ವೋಲ್ಟೆಜ್ ಎಂಬ ಒತ್ತಡ, ಕರೆಂಟ್ ಎಂಬ ಹರಿವು

ಪ್ರಶಾಂತ ಸೊರಟೂರ.

ಕಳೆದ ಕೆಲವು ಬರಹಗಳಲ್ಲಿ (1,2,3) ಮೊದಲ ಹಂತದಿಂದ ಕರೆಂಟ್ ಕುರಿತು ತಿಳಿದುಕೊಂಡೆವು. ಈ ಬರಹದಲ್ಲಿ ನಮ್ಮ ಸುತ್ತಮುತ್ತ ಕಾಣುವ ವಿಷಯಗಳ ಜೊತೆ ಹೋಲಿಸಿ ಕರೆಂಟ್ ಮತ್ತು ಅದಕ್ಕೆ ನಂಟಿರುವ ಮತ್ತಷ್ಟು ವಿಷಯಗಳ ಕುರಿತು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳೋಣ.

minchu_holike_neerina_totti_2

ಚಿತ್ರ 1 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿದಂತೆ ನೀರಿನ ಎರಡು ತೊಟ್ಟಿಗಳಿದ್ದು, ಒಂದರಲ್ಲಿ ನೀರಿನ ಮಟ್ಟ ಹೆಚ್ಚಿಗೆ ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದರಲ್ಲಿ ಮಟ್ಟ ಕಡಿಮೆ ಇದೆ ಎಂದುಕೊಳ್ಳೋಣ. ಈಗ ಇವೆರಡು ತೊಟ್ಟಿಗಳನ್ನು ಕೊಳವೆಯೊಂದರಿಂದ ಸೇರಿಸಿದಾಗ ಏನಾಗುತ್ತದೆ? ಮಟ್ಟ ಹೆಚ್ಚಿಗೆ ಇರುವ ತೊಟ್ಟಿಯಿಂದ ಕಡಿಮೆ ಮಟ್ಟ ಇರುವ ತೊಟ್ಟಿಗೆ ನೀರು ಹರಿಯತೊಡಗುತ್ತದೆ. ಹೀಗೆ ಒಂದೆಡೆಯಿಂದ ಇನ್ನೊಂದೆಡೆಗೆ ನೀರು ಹರಿಯಲು ಕಾರಣ ನೀರಿನ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿದ್ದ ಏರುಪೇರು ಇದನ್ನು ’ಒತ್ತಡದ ಬೇರ್ಮೆ’ (pressure/potential difference) ಅನ್ನುತ್ತಾರೆ.

ಹೆಚ್ಚಿಗೆಯಿಂದ ಕಡಿಮೆಯೆಡೆಗೆ ನಡೆಯುವ ಈ ಬಗೆಯ ಸಾಗಾಟ ನೀರಿಗಷ್ಟೇ ಅಲ್ಲದೇ ಬೇರೆ ಹಲವು ವಿಷಯಗಳಲ್ಲಿ ನಡೆಯುವುದನ್ನು ನಾವು ಗಮನಿಸಬಹುದು. ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಿಸುಪಿನಿಂದ (temperature) ಕಡಿಮೆ ಬಿಸುಪಿನಡೆಗೆ ಕಾವು ಸಾಗುವುದು ಇದಕ್ಕೆ ಇನ್ನೊಂದು ಎತ್ತುಗೆ.

ಈಗ ನೀರಿನ ತೊಟ್ಟಿಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸಿದ ಕೊಳವೆಯಲ್ಲಿ ಒಂದು ತೆರುಪು (valve) ಅಳವಡಿಸೋಣ. ಈ ತೆರುಪು ತಿರುಗಿಸಿ ನೀರು ಹರಿಯಲು ಇದ್ದ ಜಾಗವನ್ನು ಕಿರಿದಾಗಿಸಿದರೆ ಏನಾಗುತ್ತದೆ? ಆಗ ಒಂದು ತೊಟ್ಟಿಯಿಂದ ಇನ್ನೊಂದು ತೊಟ್ಟಿಯೆಡೆಗೆ ಇದ್ದ ನೀರಿನ ’ಹರಿವು’ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಅಲ್ಲವೇ? ತಿರುಪು ತಿರುಗಿಸುತ್ತಾ ಹೋದಂತೆ ಕೊನೆಗೆ ನೀರಿನ ಹರಿವು ನಿಂತು ಹೋಗುತ್ತದೆ.

