இன்று மக்கள் உலகமெங்கும் பரவலாக தொழில், வியாபார, கல்வி மற்றும் சுற்றுலா நிமித்தமாக பயணம் செய்கின்றனர். தங்கள் கையோடு கைத்தொலைபேசி, மடிக்கணினி போன்றவற்றையும் இன்னபிற மின்னனு சாதனங்களையும் தங்கள் சொந்த பயன்பாட்டிற்க்காக எடுத்துச்செல்கின்றனர். அவ்வாறு நாடுவிட்டு நாடு செல்லும்பொழுது அவர்கள் சந்திக்கும் தலையாய பிரச்சினை மின்னழுத்த வேறுபாடு (Voltage Difference), அதிர்வென் வேறுபாடு (Frequencey Difference) மற்றும் மின்சாதனங்களின் செருகி (Electrical Plug) வேறுபாடுதான். இப்பொழுது மடிக்கணினி போன்றவை எந்த மின்னழுத்ததிலும் செயற்பாடுமாறு அதன் நவீன வடிவமைப்பு உருவாக்கப்பட்டுள்ளது. ஆனால் சில நூறு ரூபாயில் வாங்கும் மின்சவரக்கத்தி (Electrical Razor) போன்ற சிறு பொருட்கள் மின்னழுத்த வேறுபாடு இருக்கும்பட்சத்தில் செயற்படாது.
110வோல்ட் 220வோல்ட் எதனால் இந்த வேறுபாடு?
டெஸ்லா என்ற அமெரிக்க அறிவியல் அறிஞர் மாறும்மின்னோட்டத்தினை(Alternating current) 110வோல்ட் மின்னழுத்ததில் அறிமுகம் செய்தார். அது அமெரிக்கா மற்றும் கனடாவில் முதலில் அறிமுகமானது மேலும் அது வேகமாக அமெரிக்காவின் அனைத்து பகுதிக்கும் பரவலாக அறிமுகம் செய்யப்பட்டது. இந்த காலகட்டத்தில் மற்ற நாடுகளில் மின்சாரம் அறவே அறிமுகமாகவில்லை அல்லது குறைந்த அளவிளான பரிசோதனை முயற்சியிலே இருந்தது.. இந்த நிலையில் அவரே அதன் குறைபாடுகளை களைந்து 220வோல்டினை சிறிது காலத்திற்கு பின்பு அறிமுகம் செய்தார். அதனால் உலகின் மற்றைய பகுதிகள் மேம்படுத்தப்பட்ட 220வோல்ட் மின்சாரத்தை ஏற்றுக்கொண்டது.
அமெரிக்காவும் சிறிது காலத்திற்கு முன்பு 110வோல்டிலிருந்து 220வோல்டிற்கு மாறுவது பற்றிய சிந்தனையும், அதுகுறித்த ஆய்வையும் மேற்கொண்டது. ஆனால் ஒட்டுமொத்தமாக நாடு முழுவதும் ஒரே காலகட்டத்தில் இடைவெளி இல்லாது மாற்றுவது என்பது கால விரயத்தினையும் பெரும் பொருட்செலவினையும் ஏற்படுத்தும் என்பதையறிந்து அந்த திட்டத்தினை அத்தோடு கைவிட்டனர்.
எதனால் 110வோல்ட்ஸ் 60ஹெர்ட்ஸ் என்று முடிவு செய்தனர்?
எல்லாம் எளிய கணக்குதான், ஒரு '100வாட்ஸ்' (wats) பல்பு ஒரு மணிநேரம் எரிய '100வோல்ட்' (volt) மற்றும் '1 அம்பியர்' (Amperage) மின்னோட்டம் தேவையானது.
Power = Voltage X Current
ஒரு நிமிடத்திற்கு 60வினாடிகள் எனவே மாறும்மின்னோட்டம் 60 முறை அதன் திசையை மாற்றும் என்ற வகையில் எளிதில் புரியும் வண்ணம் இருந்தது. மின்சார உற்பத்தி நிலையத்திற்கும் பயன்பாட்டு பொருளுக்கும் இடையே உள்ள மின்கடத்தியில் ஒரு மின் இழப்பு இருந்தது. அதனை சரிகட்டும் வகையிலேயே 100வோல்ட் என்பதனை 110வோல்ட் ஆக இருக்கும்படி பார்த்துக்கொண்டனர்.
பின்பு எப்படி 220வோல்ட் வந்தது?
