோ பெர்பெட்டுவோ) நிலையான மின்சாரக் கடத்தி என்று அழைத்தார்.[10] உண்மையான பயன்பாட்டில், மின்காப்புப் பொருளின் மீதான மின்னூட்டம் இறுதியில் (அதிகபட்சம் சில நாட்களுக்குள்) கேக்கின் மேற்பரப்பு அல்லது வளிமண்டலம் வழியாகக் கசிந்து, சுற்றியுள்ள எதிர் மின்னூட்டங்களுடன் மீண்டும் இணைந்து நடுநிலையை மீட்டெடுக்கும்.
எலக்ட்ரோஃபோரஸின் மிகப்பெரிய எடுத்துக்காட்டுகளில் ஒன்று 1777ஆம் ஆண்டில் ஜெர்மானிய விஞ்ஞானி ஜார்ஜ் கிறிஸ்டோஃப் லிச்டன்பெர்க் என்பவரால் கட்டப்பட்டது.[8] இது 6 அடி (சுமார் 183 சென்டிமீட்டர்) விட்டம் கொண்டது, மேலும் உலோகத் தகடு ஒரு கப்பி அமைப்பைப் பயன்படுத்தி மேலே உயர்த்தப்பட்டு கீழே இறக்கப்பட்டது. இது 15 அங்குல (38 செமீ) தீப்பொறிகளை உருவாக்க முடியும் என்று கூறப்படுகிறது. லிச்டன்பெர்க் அதன் மின்னிறக்கங்களைப் பயன்படுத்தி, லிச்டன்பெர்க் உருவங்கள் என்று அழைக்கப்படும் விசித்திரமான மரம் போன்ற அடையாளங்களை உருவாக்கினார்.
மின்னூட்டத்தின் மூலம்
[தொகு]
பிரபஞ்சத்தில் மின்னூட்டம் பாதுகாக்கப்படுகிறது.நிலை மின்னூட்டமாக்கி நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை மின்னூட்டங்களைப் பிரிக்கிறது. ஒரு நேர்மறை அல்லது எதிர்மறை மின்னூட்டம் உலோகத் தகட்டில் (அல்லது பிற சேமிப்புக் கடத்தியில்) சேர்கிறது, மேலும் எதிர் மின்னூட்டம் புவி இணைப்புக்குப் பிறகு மற்றொரு பொருளில் (பூமியில் அல்லது உலோகத் தகட்டைத் தொடும் நபரிடம்) சேமிக்கப்படுகிறது. மிகக் குறைந்த ஆற்றல் நிலை என்பது மின்னூட்டமற்ற பொருட்களைக் குறிப்பதால், இந்தப் பிரித்தலுக்கு வேலை தேவைப்படுகிறது. எதிர் மின்னூட்டம் கொண்ட பிசின் தகட்டிலிருந்து மின்னூட்டம் பெற்ற உலோகத் தகட்டை உயர்த்துவதன் மூலம் வேலை செய்யப்படுகிறது. அமைப்பில் செலுத்தப்படும் இந்தக் கூடுதல் ஆற்றல், மின்னூட்டப் பிரிப்பு (தட்டில் முதலில் இருந்த எதிர் மின்னூட்டங்கள்) வடிவில் நிலை ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது, எனவே உலோகத் தகட்டை உயர்த்துவது மின்காப்புத் தகட்டைப் பொறுத்து அதன் மின்னழுத்தத்தை உண்மையில் அதிகரிக்கிறது. எனவே எலக்ட்ரோஃபோரஸ் என்பது உண்மையில் கைமுறையாக இயக்கப்படும் ஒரு நிலைமின் மின்னூட்டமாக்கி ஆகும், இது விம்ஷர்ஸ்ட் இயந்திரம் மற்றும் வான் டி கிராஃப் ஜெனரேட்டர் போன்ற நிலைமின் இயந்திரங்களின் அதே நிலைமின் தூண்டல் கொள்கையைப் பயன்படுத்துகிறது.[4]
மேற்கோள்கள்
[தொகு]- ↑ For information about Wilcke's research on the electrophorus (or "dissectible condenser"), see Wilcke, John Carl (1762) "Ytterligare rön och försök om contraira electriciteterne vid laddningen och därtil hörande delar" ("Additional findings and experiments on the opposing electric charges [that are created] during charging, and parts related thereto") in Kongliga Svenska Vetenskaps Academiens Handlingar (Proceedings of the Royal Swedish Science Academy), vol. 23, pp. 206–229, 245–266. Reprinted in German as: John Carl Wilcke (1765) "Fernere Untersuchung von den entgegengesetzten Elecktricitäten bei der Ladung und den dazu gehörenden Theilen" (Further investigation of the opposing electric charges [that are created] during charging and the parts belonging thereto), Der Königliche schwedischen Akademie der Wissenschaften, Abhandlungen aus der Naturlehre, …, vol. 24, pp. 213–235, 253–274.
- ↑ Heilbron, J.L. Electricity in the 17th and 18th centuries: A study of early modern physics (Berkeley, California: University of California Press, 1979), pp. 418–419
- ↑ Pancaldi, Giuliano (2003). Volta, Science and Culture in the Age of Enlightenment. Princeton University Press. ISBN 0-691-12226-1. p. 73
- 1 2 3 Jones, Thomas B. (July 2007). "Electrophorus and accessories". Thomas B. Jones website. University of Rochester. Archived from the original on 16 December 2007. Retrieved 27 December 2007.
- ↑ Pancaldi 2003, pp. 75–105
- ↑ Lewis, Nancy D. "Alesandro Volta, The Perpetual Electrophorus". Electricity:A Summary of Scientists and their Discoveries. Archived from the original on 11 December 2007. Retrieved 27 December 2007.
- ↑ "Alessandro Volta". World Of Biography. Archived from the original on 22 May 2006. Retrieved 27 December 2007.
- 1 2 Harris, William Snow (1867). A Treatise on Frictional Electricity in Theory and Practice. London: Virtue & Co. p. 86.
- ↑
Fleming, John Ambrose (1911). "Electrophorus". பிரித்தானிக்கா கலைக்களஞ்சியம் (11th) 09. Cambridge University Press. “His electrophorus in one form consisted of a disk of non-conducting material, such as pitch or resin, placed between two metal sheets, one being provided with an insulating handle.” - ↑ Schiffer, Michael Brian (2003). Draw the Lightning Down:Benjamin Franklin and electrical technology in the Age of Enlightenment. University of California Press. ISBN 0-520-23802-8. pp. 55–57
குறிப்புகள்
[தொகு]- Pancaldi, Giuliano (2003). Volta, Science and Culture in the Age of Enlightenment. Princeton University Press. ISBN 0-691-12226-1., pp. 73–105 Volta's 'invention' of the electrophorus
- Jones, Thomas B. (July 2007). "Electrophorus and accessories". Thomas B. Jones website. University of Rochester. Archived from the original on 16 December 2007. Retrieved 27 December 2007.
- Schiffer, Michael Brian (2003). Draw the Lightning Down:Benjamin Franklin and electrical technology in the Age of Enlightenment. University of California Press. ISBN 0-520-23802-8. pp. 55–57. Place of electrophorus in history of electrostatics, although the author does not mention Wilcke's contribution.
- Fleming, John Ambrose (1911). "Electrophorus". பிரித்தானிக்கா கலைக்களஞ்சியம் (11th) 09. Cambridge University Press.