വൈദ്യുതി
വിക്കിപീഡിയ, ഒരു സ്വതന്ത്ര വിജ്ഞാനകോശം.
പ്രപഞ്ചത്തിലെ എല്ലാ പദാര്‍ത്ഥങ്ങളിലും ഉള്ള അടിസ്ഥാനസ്വഭാവമാണ് വൈദ്യുതി. ഈ അടിസ്ഥാന സ്വഭാവത്തിന്റെ പ്രവാഹത്തിനേയും വൈദ്യുതി എന്നു വിളിക്കുന്നു. കൃത്രിമമായി വൈദ്യുതി പ്രവഹിപ്പിക്കാനുള്ള എളുപ്പ മാര്‍ഗ്ഗം കണ്ടെത്തിയത് ബ്രിട്ടീഷ് ശാസ്ത്രജ്ഞനായ മൈക്കല്‍ ഫാരഡെ ആണ്.
ഉള്ളടക്കം |
[തിരുത്തുക] പുരാതനകാലം
ഇറാനിയന്‍ ആട്ടിടയന്മാരും, ഗ്രീക്കുകാരും രണ്ടായിരം വര്‍ഷങ്ങള്‍ മുമ്പുതന്നെ വൈദ്യുതി നിരീക്ഷിച്ചിരുന്നു. കമ്പിളിയില്‍ ഉരസിയ വസ്തുക്കള്‍ ചെറിയ വസ്തുക്കളെ ആകര്‍ഷിക്കുന്നതായി അവര്‍ നിരീക്ഷിച്ചെങ്കിലും അചേതന വൈദ്യുതിയെക്കുറിച്ചറിയാന്‍(Static Electricity) അക്കാലത്തെ സാങ്കേതികജ്ഞാനം മതിയാവില്ലായിരുന്നു. പതിനെട്ടാം നൂറ്റാണ്ട് വരേയും ഇതായിരുന്നു അവസ്ഥ.
[തിരുത്തുക] ആധുനിക കാലം
പതിനെട്ടാം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ തുടക്കത്തില്‍ രാസപ്രവര്‍ത്തനങ്ങളിലൂടെ ചെറിയ അളവില്‍ വൈദ്യുതി പ്രവാഹം ഉണ്ടാക്കാന്‍ സാധിച്ചിരുന്നെങ്കിലും, അതൊരു തുടര്‍ച്ചയുള്ളതോ അവിരാമമായതോ ആക്കാന്‍ കഴിഞ്ഞിരുന്നില്ല. അക്കാലത്ത് എര്‍സ്റ്റഡ്(Orested) എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞന്‍ തികച്ചും യാദൃശ്ചികമായി വൈദ്യുതിയും കാന്തികക്ഷേത്രവുമായി ബന്ധമുണ്ടെന്നു കണ്ടെത്തി. ഒരു വോള്‍ട്ടാസെല്ലുപയോഗിച്ച് പരീക്ഷണങ്ങള്‍ നടത്തിക്കൊണ്ടിരുന്ന അദ്ദേഹം സമീപത്തുകിടന്ന കാന്തസൂചി തനിയെ തിരിയുന്നതുകണ്ടു. അത്ഭുതപ്പെട്ടുപോയ അദ്ദേഹം പരീക്ഷണങ്ങള്‍ തുടരുകയും, തുടര്‍ന്ന് വൈദ്യുതി പ്രവാഹം തുടങ്ങുമ്പോഴും അവസാനിക്കുമ്പോഴും കാന്തസൂചിക്ക് സ്ഥാനഭ്രംശം സംഭവിക്കുന്നുവെന്ന് കണ്ടെത്തുകയും ചെയ്തു.
എര്‍സ്റ്റഡിന്റെ നിരീക്ഷണവിവരം അറിഞ്ഞ ഫാരഡെ എങ്കിലെന്തുകൊണ്ടു കാന്തികക്ഷേത്രമുപയോഗിച്ചു വൈദ്യുതിപ്രവാഹം സൃഷ്ടിച്ചുകൂടാ എന്നു ചിന്തിച്ചു. അദ്ദേഹം ഒരു ഗാല്‍‌വനോമീറ്ററുമായി ഘടിപ്പിച്ച കമ്പിച്ചുരുളിനു സമീപം ഒരു കാന്തം പലപ്രകാരം വച്ചുനോക്കി പക്ഷേ വൈദ്യുതിപ്രവാഹം ഉണ്ടായില്ല. ഒടുവില്‍ പരീക്ഷണം മതിയാക്കി കാന്തം ശക്തിയായി വലിച്ചെടുത്തപ്പോള്‍ ഗാല്‍‌വനോമീറ്റര്‍ വൈദ്യുതപ്രവാഹത്തെ സൂചിപ്പിച്ചു. കാന്തികക്ഷേത്രം ചാലകം മുറിച്ചുകടക്കുമ്പോഴാണ് വൈദ്യുതിയുണ്ടാകുന്നതെന്ന്‌ അദ്ദേഹം മനസ്സിലാക്കി. 1834 സെപ്റ്റംബര്‍ 24-നു ആണ് അദ്ദേഹം തന്റെ നിരീക്ഷണങ്ങള്‍ ശാസ്ത്രലോകത്തിനു മുമ്പാകെ അവതരിപ്പിച്ചത്.
