ಟೆಸ್ಲಾ ಅರಿತಿದ್ದ ಅಂದಿನ ಅರಿಮೆಯ ತೊಡಕು

ಗಿರೀಶ ವೆಂಕಟಸುಬ್ಬರಾವ್.

ಅರಿಗರಲ್ಲೇ ಮೇಲರಿಗ ಅನ್ನುವಂತ ಕೆಲಸ ಮಾಡಿದ್ದರೂ, ಕತ್ತಲೆಯಲ್ಲೇ ಮರೆಯಾದ ನಿಕೋಲಾ ಟೆಸ್ಲಾ ಅವರ ಬಗ್ಗೆ ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳಲು ಹಿಂದಿನ ಬರಹದಲ್ಲಿ ಮುಂದಡಿ ಇಟ್ಟಿದ್ದೆವು. ಇಂದಿನ ಬರಹದಲ್ಲಿ ಅವರ ಅರಿಮೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಇನ್ನೊಂದಿಶ್ಟು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳೋಣ.

ಟೆಸ್ಲಾರವರಿಗಿದ್ದ ಬೇರೆಬಗೆಯಲ್ಲಿ ಯೋಚಿಸಿ ತೊಡಕುಬಿಡಿಸುವ ಅರಿಮೆಯನ್ನು ತಿಳಿಯಲು, ನಾವು ಅವರ ಹಲಚಳಕ ಕಲಿಮನೆಯ (Polytechnic) ಆ ಮಾಡುಕಲಿಕೆಯ (Practical) ಆ ದಿನ ಏನು ನಡೆಯಿತೆಂದು ಅರಿಯಲೇಬೇಕು. ಇದಕ್ಕಾಗಿ ಕೊಂಚ ಹಿನ್ನಡುವಳಿಯತ್ತ ನೋಡಿದರೆ,

• 1793 ರಲ್ಲೇ ಮಿನ್ನಡಕಗಳು(Battery) ನೇರ ಮಿಂಚನ್ನು(Direct Current) ಬಳಕೆಗೆ ಸಿಗುವಂತೆ ಮಾಡಿದ್ದವು. ಹಾಗೂ 1825 ರಲ್ಲೇ ಕಿಸುವೊನ್ನಿನ ಸರಿಗೆಯಲ್ಲಿ (Copper Wire) ಮಿಂಚು ಹರಿದಾಗ ಅದರ ಸುತ್ತಲೂ ಸೆಳೆಬಯಲು (Magnetic Field) ಉಂಟಾಗುವುದನ್ನು ಕೂಡ ಕಂಡುಹಿಡಿದ್ದಾಗಿತ್ತು. ಇದೇ ಮಿಂಚಿನ ಸೆಳೆಬಯಲ ಕಾಣ್ವೆ (Magnetic Effect of Electric Current).

• ಅರಕೆಮನೆಯಲ್ಲಿ (Lab) ತಾವು ಬಳಸುವ ಮಿನ್ನಡಕಳಿಂದ ದಿನಕಳೆದಂತೆ ಬರುವು ಮಿಂಚು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತಾ ಹೋಗುವುದನ್ನು ಕಂಡ ಮಯ್ಕಲ್ ಪ್ಯಾರಡೇ, ಮಿನ್ನಡಕಗಳ ಬದಲಿಗೆ ಬೇರೆಯ ತರಹದ ಮಿಂಚುಟ್ಟುಕವನ್ನು(Electric Generator) ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ಮೊದಲಾದರು. ಅದಕ್ಕೇ ಅಲ್ಲವೆ ಬೇಡಿಕೆಯೇ ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವಿಕೆಯ ತಾಯಿ (Necessity is mother of inventions) ಅನ್ನುವುದು?