முந்தைய பத்தியில் சொன்ன மாதிரி பவர் என்பது மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்டத்தின் பெருக்கல்தொகையாகும். '200வாட்ஸ்' பல்பு ஒரு மணி நேரம் தொடர்ந்து ஒளிர '110வோல்ட்' கொடுக்கும்பொழுது '2அம்பியர்' மின்னோட்டமானது தேவை. அதுவே '220வோல்ட்' ஆக இருக்கும்பட்சத்தில் '1அம்பியர்' மின்னோட்டமானது போதுமானது. மேலும் மின்கடத்தியின் (Wire) பருமன் என்பது மின்னோட்டத்தின் அளவை வைத்தே தீர்மானிக்கப்படுகின்றது. மின்னோட்டம் அதிகமாகும் பொழுது மின்கடத்தியின் பருமனும் அதிகமாகவேண்டும். மேலும் அதிக மின்னோட்டம் கடத்தியில் பாயும் பொழுது வெப்பச்சலனத்தின் மூலம் அதிக சக்தியானது விரையமாகிறது. எனவே இதனை கருத்தில் கொண்டு மின்னழுத்ததினை அதிகப்படுத்தி மின்னோட்டத்தினை குறைத்தனர்.
அதிர்வெண் வேறுபாடுகள் 50ஹெர்ட்ஸ் vs 60ஹெர்ட்ஸ்:
அமெரிக்காவில் முதலில் நேர்மின்னோட்ட (Direct current) முறையே சிறிய அளவில் அமலில் இருந்தது. ஆனால் நேர்மின்னோட்ட மின்சாரத்தினை அதிக தொலைவு கடத்தவோ அல்லது அதிகப்படுத்தவோ/குறைக்கவோ முடியாது. இங்குதான் மாறும்மின்னோட்ட மின்சார முறை வெல்கிறது.
முதலில் அந்தந்த தொழிற்சாலைகளில் அவர்களது மின்னாக்கியிலிருந்து (Generator) நேரடியாக அவர்களது வசதிக்குட்பட்ட அதிர்வெண் முறையை பயன்படுத்த தொடங்கினர். போர்ட் வாகன தொழிற்சாலையில் 25ஹெர்ட்ஸ் அதிர்வெண் முறை இருந்தது. வேறுசில இடங்களில் 130ஹெர்ட்ஸ் பயன்படுத்தப்பட்டது.
எப்பொழுது மின்சாரத்தினை ஒரிடத்திலிருந்து மற்றொரு இடத்திற்கு அதிகதொலைவு கடத்தவேண்டிய நிர்பந்தம் வந்ததோ அப்பொழுதுதான் வரையரையை (Standardization) பற்றிய சிந்தனை வந்தது.
முதலில் 60ஹெர்ட்ஸ் அதிர்வெண் முறையே அமெரிக்காவில் அமல்படுத்தப்பட்டது. அதிக அதிர்வெண் இருக்கும் மின்சுற்றில் அதிக அளவிலான சக்தியை (Power) உறிஞ்சமுடியும். மேலும் குமிழ் விழக்குகளில் (Incandescent bulp) ஒளி அதிர்வை (Flickering) உணரமுடியாது.
எப்படி 50ஹெர்ட்ஸ் 60ஹெர்ட்-ஐ விட முந்துகிறது?
குறைந்த வேகத்தில் செயற்படும் மின்னாக்கிகள் (Generator) குறைந்த அதிர்வெண் மின்னோட்டத்தினை உருவாக்குகிறது. குறைந்த வேகத்தில் செயற்படும் மின்னாக்கியை உருவாக்கும் செலவு குறைவு. அதேநேரத்தில் குறைந்த வேகத்தில் இரண்டு மின்னாக்கிகளை எளிதில் இணைக்கலாம்.
அதிக அதிர்வெண் மின்னோட்டத்தில் அன்றைய காமுடேட்டர் மின்னோடியானது (Commutator Motor) நன்கு வேலை செய்யாது. அதிவேகத்தில் மாறும் மின்னோட்டம் சுயதூண்டுதல் மூலம் மின்தடையை ஏற்படுத்துகின்றது. தற்பொழுதுதான் எந்த அதிர்வெண்னையும் எதிர்கொள்ளகூடிய இன்டக்டன்ஸ் மின்னோடி (Inductance Motor) வழக்கத்திலுள்ளது.
குறைந்த அதிர்வெண் கொண்ட மின்னோட்டத்தினை அதிகதொலைவு கடத்திச்செல்லும்பொழுது பரவலானமின்தேக்கிதிறன் (Distributed capacitance), தூண்டுதிறன் (Inductance) போன்றவற்றின் திறன் குறைவு. மேலும் சுழல் மின்னோட்டத்தின் (Eddy current) திறனும் குறைவு. எனவே இழப்பு குறைவாக இருக்கும்.