[തിരുത്തുക] എന്താണ് വൈദ്യുതി
ഒരു അണുവില്‍ (ആംഗലേയം: Atom) ന്യൂട്രോണും, പ്രോട്ടോണും, ഇലക്ടോണും ഉണ്ടാവും, അണുവിന്റെ കേന്ദ്രഭാഗത്ത് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന പ്രോട്ടോണിനേയും, ന്യൂട്രോണിനേയും ഇലക്ടോണുകള്‍ താന്താങ്ങളുടെ പാതയിലൂടെ ചുറ്റിക്കൊണ്ടിരിക്കും. പ്രോട്ടോണിന് ധന ഗുണവും(+ve charge), ഇലക്ട്രോണിന് ഋണഗുണവും(-ve charge) ഉണ്ടാവും. ന്യൂട്രോണ്‍ ഗുണരഹിതമാണ്. ധനഗുണവും ഋണഗുണവും ആകര്‍ഷിക്കുമെങ്കിലും ഒരേ ഇനം ചാര്‍ജുകള്‍ വികര്‍ഷിക്കും. കണത്തിന്റെ കേന്ദ്രത്തോടു ചേര്‍ന്നുള്ള പാതയിലൂടെ സഞ്ചരിക്കുന്ന ഇലക്ട്രോണുകളെ പ്രോട്ടോണുകള്‍ നന്നായി ആകര്‍ഷിക്കുമെങ്കിലും പുറത്തെ പഥങ്ങളിലൂടെ ഉള്ളവയെ അങ്ങിനെ ആകണമെന്നില്ല.
സ്വര്‍ണ്ണം, ചെമ്പ്, വെള്ളി മുതലായ വലിയ അണുക്കളുള്ള മൂലകങ്ങളില്‍ പുറത്തുള്ള പഥങ്ങളിലെ ഇലക്ട്രോണുകളിലെ ആകര്‍ഷണബലം തീര്‍ത്തും ബലം കുറഞ്ഞതാവും. ഇത്തരം ലോഹങ്ങളിലെ രണ്ട് അണുക്കള്‍ അടുത്താണെങ്കില്‍ ഏറ്റവും പുറത്തെ ഇലക്ട്രോണുകളെ ഇരു കേന്ദ്രങ്ങളും ഒരുപോലെ ആകര്‍ഷിക്കും ഫലത്തില്‍ ആ ഇലക്ട്രോണുകള്‍ യാതൊരു അണുകേന്ദ്രങ്ങളുടേയും ആകര്‍ഷണവലയത്തില്‍ ആയിരിക്കില്ല. അതുകൊണ്ടുതന്നെ ഇത്തരം മൂലകങ്ങളില്‍ കോടാനുകോടി അനാഥ ഇലക്ട്രോണുകള്‍, ഇവയെ സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകള്‍ എന്നും വിളിക്കുന്നു. ഇത്തരം മൂലകങ്ങളില്‍ തുല്യ എണ്ണം ഇലക്ട്രോണുകള്‍ എല്ലാ ദിശയിലേക്കും ചലിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കും അതായത് അല്പം കൂടുതല്‍ ആകര്‍ഷണബലം കാണിക്കുന്ന കേന്ദ്രങ്ങളുടെ സമീപത്തേക്ക്. ഈ സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകളെ ഏതെങ്കിലും പ്രത്യേക ദിശയിലേക്കു ചലിപ്പിക്കുന്നതിനെ വൈദ്യുതി എന്നു പറയുന്നു.
[തിരുത്തുക] അചേതന വൈദ്യുതി
കമ്പിളിയില്‍ അഭ്രം(മൈക്ക) പോലുള്ള വസ്തുക്കള്‍ ഉരസുമ്പോള്‍ അവയിലെ ഇലക്ട്രോണുകള്‍ കമ്പിളിയിലേക്ക് കുടിയേറുന്നു. തത്ഫലമായി അഭ്രത്തില്‍ മുഴവനായി ധനചാര്‍ജ്ജ് അനുഭവപ്പെടുകയും അനാഥ ഇലക്ട്രോണുകളുള്ള വസ്തുക്കളെ അവ ആകര്‍ഷിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇലക്ട്രോണുകള്‍ നഷ്ടപ്പെട്ട അഭ്രത്തിലനുഭവപ്പെട്ട വൈദ്യുതിയെ അചേതന വൈദ്യുതി അഥവാ സ്ഥിത വൈദ്യുതി(Static electricity) എന്നു വിളിക്കുന്നു.
