எளிய எலக்ட்ரானிக்ஸ் பகுதியில், அனைவரையும் சந்திப்பதில் மிக்க மகிழ்ச்சி.
சில கால இடைவேளைக்குப் பிறகு, மீண்டும் ஒரு எளிய எலக்ட்ரானிக்ஸ் கட்டுரையோடு உங்களை வந்து சந்தித்திருக்கிறேன்.
அடிப்படையில், இன்றைக்கு நாம் பேசப் போகிற பொருள் முழுமையாக எலக்ட்ரானிக்ஸ் துறையை சார்ந்ததல்ல! ஆனாலும், நாம் தினந்தோறும் பயன்படுத்தக்கூடிய ஒரு கருவி தான்.
சட்டைகளில் இருக்கக்கூடிய சுருக்கங்களை நேர்த்தியாக நீக்குவதில் முனைவர் பட்டம் பெற்ற, அயர்ன் பாக்ஸ் பற்றிதான் இன்றைக்கு பார்க்க வருகிறோம்.
அடிப்படையில், ஆரம்ப காலத்தில் அயர்ன் பாக்ஸ் கருவிகள் எவ்வாறு இருந்தன? என்பது நாம் அனைவரும் அறிந்திருக்கிறோம். எடிசன்(அவர் தான? என்பது பெரிய அரசியல்) கண்டுபிடித்த மின்சாரம் வீடுகள் தோறும் எட்டாத காலத்தில், எரிந்தும் எரியாத கரித்துண்டுகளை சூடேற்றி, துணிகளை நேராக்கினார்கள் நம் முன்னோர்கள்.
இன்றளவும், கிராமப்புறங்களில் தேய்ப்பு பெட்டி என அன்பாக அறியப்படும், பித்தளை கொண்டு செய்யப்படக்கூடிய கரித்துண்டுகளால் சூடேற்றப்படும் அயர்ன் பாக்ஸ் பற்றி தான் இங்கு நான் குறிப்பிடுகிறேன்.
இதுபோன்ற, என்னுடைய இன்னபிற எலக்ட்ரானிக்ஸ் கட்டுரைகளை படிக்க விரும்பினால்! கீழே வழங்கப்பட்டுள்ள இணைப்பை பயன்படுத்தவும்.
இன்றைக்கு அயர்ன் பாக்ஸ் கருவிகளுக்குள், எலக்ட்ரானிக்ஸ் சாதனங்களும் பொருத்தப்பட்டு விட்டதை நாம் அறிய முடிகிறது.
இருந்தாலும், இந்தக் கட்டுரையில் நாம் அனைவரும் பயன்படுத்தக்கூடிய, எலக்ட்ரிக்கல் அடிப்படையிலான அயர்ன் பாக்ஸ் கருவி குறித்து தான் பார்க்கவிருக்கிறோம்.
அயர்ன் பாக்ஸ் கருவியானது, மிக மிக எளிமையானது. இதற்குள், மொத்தமே மூன்று பொருட்கள்தான் முதன்மையாக இருக்கின்றன.
முதலாவது மற்றும் முக்கியமான பொருள், மின்சாரத்தை பெற்று சூடாகும் கம்பிதான்(heating element). இந்த சூடாகும் கம்பியானது பெரும்பாலும் நிக்ரூன் கம்பியால் தயார் செய்யப்படுகிறது.
நிக்கல் மற்றும் குரோமியம் ஆகியவை கலந்த உலோக கலவையாக, அறியப்படும் இந்த நிக்ரோம் கம்பிகள்(nichrome wire )அதிகப்படியான மின்தடை மதிப்பைக் கொண்டிருக்கின்றன.
நாம் முன்பே அறிந்தது போல, மின்தடை அதிகமானால் ஒரு கடத்தியின் முனைகளுக்கு இடையேயான மின்னழுத்த வேறுபாடும்(resistence is directly proportional the voltage diffrence) அதிகமாகும்.
இதன் காரணமாக, அந்தக் கடத்தி சூடாகும். இந்த வெப்பநிலையினால் தான், நம்மால் எளிமையாக துணிகளை சூடேற்ற முடிகிறது.
அதற்காக, நேரடியாக இந்த நிக்ரோம் கம்பிகளை துணிகளின் மீது வைத்து விட முடியாது.அதற்கு கீழே உலோகத்தால் செய்யப்பட்ட ஒரு தகடு(base plate )பொருத்தப்பட்டு இருக்கும். அந்தத் தகடு தான், நாம் அயர்ன் பாக்ஸ்! ஆடி கார் போல இயக்குவதற்கு உதவியாக இருக்கும் முக்கோண வடிவிலான அடிப்பகுதி.
