ಕರೆಂಟ್ ಮತ್ತು ಅಣುಗಳ ನಂಟು

– ಪ್ರಶಾಂತ ಸೊರಟೂರ.

ಹಿಂದಿನ ಬರಹವೊಂದರಲ್ಲಿ 3 phase ಕರೆಂಟ್ ಬಗ್ಗೆನೋ ಒಂಚೂರು ತಿಳಿದುಕೊಂಡೆವು ಆದರೆ ಕರೆಂಟ್ ಅಂದರೇನು ? ಕರೆಂಟನ್ನು ತಾಮ್ರ, ಕಬ್ಬಿಣದಂತಹ ವಸ್ತುಗಳಶ್ಟೇ ಏಕೆ ತನ್ನ ಮೂಲಕ ಹಾಯ್ದು ಹೋಗಲು ಬಿಡುತ್ತವೆ ? ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅಂದರೇನು ? ಹೀಗೆ ಹಲವು ಪ್ರಶ್ನೆಗಳು ನಮ್ಮಲ್ಲಿ ಮೂಡಬಹುದು. ಮುಂದಿನ ಕೆಲವು ಬರಹಗಳಲ್ಲಿ ’ಮೊದಲ’ ಹಂತದಿಂದ ವಿಶಯವನ್ನು ಅರಿಯಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸೋಣ.

ಮೊದಲಿಗೆ ನಮ್ಮ ಎಂದಿನ ಬದುಕಿನಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ಈ ಎತ್ತುಗೆಗೆಳನ್ನು ನೋಡಿ,

•  ಬಾಚಣಿಕೆಯಿಂದ ಕೂದಲು ಬಾಚಿ, ಅದೇ ಬಾಚಣಿಕೆಯನ್ನು ಹಾಳೆಯ ತುಂಡುಗಳೆಡೆಗೆ ಹಿಡಿದಾಗ ಹಾಳೆಯ ತುಂಡುಗಳು ಬಾಚಣಿಕೆಯತ್ತ ಸೆಳೆಯಲ್ಪಡುತ್ತವೆ.
•  ರೇಶ್ಮೆ ಬಟ್ಟೆಗೆ ಮಯ್ಯಿ ತಾಕಿದಾಗ ಕೆಲವು ಸಾರತಿ ಚುರುಕೆನ್ನುವಂತ ಅನುಬವವಾಗುತ್ತದೆ.

ಮೇಲಿನ ಎರಡು ಎತ್ತುಗೆಗಳ ಹಿಂದೆ ಇರುವುದು ವಸ್ತುಗಳ ನಡುವೆ ಆಗುವ ಮಿಂಚಿನಂತಹ ಅಂದರೆ ಕರೆಂಟನಂತಹ ಕಸುವಿನ ಸಾಗಾಟ. ಇದನ್ನು ಇಂಗ್ಲಿಶನಲ್ಲಿ ’ಚಾರ‍್ಜ್’ (charge) ಅಂತಾ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ಕನ್ನಡದಲ್ಲಿ ಇದಕ್ಕೆ ’ಹುರುಪು’ ಅನ್ನಬಹುದು. ಬಾಚಣಿಕೆಯಲ್ಲಿದ್ದ ಒಂದು ಬಗೆಯ ಮಿಂಚಿನ ’ಹುರುಪು’ (electric charge) ಹಾಳೆಯಲ್ಲಿದ್ದ ಇನ್ನೊಂದು ಬಗೆಯ ಮಿಂಚಿನ ಹುರುಪನ್ನು ತನ್ನೆಡೆಗೆ ಸೆಳೆಯುವುದರಿಂದ ನಮಗೆ ಮಿಂಚು ಹರಿವಿನ ಅನುಬವಾಗುತ್ತದೆ. ಇದೇನಿದು ’ಒಂದು’ ಬಗೆ ಮತ್ತು ’ಇನ್ನೊಂದು’ ಬಗೆಯ ಹುರುಪು (charge) ? ಹಾಗಾದರೆ ಬನ್ನಿ ಈಗ ಕರೆಂಟ್ ಕಯ್ಬಿಟ್ಟು ವಸ್ತುಗಳ ಒಳಗಡೆ ಇಣುಕೋಣ.