[തിരുത്തുക] കാന്തികബലം ഉപയോഗിച്ചുള്ള വൈദ്യുതി
ഇടത്തുനിന്നു വലത്തോട്ടുള്ള കാന്തിക ക്ഷേത്രത്തിലൂടേ വിലങ്ങനെ ഒരു ചാലകം ചലിക്കുമ്പോള്‍ അവയില്‍ ലോറന്‍സ് ബലം എന്ന ബലം പ്രയോഗിക്കപ്പെടുന്നു. ഈ ബലം ചാലകത്തിലെ സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകളെ ചാലകത്തിനും കാന്തികക്ഷേത്രത്തിനും ലംബമായി ചലിപ്പിക്കാന്‍ പ്രാപ്തമാണ്. അങ്ങിനെയുണ്ടാകുന്ന ഇലക്ട്രോണ്‍ പ്രവാഹത്തെ മറ്റൊരു ചാലകം ഉപയോഗിച്ച് പിടിച്ചെടുക്കയാണ് കാന്തികബലം ഉപയോഗിച്ച് വൈദ്യുതി ഉത്പാദിപ്പിക്കാന്‍ ചെയ്യുന്നത്.
ഡൈനാമോ, ജനറേറ്റര്‍ മുതലായ ഉപകരണങ്ങളെല്ലാം ഇത്തരത്തിലാണ് വൈദ്യുതി ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നത്. സാധാരണ യാന്ത്രികോര്‍ജ്ജത്തെ ആണ് ഇത്തരത്തില്‍ വൈദ്യുതോര്‍ജ്ജം ആക്കി മാറ്റുന്നത്. ജലവൈദ്യുത പദ്ധതികള്‍, തിരമാലയില്‍ നിന്നും, കാറ്റില്‍ നിന്നുമുത്പാദിപ്പിക്കുന്ന വൈദ്യുതി മുതലായവയെല്ലാം ഇത്തരത്തിലാണ് ഊര്‍ജ്ജ രൂപാന്തരണം നിര്‍വഹിക്കുന്നത്.
[തിരുത്തുക] വൈദ്യുതി - വിവിധ സങ്കേതങ്ങള്‍
വൈദ്യുതി എന്ന വാക്ക് സാധാരണയായി താഴെപ്പറയുന്ന പരസ്പരബന്ധമുള്ള കൂടുതല്‍ കൃത്യമായ സങ്കേതങ്ങളെ സൂചിപ്പിക്കാനായി ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്.
- വൈദ്യുത ചാര്‍ജ് (ആംഗലേയം: Electric charge) - ഉപ ആറ്റോമിക കണങ്ങളില്‍ അടങ്ങിയിട്ടുള്ള അടിസ്ഥാ‍നപരമായ ഒരു ഗുണം. ഈ ഗുണമാണ് ആ കണങ്ങളുടെ വിദ്യുത്കാന്തിക പ്രതിപ്രവര്‍ത്തനങ്ങളെ നിശ്ചയിക്കുന്നത്. ചാര്‍ജ് ചെയ്യപ്പെട്ട വസ്തുക്കള്‍ വൈദ്യുത കാന്തിക ക്ഷേത്രത്താല്‍ ഉത്തേജിക്കപ്പെടുകയും കൂടതെ അവ വിദ്യുത്കാന്തിക തരംഗങ്ങളെ പുറപ്പെടുവിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
- വൈദ്യുത പൊട്ടെന്‍ഷ്യല്‍ (വോള്‍ട്ടത എന്ന് സാധാരണയായി പറയുന്നു) - ഒരു സ്ഥിത വൈദ്യുതക്ഷേത്രത്തിലുള്ള (ആംഗലേയം: static electric field) ഊര്‍ജ്ജത്തിന്റെ അളവാണ് ഇത്.
- വൈദ്യുത ധാര (ആംഗലേയം: Electric current) - വൈദ്യുത ചാര്‍ജ് വഹിക്കുന്ന കണങ്ങളുടെ ഒഴുക്കിനെയാണ് ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നത്.
- വൈദ്യുത ക്ഷേത്രം (ആംഗലേയം: Electric field) - വൈദ്യുത ചാര്‍ജ് അതിന്റെ പരിധിയില്‍ വരുന്ന ചാര്‍ജുള്ള കണികകളില്‍ ചെലുത്തുന്ന ബലത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
- വൈദ്യുതോര്‍ജ്ജം (ആംഗലേയം: Electrical energy) - വൈദ്യുത ചാര്‍ജിന്റെ ഒഴുക്കു മൂലം ലഭ്യമാകുന്ന ഊര്‍ജ്ജരൂപം.
- വിദ്യുച്ഛക്തി (ആംഗലേയം: Electric power) - പ്രകാശം, താപം, യാന്ത്രികം മുതലായ ഊര്‍ജ്ജത്തിന്റെ മറ്റു രൂപങ്ങളിലേക്കും തിരിച്ചും വൈദ്യുതോര്‍ജ്ജം മാറ്റപ്പെടുന്നതിന്റെ നിരക്ക്.
