வீட்டு வயரிங் - பகுதி.1

டி.சி மின்சாரத்தில், மின்சாரம்(எலெக்ட்டிரான்) ஒரே திசையில் தொடர்ச்சியாக செல்லும். ஆனால் ஏ.சி மின்சாரத்தில் அது இரு திசையிலும் மாறி மாறி செல்லும். இவ்வாறு ஒரு வினாடிக்கு எத்தனை முறை திசைமாறி செல்கிறதோ அது சைக்கிள் அல்லது ஹெர்ட்ஸ் என சொல்லப்படுகிறது. கீழே உள்ள படத்தை பாருங்கள்.

நாம் உபயோகப்படுத்தும் மின்சாரம் இரண்டு வகையானது. (1) ஆல்ட்டர் நேட் கரண்ட் (AC - Alternate Current) (2). டயரக்ட் கரண்ட்(DC-Direct Current). இதில் ஏசி கரண்டுதான் நாம் அன்றாடம் வீட்டில் உபயோகப்படுத்தும் மின்சாரம் ஆகும். டிசி கரண்ட் என்பது டார்ச் லைட்-டிரான்ஸ்சிஸ்டர் பாட்டரி, மொபைல் போன் பாட்டரி, பைக்-கார் பாட்டரி போன்றவற்றிலிருந்து கிடைக்கும் மின்சாரமாகும். மொத்தத்தில் இது பாட்டரியிலிருந்து கிடைக்கும் மின்சாரமாகும். இனி ஏசி மின்சாரத்தின் உபயோகம், தனித்தன்மைகள் இவை பற்றி விரிவாக பார்க்கலாம்.

நாம் உபயோகிக்கும் ஃபேன், பல்பு, டி.வி, மிக்ஸி, கிரைண்டர், வாஷிங் மிஷின் எல்லாமே சிங்கிள் பேஸ் 230 வோல்ட் ஏசி மின்சாரத்தில் இயங்கக்கூடியவை. உதாரணத்திற்கு உங்கள் டேபிள் ஃபேன்-ன் அடிப்பக்க மூடி அல்லது டி.வி-ன் பின் பக்க மூடி இவற்றில் ஒட்டப்பட்டிருக்கும் ஸ்டிக்கரை பாருங்கள். 230V AC 50Cyc/Hz என குறிப்பிடப்பட்டிருக்கும். அதாவது மேலே குறிப்பிடப்பட்டுள்ள தன்மை கொண்ட மின்சாரத்தில்தான் அது இயங்கும் என்பதற்கான அறிவிப்பு அது.

ஒரு பல்பு பாட்டரியுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. மின்சாரத்தில் இயங்கும் எந்த ஒரு சாதனத்திற்கும் இரு முனைகள்(இணைப்பு-TERMINAL) உண்டு. அதைப்போலவே டி.சி. மின்சாரமாக இருந்தாலும் சரி அல்லது ஏசி மின்சாரமாக இருந்தாலும் சரி இரு முனைகள் உண்டு. நடைமுறையில் பாட்டரி மின்சாரத்தின் இரு முனைகளையும் பாசிடிவ் (POSITIVE), நெகடிவ்(NEGATIVE) என அழைப்பர். இவற்றின் குறியீடு பாசிடிவ்-க்கு (+) எனவும் நெகடிவ்-க்கு (-)ஆகும். கல்ர் குறியீடு, பாசிடிவ்-க்கு சிகப்பும், நெகடிவ்-க்கு கருப்பும் ஆகும். இனி மேலே உள்ள படத்தை பாருங்கள். பாட்டரியின் பாசிடிவ் முனையும், நெகடிவ் முனையும் பல்பினுடைய இரு முனைகளுடன் தனித்தனியாக இணைக்க பட்டுள்ளது. பாட்டரியின் நெகடிவ் முனையிலிருந்து மின்சாரம்(எலெக்ட்ரான்) பல்பின் ஒருமுனைவழியாக பல்பின் டங்ஸ்டன் இழையினுள் சென்று பல்பின் மறு முனை வழியாக பாட்டரியின் பாசிடிவ் முனையை வந்தடைகிறது. மறுபடியும் தொடர்சியாக இதே பாதையில் அல்லது திசையில் செல்லுகிறது. அது செல்லும் திசையை படத்தில் அம்பு குறியீட்டின் மூலம் காட்டப்பட்டுள்ளது.

இனி ஏசி மின்சாரத்தை பற்றி பார்க்கலாம். கீழே உள்ள படத்தை பாருங்கள்.