ಈಗ ಮೇಲಿನ ಉದಾಹರಣೆಯನ್ನು ಕರೆಂಟಿನ ವಿಷಯಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸೋಣ (ಚಿತ್ರ 2 ನೋಡಿ). ಕರೆಂಟ್ ದೊರೆಯಬೇಕೆಂದರೆ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿರುವ  ಕಳೆವಣಿಗಳನ್ನು (electrons) ಹರಿಯುವಂತೆ ಮಾಡಬೇಕು. ಕಳೆವಣಿಗಳು ಹರಿಯಬೇಕೆಂದರೆ ಅವುಗಳನ್ನು ಕಸುವೊಂದು ಒತ್ತಡದಿಂದ ತಳ್ಳಬೇಕು. ಕಳೆವಣಿಗಳನ್ನು ಒತ್ತಿ ಕರೆಂಟ್ ಹರಿಯುವಂತೆ ಮಾಡುವ ಕಸುವಿಗೆ ’ಒತ್ತಾಟ’ ಅಂದರೆ ’ವೋಲ್ಟೆಜ್’ (voltage) ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.

ನೀರಿನ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿದ್ದ ’ಒತ್ತಡದ ಬೇರ್ಮೆ’ ನೀರು ಹರಿಯುವಂತೆ ಮಾಡಿದರೆ ತಂತಿಯ ತುದಿಯೆರಡರ ನಡುವೆ ಇದ್ದ ಒತ್ತಡದ ಬೇರ‍್ಮೆ ಕರೆಂಟ್ ಹರಿಯುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಾಟ ಇರುವ ತುದಿಯನ್ನು’+’ ಗುರುತಿನಿಂದ ಗುರುತಿಸದರೆ ಕಡಿಮೆ ಒತ್ತಾಟವಿರುವ ತುದಿಗೆ ’–’ ಗುರುತನ್ನು ತಳುಕಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಹೀಗೆ ಒತ್ತಾಟಕ್ಕೆ ಒಳಪಟ್ಟ ಕಳೆವಣಿಗಳು (electrons) ಹರಿಯ ತೊಡಗಿದರೂ ಅವುಗಳ ಹರಿಯುವಿಕೆಗೆ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿನ ಇಕ್ಕಟ್ಟಾದ, ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಅಂಟಿಕೊಂಡ ಅಣುಗಳಿಂದಾಗಿ ಅಡೆತಡೆ ಎದುರಾಗುತ್ತದೆ. ಹರಿಯುವಿಕೆಗೆ ಎದುರಾಗುವ ಈ ತೊಡಕನ್ನು ’ತಡೆತನ’ ಇಲ್ಲವೇ ’ಅಡ್ಡಿತನ’ (resistance) ಅನ್ನುತ್ತಾರೆ. ನೀರಿನ ತೊಟ್ಟಿಗಳ ಎತ್ತುಗೆಯಲ್ಲಿ ನೀರಿನ ಹರಿವಿಗೆ ’ತಡೆಯೊಡ್ಡಿ’ದ ತೆರುಪು (valve) ಮಾಡಿದ್ದು ಇದೆ ಬಗೆಯ ತಡೆ.