இப்பொழுது உங்களுக்கு புரிந்திருக்கும் ஏன் வெகு குறைவான அதிர்வெண் எண்ணையும் (10ஹெர்ட்ஸ்), அதிக அதிர்வெண்ணையும் (130ஹெர்ட்ஸ்) உபயோகப்படுத்தவில்லை என்று? சுருக்கமாக சொன்னால் குறைந்த அதிர்வெண் ஒளி அதிர்வு தன்மையையும், அதிகஅதிர்வெண் சுழல்மின்னோட்ட இழப்பினையும் அளிக்கிறது. எனவேதான் அறிவியல் அறிஞர்கள் நட்டநடுசென்டரை தேர்ந்தெடுத்துள்ளனர். :)
நாம் பிரிட்டிஷ் முறையை பொதுவாக பயன்படுத்துவதால் 50ஹெர்ட்ஸ் 230வோல்ட் மின்னழுத்தம் நமது வரையரையானது. ஜப்பான் போன்ற நாடுகள் இரண்டு அதிர்வெண் முறையையும் பயன்படுத்துகின்றது. புகுஷிமா அணு உலை விபத்தின் போது ஜப்பானின் வடபகுதி (50ஹெர்ட்ஸ்) மின்சார பிரச்சினையை சந்தித்தது, ஏனெனில் ஜப்பானின் தென்பகுதிகளின் (60ஹெர்ட்ஸ்) மின்சார அதிர்வெண் வேறுபட்டது.
எப்படி 50ஹெர்ட்ஸ் 60ஹெர்ட்-ஐ விட முந்துகிறது?
குறைந்த வேகத்தில் செயற்படும் மின்னாக்கிகள் (Generator) குறைந்த அதிர்வெண் மின்னோட்டத்தினை உருவாக்குகிறது. குறைந்த வேகத்தில் செயற்படும் மின்னாக்கியை உருவாக்கும் செலவு குறைவு. அதேநேரத்தில் குறைந்த வேகத்தில் இரண்டு மின்னாக்கிகளை எளிதில் இணைக்கலாம்.
குறைந்த அதிர்வெண் கொண்ட மின்னோட்டத்தினை அதிகதொலைவு கடத்திச்செல்லும்பொழுது பரவலானமின்தேக்கிதிறன் (Distributed capacitance), தூண்டுதிறன் (Inductance) போன்றவற்றின் திறன் குறைவு. மேலும் சுழல் மின்னோட்டத்தின் (Eddy current) திறனும் குறைவு. எனவே இழப்பு குறைவாக இருக்கும்.
இப்பொழுது உங்களுக்கு புரிந்திருக்கும் ஏன் வெகு குறைவான அதிர்வெண் எண்ணையும் (10ஹெர்ட்ஸ்), அதிக அதிர்வெண்ணையும் (130ஹெர்ட்ஸ்) உபயோகப்படுத்தவில்லை என்று? சுருக்கமாக சொன்னால் குறைந்த அதிர்வெண் ஒளி அதிர்வு தன்மையையும், அதிகஅதிர்வெண் சுழல்மின்னோட்ட இழப்பினையும் அளிக்கிறது. எனவேதான் அறிவியல் அறிஞர்கள் நட்டநடுசென்டரை தேர்ந்தெடுத்துள்ளனர். :)
நாம் பிரிட்டிஷ் முறையை பொதுவாக பயன்படுத்துவதால் 50ஹெர்ட்ஸ் 230வோல்ட் மின்னழுத்தம் நமது வரையரையானது. ஜப்பான் போன்ற நாடுகள் இரண்டு அதிர்வெண் முறையையும் பயன்படுத்துகின்றது. புகுஷிமா அணு உலை விபத்தின் போது ஜப்பானின் வடபகுதி (50ஹெர்ட்ஸ்) மின்சார பிரச்சினையை சந்தித்தது, ஏனெனில் ஜப்பானின் தென்பகுதிகளின் (60ஹெர்ட்ஸ்) மின்சார அதிர்வெண் வேறுபட்டது.
இரண்டு அதிர்வெண் மின்சாரத்தினையும் (50/60hz) இணைப்பதற்கு அதிக பொருட்செலவு பிடிக்கும். நேர்மின்னோட்ட மின்சாரமாக்கி பின்பு இணைக்கவேண்டும்.
தாமஸ் அல்வா எடிசன் மற்றும் டெஸ்லாவுக்கும் நடந்த சண்டைகள்:
தாமஸ் ஆல்வா எடிசனின் எடிசன் நிறுவனம் நேர்மின்னோட்ட முறையை ஆதரித்தது. டெஸ்லா ஆலோசகராக பணிபுரிந்த வெஸ்டிங்ஹவுஸ் மாறும்மின்னோட்ட முறையை ஆதரித்தது. பரஸ்பரம் இருவரும் தங்களுக்குள்ளே தாக்கிக்கொண்ட கதை சுவராசியமானது. அதனை பின்பு பார்ப்போம். நாளடைவில் நேர்மின்னோட்ட முறையை அதிகதூரம் கடத்துவது ஆபத்தானதும், விலை மதிப்புமிக்கதுமானது என்பது புரிதலுக்கு வந்தது.