இந்த படத்தில் முந்தைய படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள அதே பல்பு ஏ.சி மின்சாரத்தில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. ஏ.சி மின்சாத்துக்கு பேஸ்(PHASE), நியூட்ரல்(NEUTRAL) என இரு முனைகள் உண்டு. அவற்றின் குறியீடு P,N ஆகும். ஏசி மின்சாரம் "N" முனை வழியாக பல்புக்கு சென்று, பல்பின் மறு முனை வழியாக ஏசி மின்சாரத்தின் பேஸ்(P) முனையை வந்தடைகிறது.இதை பச்சை நிறத்திலான அம்பு குறி காட்டுகிறது. அதன் பின் எதிர் திசையில் அதாவது ஏசி மின்சாரம் "P" முனை வழியாக பல்புக்கு சென்று "N" முனைக்கு வந்தடைகிறது. இதை சிகப்பு நிற அம்பு குறியீடு காட்டுகிறது. இவ்விதம் ஏசி மின்சாரம் இரு திசையிலும் செல்லும். இந்த திசை மாற்றம் வினாடிக்கு எத்தனை முறை நடைபெறுகிறதோ அதுதான் Cycles per Second அல்லது Hz per Second ஆகும். நம் நாட்டில் நம் உபயோகத்திற்கு வழங்கப்படும் மின்சாரம் 50 cyc /Hz ஆகும்.

இனி வோல்ட், கரண்ட், வாட் என்றால் என்ன என்பதை பார்ப்போம்.


பேச்சு வழக்கில் நாம் கரண்ட் என்று சொல்வோம். அது மின்சாரத்தை குறிக்கும். ஃபேன் மெதுவாக சுற்றினாலோ அல்லது டியூப் லைட் எரியாமல் விட்டு விட்டு எரிந்தால் லோ வோல்ட் என்று சொவோம். அடுத்தபடி கடையில் பல்பு வாங்கும் பொழுது 40W அல்லது 60 வாட் பல்பு கொடுங்கள் என்று கேட்ப்போம். அதற்கு மேல் நமக்கு மின்சாரத்தை பற்றி தெரியாது. அவசியம் வோல்ட், கரண்ட், வாட்ஸ் என்றால் என்ன? அவை ஒன்றோடு ஒன்று எப்படி தொடர்பு உடையது என்பதைப்பற்றி தெரிந்து கொள்ள வேண்டும்.

வோல்ட் (VOLT)



மின்சாரத்திலிருக்கும் எலெக்ட்ரான்களை (ELECTRONS) லோடு அல்லது சர்க்கியூட் என அழைக்கப்படும் நம் மின்சாதனத்திற்கு அனுப்பும் அழுத்தமே வோல்ட் ஆகும். எனவேதான் வோல்ட்டை மின் அழுத்தம் என தமிழில் சொல்கிறோம். மேலே உள்ள படத்தில் தரை மட்டத்திலிருந்து 1 மீட்டர் உயத்தில் தண்ணீர் தொட்டி இருக்கிறது. அதன் அடிப்பாகத்தில் 1 cm அளவுள்ள குழாய் ஒன்று இணைக்கப்பட்டுள்ளது. அடுத்ததாக அதே தொட்டி 10 மீட்டர் உயரத்தில் வைக்கப்பட்டுள்ளது. இப்பொழுது முதல் நிலையில் வைக்கப்பட்டிருக்கும் பொழுது அதன் வெளியேறு குழாய் வழியாக வெளிவரும் தண்ணீரின் அழுத்தம் குறைவாக இருக்கும். 10 மீட்டர் உயரத்திலிருந்து வெளிவரும் தண்னீரின் அழுத்தம் 10 மடங்கு அதிகமாக இருக்கும்.6 வோல்ட், 12 வோல்ட், 24 வோல்ட் பாட்டரிகளை இப்பொழுது ஒப்பிட்டு பார்ப்போம். 24 வோல்ட் பாட்டரி 6 வோல்ட் பாட்டரியை விட 4 மடங்கு மின் அழுத்தம் அதிகமானது. அதைப்போல 12 வோல்ட் பாட்டரியை விட 2 மடங்கு அதிக மின் அழுத்தம் கொண்டது.

கரண்ட் (CURRENT)
தண்ணீர் தொட்டியிலிருந்து குழாய் வழியாக வாட்டர் மாலிகுல்ஸ் என்ற தண்ணீர் வெளியேறும் அளவை போல மின்சார எலெக்டிரான்ஸ் வெளியேறும் அளவை கரண்ட் குறிக்கும். அதாவது நம் சாதனம் உபயோகிக்கும் எலெக்டிரான்ஸ் அளவை குறிக்கும். பொதுவாக கரண்ட் என்பது ஆம்பியர் என அழைக்கப்படும்.