ಈ ಮೇಲಿನ ಉದಾಹರಣೆಗಳಿಂದ ಕೆಳಗಿನ ಹೋಲಿಕೆಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸಬಹುದು

(ನೀರಿನ) ಹರಿವು = (ಮಿಂಚಿನ) ಹರಿವು = (Electric) Current

(ನೀರಿನ) ಒತ್ತಡ  = (ಮಿಂಚಿನ) ಒತ್ತಾಟ = (Electric) Voltage

(ನೀರಿಗೆ) ತಡೆ = (ಮಿಂಚಿಗೆ) ತಡೆತನ = (Electric) Resistance

ಈ ಮೂರು ಗುಣಗಳ ನಡುವಿರುವ ನಂಟು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತಿದೆ,

ಒತ್ತಾಟ (Voltage)  = ಹರಿವು (Current) x  ತಡೆತನ (Resistance)

ಅಂದರೆ,  V  = I x R

ಮೇಲಿನ ನಂಟನ್ನು ಮತ್ತೊಮ್ಮೆ ನೀರಿನ ಹರಿವಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿ ನೋಡೋಣ. (ಮೇಲಿರುವ ಗಣಿತದ ನಂಟಿನ ಬಲಗಡೆ ಮತ್ತು ಎಡಗಡೆಯ ತಿರುಳನ್ನು ಗಮನಿಸಿ)

1)      ಒತ್ತಡ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ ನೀರಿನ ಹರಿವು ಹೇಗೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆಯೋ ಹಾಗೆನೇ ಒತ್ತಾಟ ಹೆಚ್ಚಾದರೆ ಕರೆಂಟಿನ ಹರಿವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ (V ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ I ಹೆಚ್ಚುತ್ತದೆ)

2)      ತಡೆ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ ನೀರಿನ ಹರಿವು ಹೇಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆಯೋ ಹಾಗೆನೇ ತಡೆತನ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ ಕರೆಂಟಿನ ಹರಿವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ (R ಹೆಚ್ಚಿದಂತೆ I ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ)

ಈ ನಂಟನ್ನು ತುಂಬಾ ತಿಳಿಯಾಗಿ ತಿಳಿಸಿಕೊಡುತ್ತಿರುವ ಈ ಕೆಳಗಿನ ತಿಟ್ಟವನ್ನು ನೋಡಿ

minchu_cartoon

ಚುಟುಕಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ ಒತ್ತಾಟ (ವೋಲ್ಟೆಜ್) ಕರೆಂಟಿನ ಹರಿವಿಗೆ ಕಾರಣವಾದರೆ ಆ ಹರಿವಿಗೆ ತಡೆಯೊಡ್ಡುವುದೇ ತಡೆತನದ (resistance) ಕೆಲಸ.

(ತಿಟ್ಟಸೆಲೆ: https://swipefile.com)

ಕಡಲ ತೆರೆಗಳಿಂದ ಮಿಂಚು

ಪ್ರಶಾಂತ ಸೊರಟೂರ.

ಕಲ್ಲಿದ್ದಲು, ಪೆಟ್ರೋಲಿಯಂ ಮುಂತಾದ ಮುಗಿದು ಹೋಗಬಹುದಾದಂತಹ ಉರುವಲುಗಳ ಬದಲಾಗಿ ಮುಗಿದು ಹೋಗಲಾರದಂತಹ ಮತ್ತು ಸುತ್ತಣಕ್ಕೆ ಕಡಿಮೆ ತೊಂದರೆಯನ್ನುಂಟು ಮಾಡುವಂತಹ ಕಸುವಿನ ಸೆಲೆಗಳ ಅರಕೆ ಜಗತ್ತಿನೆಲ್ಲೆಡೆ ಎಡೆಬಿಡದೇ ಸಾಗಿದೆ.

ಈ ನಿಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ ಗುಡ್ಡ-ಬೆಟ್ಟದ ಮೇಲೆ ಬೀಸುವ ಗಾಳಿ ಇಲ್ಲವೇ ನೇಸರನ ಬೆಳಕಿನಿಂದ ಮಿಂಚು (ಕರೆಂಟ್) ಉಂಟುಮಾಡುವ ಹೊಸ ಸಲಕರಣೆಗಳನ್ನು ಹಲವಾರು ಕಡೆ ಅಳವಡಿಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ಇದರಂತೆ ಇತ್ತೀಚಿಗೆ ಬಳಕೆಗೆ ತರಲಾಗುತ್ತಿರುವ ಕಸುವಿನ ಇನ್ನೊಂದು ಸೆಲೆಯೆಂದರೆ ಕಡಲ ತೆರೆಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಕರೆಂಟ್ ಉಂಟುಮಾಡುವುದು.