1) ವಸ್ತುಗಳ ಒಳಗಡೆಯ ಕಿರಿದಾದ ರೂಪಕ್ಕೆ ‘ಅಣು’/’ಸೀರು’ (atom) ಅಂತಾ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕಬ್ಬಿಣ, ಕಟ್ಟಿಗೆ, ನೀರು, ಹಾಳೆ ಮುಂತಾದ ಎಲ್ಲ ವಸ್ತುಗಳೂ ಕೋಟಿಗಟ್ಟಲೇ ಕಿರಿದಾದ ಅಣುಗಳಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿರುತ್ತವೆ. ವಸ್ತುವಿನ ಅಣುಗಳು ಅವುಗಳ ಗುಣವನ್ನು ತೀರ‍್ಮಾನಿಸುತ್ತವೆ.

2) ವಸ್ತುಗಳ ಅಣುವಿನಲ್ಲಿ ಈ ಕೆಳಗಿನ ಬಾಗಗಳಿರುತ್ತವೆ.

•  ನಡುವಣ (nucleus): ಇದು ಅಣುವಿನ ನಟ್ಟ ನಡುವಿನ ಬಾಗವಾಗಿದ್ದು ಇದರಲ್ಲಿ ಪ್ರೋಟಾನ್ ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಾನಗಳಿರುತ್ತವೆ.

• ಪ್ರೋಟಾನಗಳನ್ನು ‘ಸೆಳೆಗಲ್ಲು ಬಯಲಿಗೆ’ (magnetic field) ಒಳಪಡಿಸಿದಾಗ ಅವುಗಳು ಬಯಲಿಗೆ ಎದುರಾಗಿ ಸಾಗುವುದರಿಂದ ಅವುಗಳು ಒಂದು ಬಗೆಯ ’ಹುರುಪು’ (charge) ಹೊಂದಿವೆ ಎಂದು ಗುರುತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ತಿಳುವಳಿಕೆಯನ್ನು ಸುಲಬವಾಗಿಸಲು ಪ್ರೋಟಾನಗಳು ತೋರುವ ಈ ಎದುರು ಬಗೆಯ ಹುರುಪಿಗೆ (charge) ’ಕೂಡು’ ಅಂದರೆ + (positive) ಗುರುತನ್ನು ತಳುಕುಹಾಕಲಾಗಿದೆ. ಹಾಗಾಗಿ ಪ್ರೋಟಾನಗಳನ್ನು ’ಪಾಸಿಟಿವಲಿ ಚಾರ‍್ಜಡ್ (positively charged) ಅನ್ನಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಗುಣವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಾ ಕನ್ನಡದಲ್ಲಿ ಪ್ರೋಟಾನಗಳನ್ನು ’ಕೂಡು-ಹುರುಪಿನವು’ ಇಲ್ಲವೇ ’ಕೂಡುವಣಿಗಳು’ ಅಂತಾ ಕರೆಯಬಹುದು.

• ಅದೇ ನ್ಯೂಟ್ರಾನಗಳನ್ನು ಸೆಳೆಗಲ್ಲು ಬಯಲಿಗೆ (magnetic field) ಒಳಪಡಿಸಿದಾಗ ಅವುಗಳು ಯಾವುದೇ ಒಂದು ಬಗೆಯ ಹುರುಪು (charge) ತೋರಗೊಡುವುದಿಲ್ಲ. (ಒಂದು ಬಗೆಯ ಹುರುಪಿಲ್ಲದೇ ನೆಲೆಗೊಂಡಿರುವುದರಿಂದ ಕನ್ನಡದಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನಗಳನ್ನು ’ನೆಲೆವಣಿಗಳು’ ಅನ್ನಬಹುದು.)