• ಇದಕ್ಕಾಗಿ ಮಯ್ಕಲ್ ಪ್ಯಾರಡೇ, ಮಿಂಚಿನ ಸೆಳೆಬಯಲ ಕಾಣ್ವೆಯನ್ನೇ ಹಿಂದಿರುಗಿಸಿ (Inverse) ಬಳಸಿಕೊಂಡು: ಒಂದು ಕಿಸುವೊನ್ನಿನ ಸುರುಳಿಯ(Copper Coil) ಬಳಿಯಲ್ಲಿ ಸೆಳೆಬಯಲು ಕದಲಿದಾಗ, ಅದರ ಸೆಳೆಗೆರೆಗಳನ್ನು (Magnetic Lines) ಸುರುಳಿಯು ಕತ್ತರಿಸಿ, ಸುರುಳಿಯೊಳಗೆ ಮಿಂಚು ಹುಟ್ಟುವುದೆಂದು ಕಂಡುಕೊಂಡರು. ಈ ಅರಿವನ್ನು 1831ರಲ್ಲಿ ಸೆಳೆತದಿಂದ ಮಿಂಚುಟ್ಟುವ ಕಟ್ಟಲೆಯಾಗಿಸಿಕೊಟ್ಟು (Faraday’s law of electromagnetic induction) ಮೊದಲ ಮಿಂಚುಟ್ಟುಕಗಳನ್ನು ಕಟ್ಟಲು ಕಾರಣರಾಗಿದ್ದರು (ಕೆಳಗಿನ ತಿಟ್ಟವನ್ನು ನೋಡಿ).

newtons emi

ಈ ಕಂಡುಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ಬಳಸಿ ಅಂದು ಬಳಕೆಗೆ ಬಂದ ಮೊದಲ ಮಿಂಚುಟ್ಟುಕಗಳು ಹೇಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತಿದ್ದವೆಂದು ಅರಿಯೋಣ:

• ಮಿಂಚುಟ್ಟುಕದೊಳಗೆ ಸೂಜಿಗಲ್ಲುಗಳ ಸೆಳೆಬಯಲಿನ ನಡುವೆ ತಿರುಗಣಿಯನ್ನು (Shaft) ಸರಾಗವಾಗಿ ತಿರುಗುವಂತೆ ಕೂಡಿಸಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು. ಆ ತಿರುಗುಣಿಯ ಹೊರ ಅಂಚಿಗೆ ಎರಡು ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಜಾರುಬಳೆಗಳನ್ನು (Slip Ring) ಕದಲದಂತೆ ಸಿಕ್ಕಿಸಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು.

• ತಿರುಗುಣಿಯ ಮೇಲೆ ಕಿಸುವೊನ್ನಿನ ಸುರುಳಿಗಳನ್ನು ಸುತ್ತಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು. ಆ ಸುರುಳಿಯ ಒಂದು ಕೊನೆಯನ್ನು ಜಾರುಬಳೆಯೊಂದಕ್ಕೂ, ಇನ್ನೊಂದು ಕೊನೆಯನ್ನು ಇನ್ನೊಂದು ಜಾರುಬಳೆಗೂ ಬೇರೆಬೇರೆಯಾಗಿ ಬೆಸುಗೆ ಹಾಕಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು. ತಿಟ್ಟವನ್ನು ಗಮನಿಸಿದರೆ: ಸುರುಳಿಯ A ಕೆಂಬದಿಯು, ಜಾರುಬಳೆ SL-A ಗೂ, ಸುರುಳಿಯ B ನೀಲಿಬದಿಯು ಜಾರುಬಳೆ SL- B ಗೂ ಬೆಸೆದಿದೆ.

• ತಿರುಗುಣಿಯನ್ನು ಚೂಟಿಬಲದಿಂದ (Mechanical Force) ತಿರುವುತ್ತಿದ್ದರೆ, ಸೆಳೆಬಯಲಗೆರೆಗಳು ಕಿಸುವೊನ್ನಿನ ಸುರುಳಿ ಬದಿಗಳು ಕತ್ತರಿಸಿ, ಸುರುಳಿಯಲ್ಲಿ ಮಿಂಚುಹುಟ್ಟುತ್ತಿತ್ತು. ಹೀಗೆ ಹುಟ್ಟುವ ಮಿಂಚನ್ನು ಜಾರುಬಳೆಗಳಿಗೆ ತಾಗುವಂತೆಯೇ ಸಿಕ್ಕಿಸಿದ್ದ ಕರಿಉಜ್ಜುಗಗಳ(Carbon Brushes) ನೆರವಿನಿಂದ ಹಿಡಿದು ಹೊರಗೆ ಹರಿಯುವಂತೆ ಮಾಡಿ – ದೀಪದ ಬುರುಡೆಯನ್ನು ಬೆಳಗಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು.