ದಂಡೆಯಲ್ಲಿ ಹೊಯ್ದಾಡುವ ತೆರೆಗಳನ್ನು ಇಲ್ಲವೇ ಕಡಲ ನಡುವೆ ಏಳುವ ದೊಡ್ಡ ಅಲೆಗಳು ಹೊಮ್ಮಿಸುವ ಕಸುವನ್ನು ಸರಿಯಾಗಿ ಬಳಕೆ ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವಂತಾದರೆ ಜಗತ್ತಿನ ಹಲವು ನಾಡುಗಳಿಗೆ ಯಾವುದೇ ಅಡೆತಡೆ ಇಲ್ಲದೇ ಮಿಂಚು (ಕರೆಂಟ್) ನೀಡಬಹುದೆಂದು ಎಣಿಕೆಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಆದರೆ ಬಿರುಸಾಗಿ ಅಪ್ಪಳಿಸುವ ಕಡಲ ಅಲೆಗಳನ್ನು ತಡೆದುಕೊಂಡು ಮಿಂಚು ಉಂಟಮಾಡಬಲ್ಲ ಗಟ್ಟಿಯಾದ ಮಿಂಚುಟ್ಟುಕಗಳನ್ನು (electric generators) ತಯಾರಿಸುವುದು ಇಂದು ದೊಡ್ಡ ತೊಡಕಾಗಿದೆ. ಹಾಗಾಗಿ ಕಡಲ ತೆರೆಯ ಕರೆಂಟ್ ಸಲಕರಣೆಗಳು ಇನ್ನೂ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಬಳಕೆಯಾಗುತ್ತಿಲ್ಲ.

ಈ ನಿಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ ಅಮೇರಿಕಾದ ‘Ocean Renewable Power Company’ ಹಲವಾರು ಹೊಸ ಅರಕೆಯ ಕೆಲಸಗಳನ್ನು ನಡೆಸುತ್ತಿದ್ದು, ಇತ್ತೀಚಿಗೆ ಕಡಲೊಳಗೆ 150 ಅಡಿ ಆಳದಲ್ಲಿ ಹೊಸದೊಂದು ಮಿಂಚುಟ್ಟುಕವನ್ನು ಅಣಿಗೊಳಿಸಿದೆ. 98 ಅಡಿ ಅಗಲ ಮತ್ತು 31 ಅಡಿ ಎತ್ತರ ಇರುವ ಅಡಿಪಾಯದ ಮೇಲೆ ಅಲೆಗಳಿಂದ ತಿರುಗುವ ಮಿಂಚುಟ್ಟುಕವನ್ನು ಅಳವಡಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಮೊದಲ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಕಡಲ ಅಲೆಗಳಿಂದ 150 ಕಿಲೋ ವ್ಯಾಟ್ ಕರೆಂಟಿನ ಕಸುವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಬಲ್ಲ ಈ ಮಿಂಚುಟ್ಟುಕವು ಮುಂದಿನ ಕೆಲವು ವರುಶಗಳಲ್ಲಿ 5 ಮೆಗಾ ವ್ಯಾಟ್ ಕಸುವನ್ನು ಉಂಟು ಮಾಡುವಷ್ಟು ದೊಡ್ಡದಾಗಿಸಲು ಅಮೇರಿಕಾದ ಕೂಟವು ಗುರಿ ಇಟ್ಟುಕೊಂಡಿದೆ.

ಕರ್ನಾಟಕ ಸೇರಿದಂತೆ ಹಲವು ರಾಜ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಕಡಲ ತೆರೆಯ ಕಸುವು ಹೇರಳವಾಗಿ ದೊರೆಯುವಂತದು. ಅಮೇರಿಕಾದಂತೆ ಈ ಕಸುವನ್ನು ನಾವು ಕೂಡ ಸರಿಯಾಗಿ ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಬೇಕಾಗಿದೆ.

(ಸುದ್ದಿಸೆಲೆ: popsci)