• ನಡುವಣದ (nucleus) ಸುತ್ತ ಸುತ್ತುವ ತುಣುಕುಗಳೇ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಸ್.  ಇವುಗಳನ್ನು ಸೆಳೆಗಲ್ಲು ಬಯಲಿಗೆ (magnetic field) ಒಳಪಡಿಸಿದಾಗ, ಬಯಲಿನೆಡೆಗೆ ಸಾಗುವುದರಿಂದ ಇವುಗಳು ಪ್ರೋಟಾನಗಿಂತ ಬೇರೆ ಬಗೆಯ ಹುರುಪನ್ನು (charge) ಹೊಂದಿವೆ ಎಂದು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ.  ಆದ್ದರಿಂದ ಪ್ರೋಟಾನಗಳಿಗೆ ’ಕೂಡು’ (+) ಗುರುತು ತಳುಕುಹಾಕಿದಂತೆ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನಗಳಿಗೆ ಕಳೆ (-) ಗುರುತು ತಳುಕಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅಂದರೆ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಸಗಳು ‘ ನೆಗೆಟಿವ್ ಚಾರ‍್ಜ್ ‘ (negative charge) ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಹಾಗಿದ್ದರೆ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಸಗಳನ್ನು ಕನ್ನಡದಲ್ಲಿ ಕಳೆ-ಹುರುಪಿನವು ಇಲ್ಲವೇ ’ಕಳೆವಣಿಗಳು’ ಅನ್ನಬಹುದಲ್ಲವೇ ?

• ಒಂದು ಅಣುವಿನಲ್ಲಿ ಕೂಡುವಣಿಗಳು (protons) ಮತ್ತು ಕಳೆವಣಿಗಳು (electrons) ಅಶ್ಟೇ ಸಂಕ್ಯೆಯಲ್ಲಿದ್ದರೆ ಅಂತಾ ವಸ್ತುಗಳು ಕರೆಂಟಿಗೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುವುದಿಲ್ಲ. ಅದೇ ಕಳೆವಣಿಗಳು (electrons) ಮತ್ತು ಕೂಡುವಣಿಗಳ (protons) ಸಂಕ್ಯೆಯು ಅಣುವಿನಲ್ಲಿ ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಸಂಕ್ಯೆಯಲ್ಲಿದ್ದರೆ ಅಂತ ವಸ್ತುವಿನಿಂದ ಇನ್ನೊಂದು ವಸ್ತುವಿಗೆ ಕಳೆವಣಿಗಳ (electrons) ಕೊಡುಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯಾಗಿ ಕರೆಂಟ್ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ.

ಬಾಚಣಿಕೆಯಿಂದ ಕೂದಲು ಬಾಚಿದಾಗ ಮತ್ತು ಬಾಚಣಿಕೆಯನ್ನು ಹಾಳೆಯೆಡೆಗೆ ಹಿಡಿದಾಗ ಆದದ್ದು ಇದೇ ಕೂದಲಿನ ಅಣುಗಳು ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನಗಳನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಂಡರೆ ಬಾಚಣಿಕೆಯ ಅಣುಗಳು ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನಗಳನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಂಡವು. ಹೀಗೆ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಸಗಳ ಜಿಗಿತದಿಂದ ಉಂಟಾದದ್ದೇ ಕರೆಂಟ್.  ಈ ಬಗೆಯಲ್ಲಿ ಎರಡು ವಸ್ತುಗಳ ಉಜ್ಜುವಿಕೆ/ತಾಕುವಿಕೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಕರೆಂಟನ್ನು ನೆಲೆಸಿದ ಕರೆಂಟ್ (static current/electricity) ಅಂತಾ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ನಮ್ಮ ಮನೆಗೆ ಹರಿಯುವ ಕರೆಂಟೂ ವಸ್ತುಗಳ ಅಣುಗಳಲ್ಲಿರುವ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಸಗಳ ಹರಿವಿನಿಂದಲೇ ದೊರೆಯುವುದು ಆದರೆ ಅದು ನೆಲೆಸಿದ ಕರೆಂಟಗಿಂತ (static current) ಒಂಚೂರು ಬೇರೆ ಬಗೆಯದು. ಈ ಕುರಿತು ಮುಂದಿನ ಬರಹದಲ್ಲಿ ನೋಡೋಣ.

(ಚಿತ್ರ: www.wikipedia.com)