Slip Ring and Brush

• ಇಲ್ಲಿ ಹುಟ್ಟುವ ಮಿಂಚು ಹೇಗೆ ಏರಿಳಿಯುವ ಮಿಂಚಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನೂ ಹಾಗು ಹುಟ್ಟುವ ಮಿಂಚಿನ ದಿಕ್ಕನ್ನೂ ಪ್ಲೆಮಿಂಗರ ಬಲಗಯ್ (ಮಿಂಚುಟ್ಟುಕ) ಕಟ್ಟಲೆ (Fleming’s Right Hand – Dynamo Rule) ಬಳಸಿ ತಿರುಗುಣಿಯ ಒಂದು ಸುತ್ತಿನಿಂದ ಅರಿಯೋಣ. ಕೆಳಗಿನ ತಿಟ್ಟವನ್ನು ಗಮನಿಸಿ, ಇಲ್ಲಿ ಸುರುಳಿ A ಯ ಕೆಂಬದಿಯಲ್ಲಿ ಹುಟ್ಟುವ ಮಿಂಚು ಪ್ಲೆಮಿಂಗರ ಬಲಗಯ್ (ಮಿಂಚುಟ್ಟುಕ) ಕಟ್ಟಲೆಯಂತೆ, SL-A ನಿಂದ ಹೊರಗಿಳಿದು ದೀಪದ ಬುರುಡೆಯನು ಬೆಳಗಿಸಿ, SL- B ನತ್ತ ಸಾಗಿ, ಸುರುಳಿಯ B ನೀಲಿಬದಿಯಲ್ಲಿ ಹರಿದು ತನ್ನ ಹರಿವನ್ನು ಮುಗಿಸುವುದು. ಹೀಗಾಗಿಯೇ ಏರಿಳಿಕೆಯ ಮಿಂಚಿನ ಮೊದಲ ಸುತ್ತು (First Half Cycle of AC) ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ.

ac first cycle

• ತಿರುಗುಣಿ ಅದೇ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಇನ್ನು ಅರೆಸುತ್ತಿದಾಗ, ಮತ್ತೆ ಪ್ಲೆಮಿಂಗರ ಬಲಗಯ್ (ಮಿಂಚುಟ್ಟುಕ) ಕಟ್ಟಲೆಯಿಂದ ಬಳಸಿದಾಗ, ಸುರುಳಿ B ಯ ನೀಲಿಬದಿಯಿಲ್ಲಿ ಹುಟ್ಟುವ ಮಿಂಚು SL- B ನಲ್ಲಿ ಇಳಿದು, ದೀಪದ ಬುರುಡೆಯನ್ನು ಬೆಳಗಿಸಿ, SL-A ನತ್ತ ಸಾಗಿ, ಸುರುಳಿಯ A ಕೆಂಬದಿಯಲ್ಲಿ ಹರಿದು ತನ್ನ ಹರಿವನ್ನು ಮುಗಿಸುವುದು ಕಾಣುವುದು. ಆಗಲೆ ಏರಿಳಿಕೆಯ ಮಿಂಚಿನ ಎರಡನೆಯ ಸುತ್ತು (Second Half Cycle of AC) ಉಂಟಾಗುವುದು.

ac second cycle

• ಇಲ್ಲಿ ಗಮನಿಸಲೇ ಬೇಕಾದ್ದು: ಜಾರುಬಳೆ SL-A ಎಂದಿಗೂ ಸುರುಳಿಯ ಕೆಂಬದಿಯಲ್ಲಿ ಹುಟ್ಟುವ ಮಿಂಚನ್ನೇ ಹಿಡಿದರೆ, ಜಾರುಬಳೆ SL- B ಸುರುಳಿಯ ನೀಲಿಬದಿಯಲ್ಲಿ ಹುಟ್ಟುವ ಮಿಂಚನ್ನೇ ಹಿಡಿಯುತ್ತಿರುತಿತ್ತು. ಹಾಗಾಗಿ ತಿರುಗುಣಿ ನಿಲ್ಲದೇ ತಿರುಗುತ್ತಿದ್ದಾಗ, ಸುರುಳಿಯ ಕೆಂಬದಿ ಹಾಗೂ ನೀಲಿಬದಿಗಳು ಎಡದಿಂದ ಬಲಕ್ಕೂ, ಬಲದಿಂದ ಎಡಕ್ಕೂ ಕದಲುತಿತ್ತು. ಆಗ ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಹುಟ್ಟುತ್ತಿದ್ದ ಮಿಂಚಿನ ದಿಕ್ಕೂ ತಿರುಗುಮರುಗಾಗುತ್ತಿತ್ತು.

