ஓம்ஸ் விதி Ohm's Law

ஒரு நீர்த்தொட்டியில்  1000 லீட்டர் நீர் இருக்கிறது என வைத்துக்கொள்வோம் அதனைத்திறந்துவிட்டால் அவ்வளவு நீரும் அப்படியே வந்துவிடாது. ஒரு மணி நேரத்தில் 50லீட்டர்  அல்லது 100 லீட்டர் என்ற அளவில்தான் விழும். இப்படு விழும் தண்ணீரின் அளவு தரை மட்டத்திலிருந்து தொட்டி அமைந்திருக்கும் உயரம், நீர் செல்லும் குழாயின் பருமன், நீரின் அளவு ஆகியவற்றைப் பொறுத்து அமைகிறது. அதுபோல  ஒரு மின்கலததில் 50 அம்பியர் கரண்ட் உள்ளது என்றால் இணைப்பை இணைத்ததும் அவ்வளவு கரண்டும் அப்படியே வந்துவிடாது அதில் 10, 20 அல்லது 30 அம்பியர் மின்னோட்டம் தான் பாயும். இப்படியாக ஓடும் மின்னோட்டத்தின் அளவு எவ்வளவாக இருக்கும் என் நிர்னயிக்க கூடிய  விதிதான் ஓம்ஸ் விதி எனப்படுகிறது. "சர் ஜார்ஜ் சௌமன் ஓம்" என்ற இத்தாலி நாட்டைச் சேர்ந்த விஞ்ஞானி கண்டுபிடித்தார். அதனால் இந்த விதிக்கு அவர் பெயர் கொடுக்கப் பட்டிருக்கிறது. இது உலகரீதியில் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்ட விதியாகும்.

ஒரு மின் சர்கியூட்டில் ஓடும் மின்னோட்டத்தின் அளவு மின்கலம் வினியோகிக்கும் மின்னழுத்தமாகிய ஓல்டிற்கு நேர் விகிதாசாரத்தில் அமையும். அதாவது மின்னழுத்தம் கூடக் கூட மின்னோட்டமும் அதிகரிக்கும். இரண்டாவதாக இணைக்கப்படும் லோடின் ரெஸீஸ்ரன்ஸ் (ஓம்ஸ்) இற்கு ஏற்ப எதிர் விகிதாசாரமாக அமையும். அதாவது ரெஸீஸ்ரன்ஸ் அதிகமாக ஆக மின்னோட்டத்தின் அளவு குறையும்.  நீங்கள் சைக்கிளில் போகும் பொழுது அதன் வேகம் நீங்கள் கொடுக்கும் பெடலிங் செய்யும் அளவிற்கு ஏற்ப குறையும் அல்லது கூடும்.  எதிர் கற்றின் வேகத்திற்கு ஏற்ப சைக்கிளின் வேகம் குறையும் அல்லது கூடும். நேர் விகிதாசாரம் என்றல் பெருக்க் வேண்டும் எதிர் விகிதாசாரம் என்றால் பிரிக்க வேண்டும் என்பது உங்களுக்குத் தெரியும்.

 மேலே கொடுக்கப் பட்ட படத்தில் ஓமின் விதி கொடுக்கப்பட்டுள்ளது. R என்பது தடை, V என்பது வோல்ட், I என்பது மின்னழுத்தம், P என்பது மின்சக்தி ஆகும்.

ஓல்ட்-அம்பியர்-வாட் என்றால் என்ன?

ஒரு கம்பியின் ஆரம்ப முனையில் எலக்ரோன்களைத் தள்ளினால் அடுத்துள்ள அணுக்கள் அவ்வெலக்ரோன்களைத் தள்ளிக்கொண்டே போகும். அதற்கு முதலில் எலக்ரோன்களை நாம் தள்ள வேண்டும். அப்படி தள்ளுவதற்கு ஒரு போஸ் கொடுக்க வேண்டும். இப்படி எலக்ரோன்களை அசைத்துத் தள்ளுவதற்காக நாம் கொடுக்கும் போர்ஸ் (Electro Motive Force EMF) என்று சொல்வர்.