இனி வெஸ்டிங்ஹவுஸ் பற்றி அடிக்கடி கேள்விபடுவோம் :) ஏனெனில் நமது அரசாங்கத்தின் அணு ஒப்பந்தம் சமீபத்திய (26, ஜனவரி, 2015) அமெரிக்க அதிபரின் பயணத்தின் போது ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டுள்ளது. இதுவரை நமது காப்பீடு சம்பந்தமான தாக்கீதுகளை வெஸ்டிங்ஹவுஸ் மற்றும் ஜிஈ நிறுவனம் ஏற்க மறுத்தது. ஆனால் நமது பிரதமர் பெரும்நெஞ்சோடு அதன் விதிகளை தளர்த்தியதால் அவர்கள் இனி உள்ளே வரவாய்ப்பு அதிகம். நமக்கு எதுக்குப்பா அரசியல் :)
தாமஸ் ஆல்வா எடிசனின் எடிசன் நிறுவனம் நேர்மின்னோட்ட முறையை ஆதரித்தது. டெஸ்லா ஆலோசகராக பணிபுரிந்த வெஸ்டிங்ஹவுஸ் மாறும்மின்னோட்ட முறையை ஆதரித்தது. பரஸ்பரம் இருவரும் தங்களுக்குள்ளே தாக்கிக்கொண்ட கதை சுவராசியமானது. அதனை பின்பு பார்ப்போம். நாளடைவில் நேர்மின்னோட்ட முறையை அதிகதூரம் கடத்துவது ஆபத்தானதும், விலை மதிப்புமிக்கதுமானது என்பது புரிதலுக்கு வந்தது.
இனி வெஸ்டிங்ஹவுஸ் பற்றி அடிக்கடி கேள்விபடுவோம் :) ஏனெனில் நமது அரசாங்கத்தின் அணு ஒப்பந்தம் சமீபத்திய (26, ஜனவரி, 2015) அமெரிக்க அதிபரின் பயணத்தின் போது ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டுள்ளது. இதுவரை நமது காப்பீடு சம்பந்தமான தாக்கீதுகளை வெஸ்டிங்ஹவுஸ் மற்றும் ஜிஈ நிறுவனம் ஏற்க மறுத்தது. ஆனால் நமது பிரதமர் பெரும்நெஞ்சோடு அதன் விதிகளை தளர்த்தியதால் அவர்கள் இனி உள்ளே வரவாய்ப்பு அதிகம். நமக்கு எதுக்குப்பா அரசியல் :)
மின்சாதன செருகி (Electrical Plug):
ஆரம்பகாலத்தில் மக்கள் நாடு விட்டு நாடு பயணம் செய்யவில்லை. அதனால் உற்பத்தியாளர்கள் தங்களவில் ஒரு வரையரையை ஏற்படுத்திக்கொண்டு உற்பத்தி செய்தனர். ஆனால் இரண்டாம் உலகப்போருக்கு பின்னர் நிலைமை மாறியது. இதனை கருத்தில் கொண்டு 1970ல் சர்வதேச மின்தொழில்நுட்ப குழு (International Electrotechnical Commission) பொதுவான வரையரையை (N type) வகுத்தது. இதனை பிரேசிலும் தென்னாப்பிரிக்காவும் அமல்படுத்தியது. ஆனால் மற்றநாடுகள் இன்னும் பின்பற்றவில்லை.
இந்தியா D மற்றும் M முறையை பின்பற்றுகின்றது.
ஆரம்பகாலத்தில் மக்கள் நாடு விட்டு நாடு பயணம் செய்யவில்லை. அதனால் உற்பத்தியாளர்கள் தங்களவில் ஒரு வரையரையை ஏற்படுத்திக்கொண்டு உற்பத்தி செய்தனர். ஆனால் இரண்டாம் உலகப்போருக்கு பின்னர் நிலைமை மாறியது. இதனை கருத்தில் கொண்டு 1970ல் சர்வதேச மின்தொழில்நுட்ப குழு (International Electrotechnical Commission) பொதுவான வரையரையை (N type) வகுத்தது. இதனை பிரேசிலும் தென்னாப்பிரிக்காவும் அமல்படுத்தியது. ஆனால் மற்றநாடுகள் இன்னும் பின்பற்றவில்லை.
இந்தியா D மற்றும் M முறையை பின்பற்றுகின்றது.
சர்வதேச மின்செருகி:
கருத்துகள் இல்லை:
கருத்துரையிடுக