• ಆದರೆ ಜಾರುಬಳೆ SL-A ಕೆಂಬದಿಯನ್ನೇ ಹಿಡಿದಿರುವುದರಿಂದ ಹಾಗೂ ಜಾರುಬಳೆ SL- B ನೀಲಿಬದಿಯನ್ನೇ ಹಿಡಿದಿರುವುದರಿಂದ, ಮಿಂಚು ಸತತವಾಗಿ SL-A ಇಂದ SL- B ಗೂ, ಮತ್ತೊಮ್ಮೆ SL- B ಇಂದ SL-A ಗೂ ತಿರುಗುಮುರುಗಾಗಿ, ಮಟ್ಟದಲ್ಲೂ ಏರಿಳಿಕೆಯಿಂದ ಕೂಡಿ ಏರಿಳಿವ ಮಿಂಚಾಗುತ್ತಿತ್ತು (Alternating Current).

• ಹೀಗೆ ಸರಾಗವಾಗಿ ಕೆಲಸಮಾಡುವ ಮಿಂಚುಟ್ಟುಕಗಳನ್ನು ಕಂಡು ಹಿಡಿದರೂ, ಅವು ಹುಟ್ಟಿಸುತ್ತಿದ್ದ ಏರಿಳಿಕೆಯ ಮಿನ್ನರಿವು ಇನ್ನೊಂದು ತಲೆನೋವ ಕೊಡುತ್ತದೆ. ಅದೇನೆಂದು ಅರಿಯಲು, ಮೇಲಿನ ಮಿಂಚುಟ್ಟುಕದಲ್ಲಿ, ದೀಪದ ಬುರುಡೆಯ ಬದಲಿಗೆ ಒಂದು ಮಿಂಬೀಸಣಿಗೆ (Fan) ಸಿಕ್ಕಿಸಿದೆ ಅಂದುಕೊಳ್ಳೋಣ.

• ಏರಿಳಿವ ಮಿಂಚನ್ನು ಮಿಂಬೀಸಣಿಗೆಗೆ ಹರಿಸಿದಾಗ, ಅದರಲ್ಲಿರುವ ತಿರುಗುಕ(Motor)ವನ್ನು ತಿರುಗಿಸಲು ಬೇಕಾದ ನೂಕೊತ್ತರವನ್ನು (Steady Torque) ಉಂಟು ಮಾಡಲು ಅದಕ್ಕೆ ಆಗುತ್ತಿರಲಿಲ್ಲ. ಆದ್ದರಿಂದ ಏರಿಳಿವ ಮಿಂಚಿನಿಂದ ತಿರುಗಕಗಳ ಬಳಕೆ ತೊಡಕೆನಿಸುತ್ತಿತ್ತು. ಅದಕ್ಕಾಗಿಯೇ ಏರಿಳಿವ ಮಿಂಚನ್ನು (Alternating Current-AC), ನೇರಮಿಂಚಾಗಿಸಿ (Direct Current-DC) ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು.

ಏರಿಳಿಕೆಯ ಮಿಂಚನ್ನು ನೇರ ಮಿಂಚಾಗಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗಿದ್ದ ಚಳಕವನ್ನೂ, ಅದರಲ್ಲೂ ಇದ್ದ ತೊಡಕನ್ನು ತಮ್ಮ ಕಲಿಕೆಯ ದಿನಗಳಲ್ಲೇ ಟೆಸ್ಲಾ ಗಮನಿಸಿ, ಅದನ್ನು ಬಿಡಿಸಬಹುದಾದಂತಹ ಉಪಾಯನ್ನು ಹೇಳಿದ್ದನ್ನು ಮುಂದಿನ ಓದಿನಲ್ಲಿ ನೋಡೋಣ.



Categories: ಅರಿಮೆ

Tags: , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,

ಅನಿಸಿಕೆ ಬರೆಯಿರಿ

Please log in using one of these methods to post your comment:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s