மேலே காட்டப்பட்ட படத்தில் + முனையில் போஸ் தள்ளப்பட்டதும் கோடிக்கணக்கான எலக்ரோன்கள் பல்ப் வழியாக்ச் சென்று  - முனையை அடைகின்றன. இப்படி கொடுக்கும் போஸ் இன் அளவு கொஞ்சமாக இருக்கலாம் அதிகமாகவும் இருக்கலாம். அந்த போஸ் இனை அளக்க ஓர் அளவு வேண்டும் அந்த அளவு தான் வோல்ட் ஆகும். இதன் அடையாளம "V" ஆகும்.

1. சாதாரன சுவர்கடிகார மின்கல வோல்ட் அளவு 1.5V ஆகும். 
2. சைக்கிள் டைனமோ 6 ஓல்ட் அல்லது 12 வோல்ட்
3. வீடுகளில் பயன் படுத்தும் மின்சார அளவு 250 வோல்ட் வரை இருக்கும்.
4. சில த்ரீ பேஸ் மோட்டர்களுக்கு வேண்டிய வோல்ட் 440 ஆகும்.

இப்படியாக மனிதனால் இயக்கப்படும் சாதனங்களுக்கு தேவையான வோல்ட் 1.5 இலிருந்து 1.5 லட்சம் வரை தேவைப்படுகிறது. இயற்கையாகவே இடி மின்னல் ஏற்படும் பொழுது பல லட்ச ல்ட்சக்கணக்கான ஓல்ட் மின்னழுத்தம் உண்டாகிறது.

மின்கலத்தின் பொசிட்டிவ் முனைக்கும் நெகட்டிவ் முனைக்குமாக மேலே காட்டப்பட்ட வோல்ட் மீட்டர் கருவியைப் பயன்படுத்தி இணைக்கலாம்.

இப்படி ஒரு மின்னழுத்தத்தை கொடுத்தது எலக்ரோன்கள் தள்ளப்பட்டதும் அவைகள் கம்பி வழியாக + இலிருந்து - இற்குச் செல்கின்றன. இந்த எலக்ரோன்களின் ஓட்டத்தத்தைத் தான் மின்னோட்டம் என்றும் (கரண்ட்) என்றும் சொல்கிறோம். அப்படியானால் எவ்வளவு கரண்ட் ஓடுகிறது என்பதையும் தெரியவேண்டியிருக்கிறது. கரண்டின் அளவு எலக்ரோன்களின் எண்ணிக்கையைக் குறிக்கிறது. அப்படியானால் இந்த அளவை இத்தனை கோடி எலக்ரோன்கள் என்று சொல்லலாம், என்றாலும் இது கணக்கிடும் வகைக்கு ஏற்றதாக இருக்காது. ஆகவே இதை அளக்க "அம்பியர்" என்ற அளவு பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஒரு கம்பியில் ஒரு அம்பியர் கரண்ட் பாய்கிறதென்றால் அதன் வழியாக 628 000, 000, 000,000,000,0 எலக்ரோன்கள் ஓடுகின்றன. அதாவது 628 கோடி கோடி எலக்ரோன்கள் ஓடுகின்றன.

இவளவு எலக்ரோன்கள் ஒரு கம்பியின் வழியாகப் பாய்வதக இருந்தால் இணைக்கப்படும் "A" என்ற அம்மீட்டர் 1 என்ற அவைக் காண்பிக்கும்.