மேலே உள்ள படத்தை பாருங்கள். முதல் தொட்டியின் அவுட்லெட் பைப் 1 செ.மி, இரண்டாவது படத்தில் 10 செ.மி பைப் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. 1 செ.மி அளவிலுள்ள குழாய் 1 மணி நேரத்தில் 100 லிட்டர் தண்ணீர் வெளிவருவதாக வைத்துக்கொள்வோம். அப்படியென்றால் 10 செ.மி அளவுள்ள குழாய் மூலம் 100 லிட்டருக்கு அதிகமாக பல மடங்கு தண்ணீர் வெளிவருமல்லவா?. ஆமாம். அதைப்போலவே மின் இணைப்பில் இணைக்கப்பட்டுள்ள சாதனம் அதிக அளவில் மின்சாரத்தை எடுக்கக்கூடியதென்றால், அதற்கேற்ப இணைப்பு வயரின் பருமனை ( cross-sectional area) அதிகரிக்க வேண்டும்.

இப்பொழுது Ohms's Law பற்றி தெரிந்து கொள்வோம்.

POWER = VOLTAGE X CURRENT ( P = V x I )
or
WATT = VOLTAGE X AMPERE ( W = V x A )

இதுதான் அடிப்படை விதி. இப்பொழுது வாட், வோல்ட், ஆம்பியர் இவற்றில் ஏதாவது 2 தெரிந்திருந்தால் மூன்றாவதை கண்டுபிடித்து விட முடியும். உதாரணத்திற்கு டி.வியை எடுத்துக்கொள்ளலாம். அது இயங்கும் வோல்ட் 220. 100 வாட் என டிவி. காபினட்டில் போட்டிருக்கிறது என வைத்துக்கொள்வோம். அது எவ்வளவு கரண்டை எடுக்கும்?
W = V x A
ie 100 W = 220 x A
ie 100 / 220 = A (Watt divided by Volt)
ie = 0.455 Amp

அதாவது 0.455 ஆம்பியர் கரண்ட் அதற்கு தேவை.

இனி சீரியஸ் (SERIES CONNECTION) இணைப்பு மற்றும் பேரலல் (PARALLEL CONNECTION) பற்றி பார்க்கலாம்.

சீரியஸ் இணைப்பு



( ஒவ்வொரு பாட்டரியும் 1.5 V / 1.7 Amp )

இந்த படத்தில் 3 பாட்டரிகள் (1.5V,1.7Amp) சீர்யஸ் முறையில் இணைக்க பட்டுள்ளது.முதல் பாட்டரியின் பாசிடிவ் முனை இரண்டாவது பாட்டரியின் நெகடிவ் முனையிடனும், 2-வது பாட்டரியின் பாஸிடிவ் முனை 3-வது பாட்டரியின் நெகடிவ் முனையிடனும் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. இப்பொழுது 1-வது பாட்டரியின் நெகடிவ் முனையும் 3-வது பாட்டரியின் பாஸிடிவ் முனையும் எதனுடனும் இணைக்கப்படாமல் உள்ளது இந்த இரு முனைகளின் வழியாக நமக்கு 4.5 வோல்ட் / 1.7 ஆம்பியர் கிடைக்கும்.

பாரலெல் (PARALLEL) இணைப்பு





மேலே குறிப்பிடப்பட்ட அதே பாட்டரிகள் பாரெலெல் முறையில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. மூன்று பாட்டரிகளின் பாஸிடிவ் முனைகள் ஒன்றாகவும் நெகடிவ் முனைகள் ஒன்றாகவும் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. இப்பொழுது பாஸிடிவ் மற்றும் நெகடிவ் முனைகள் வழியாக நமக்கு 1.5 V / 5.1 ஆம்பியர் மின்சாரம் கிடைக்கும்.

சீரியஸில் இணைக்கும் பொழுது மின் அழுத்தம் (வோல்ட்) மட்டுமே கூடுதலாகும். ஆம்பியர் அதிகரிக்காது.

பேரலில் இணைக்கும் பொழுது மின் அழுத்தம் (வோல்ட்) அதிகரிக்காது. ஆம்பியர் மட்டுமே அதிகரிக்கும்.

வீட்டில் உபயோகிக்கும் அனைத்து சாதனங்களும் பேரலெல் முறையில் முறையிலேயே நம் மின் இணைப்பிலிருந்து மின்சாரத்தை பெறுகிறது. அடுத்த பதிவில் நமக்கு வ்ழங்கப்படும் மின்சாரம் பற்றியும், வீட்டில் செய்யப்படும் மின்சார வயரிங் பற்றியும் பார்க்கலாம்.

மீண்டும் சந்திப்போம்................