 மின்கலத்துடன் இணைப்பை இணைத்ததும் பல்ப் வழியாக எலக்ரோன்கள் ஓடிக்கொண்டே இருக்கும்.  இப்படியாக மின்சாரம் ஒரு வினாடியில் ஓடும் மொத்த எலக்ரோன்களின் எண்ணிக்கையைத்தான் எலக்ரிக் பவர் என்றும் மின்சக்தி என்றும் சொல்கிறோம். இதன் அளவைத்தான் வாட் என்கிறோம். அதாவது இணைக்கப்பட்டிருக்கும் பல்ப் மொத்தம் எவ்வளவு மின்சக்தியை ஒரு வினாடியில் எடுத்திருக்கும் அல்லது மின்கலம் எவ்வளவு எலக்ரோன்களை ஒரு வினாடியில் கொடுத்திருக்கும் என்பதைத்தான் வாட்ஸ் என்கிறோம். எவ்வளவு வாட்ஸ் என்பது கொடுக்கும் மின்னழுத்தத்திற்கும் மின்னோட்டத்திற்கும் நேர்விகிதாசாரமாகும். ஆகவே மின்சக்தியைக் கணக்கிட மின்னழுத்தத்தையும் மின்னோட்டத்தையும் பெருக்கிப் பார்க்க வேண்டும்.

1000 வாட்ஸ் ஒரு யூனிட் ஆகும். அதாவது ஒரு 100 வாட் பல்ப் 10 மணி நேரம் வேலை செய்தால் 1 யூனிட் ஆகும் அல்லது 1000 வாட்ஸ் கீட்டர் ஒரு மணி நேரம் வேலை செய்தால் 1 யூனிட் செலவாகும் எனக்கொள்ளலாம்.  அல்லது 10 வோல்டும் 10 அம்பியரும் கொடுக்கக் கூடிய மின்கலத்தில் 100 வாட்ஸ் பல்பை தொடர்ச்சியாக 1 மணி நேரம் எரிய விடலாம் அல்லது 50 வாட்ஸ் பல்பை இரண்டு மணி நேரம் எரிய விடலாம்.

Electrical மின்சாரம் பற்றிய பார்வை

 நாம் ஒரு நாளில் பயன்படுத்தும் 90% மான பொருட்கள் மின்சாரத்தில் இயங்கும் பொருட்களாகவே காணப்படுகிறது,  இவ்வாறு இருக்கும் வேளையில் நமது அத்தியாவசிய தேவையாகிய மின்சாரத்தைப் பற்றி அறிந்திருக்கவேண்டியது அவசியமாகிறது,

எலக்ராங்கள் மற்றும் புரோட்டங்களின் ஓட்டமே மின்சாரம் எனப்படுகிறது, இரும்பு , செம்பு, அலுமினியம், வெள்ளி, பிளாட்டினம், சிலிக்கன் என்பன மின்சாரத்தை நன்றாக கடத்தக்கூடிய பொருட்களாகும்.  இதுவரை உலகிலே 103 (2012) வகை வெவேறு விதமான மின்சாரத்தைக் கடத்தக்கூடிய பொருட்கள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டுள்ளன.  ஒவ்வொரு அணுவிலும் ஆயிரக்கணக்கான எலக்ரோங்களும் புரோட்டன்களும்  சம எண்ணிக்கையில் அமைந்துள்ளன.  இந்த அணுவிலுள்ள எலக்ரோன்களின் நகர்வே மின்சாரம் எனப்படுகிறது, மின்சார நகர்வின் வேகமானது நொடிக்கு சுமார் 3லட்சம் கிலோமீட்டர்களாகும். இதனால் தான் மின்சாரத்தை இவ்வளவு வேகமாக வயர்கள் மூலமாக எடுத்துச் செல்ல  முடிகிறது,

மின்சாரமானது இரண்டுவகைகளாகப் பிரிக்கப்படுகிறது

• AC மின்சாரம் Alternating current
• DC மின்சாரம Direct Current 

 

 நமது வீட்டிற்கு வரும் மின்சாரம் 240 வோல்ட் ஏசி 50Hz மின்சாரமாகும்.  பாரிய தொழ்ற்சாலைகளுக்குக் கொடுப்பது 420 வோல்ட் ஏசி மின்சாரமாகும்.

அடுத்த பதிவுகளில் மின்சார உற்பத்தி முறை பற்றி பார்க்கலாம். ஆர்வம் உள்ளவர்கள் தவறாமல் பார்வையிடுங்கள்...