மின்தடை மதிப்பு அதிகமாக இருக்கிறது என்பதற்காக, நேரடியாக மின்சாரத்தை இவற்றிற்கு வழங்கி விடக்கூடாது. நம் வீடுகளில் பெரும்பாலும் 220 வோல்ட் மின்னழுத்தத்திலான மின்சாரமே வருகிறது.
இந்த மின்சாரத்தால் உண்டாகும் வெப்பத்தை கட்டுப்படுத்துவதற்கு, தெர்மோஸ்டாட்(thermostat) எனும் அமைப்பு பயன்படுத்தப்படுகிறது. தெர்மோஸ்டாட், என்றால் வெப்ப நிலை கட்டுப்படுத்தும் அமைப்பு(temperature controller )எனப் பொருள்படும்.
நீங்கள் பள்ளிகளிலேயே படித்திருப்பீர்கள்! உலோகங்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலையை கடக்கும்போது விரிவடைய தொடங்கும். இயல்பாகவே, தாமிரம் அதிகமாக விரிவடையும், அதே நேரம் இரும்பு அதைவிட குறைவாக விரிவடையும். இவை இரண்டையும் இணைத்தார் போல, ஒரு தகடை உருவாக்கினான் அந்த தகடானது வளையத் தொடங்கும்.
இந்த தகடு தான் அயர்ன் பாக்ஸ்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. நாம் அயர்ன் பாக்ஸ்களில் காணக்கூடிய, வெப்பநிலையை கட்டுப்படுத்தும் ரெகுலேட்டர் அமைப்பில் இவைதான் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ரெகுலேட்டரில் நாம் குறிப்பிட்ட துணி வகையில் வைக்கும் போது, டக் என சத்தம் கேட்பதை கவனித்திருப்போம்.
அடிப்படையில், அந்த ரெகுலேட்டர் அமைப்பானது, அங்கு வைக்கப்பட்டிருக்கும் இரும்பு மற்றும் தாமிர கலவையிலான தகட்டின் மீது ஒரு அழுத்தத்தை செலுத்துகிறது.
இந்த ரெகுலேட்டர் அமைப்பின் மேல் புறத்திற்கு, மின்சாரத்தின் கட்டமுனை(phase terminal) வழங்கப்படுகிறது. கீழ்புறத்தில் இருந்து கட்ட முனையானது சூடாக்கும் அமைப்போடு இணைக்கப்படுகிறது.
ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலையை அடைந்த உடன் ரெகுலேட்டரில் பொருத்தப்பட்டு இருக்கும் உலோக தகடானது விரிவடைந்து, அதனுடனான தொடர்பு துண்டிக்கப்படுகிறது. இதன் காரணமாகத்தான், ஆட்டோமேட்டிக் வகையிலான அயர்ன் கருவிகளில் ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலையை அடைந்தவுடன் “டக்” என சத்தம் கேட்டு மின்சாரம் தடைபடுகிறது.
அப்படியே இந்த அமைப்பு செயல்படாது போனாலும், ரெகுலேட்டருக்கும் சூடாக்கும் அமைப்பிற்கும் இடையே ஒரு காப்பு பொருளும்(fuse like setup) பயன்படுத்தப்படும்.
சூடாக்கும் அமைப்பின் இரண்டு முனைகளுக்கும் இடையே, ஒரு மின் விளக்கும்(neon lamp)பொருத்தப்பட்டிருக்கும்.
ரெகுலேட்டர் அமைப்பில், நாம் துணி வகைகளை மாற்றும்போது உலோக தகடின் மீதான அழுத்தமும் மாறுபடும்! இதன் மூலமாகத்தான் ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலையை அடைந்தவுடன் மின்சாரம் துண்டிக்கப்பட்டு அதே வெப்பநிலை பராமரிக்கப்படுகிறது(spring like mechanism).
தற்காலத்தில், எலக்ட்ரானிக் அடிப்படையில் வெப்பநிலையை கட்டுப்படுத்தி இயங்கக்கூடிய அயர்ன் பாக்ஸ் கருவிகள் வரத் தொடங்கிவிட்டன. தெர்மோஸ்டாட் ரெகுலேட்டர் அமைப்பிற்கு பதிலாக, ஒரு எலக்ட்ரானிக் சுற்று அமைக்கப்பட்டு அதன் மூலம் வெப்பநிலையை கட்டுப்படுத்தப்படும்.
ஆனால், இன்றளவும் விலை மலிவாக கிடைக்கக்கூடிய, அனைவரும் பயன்படுத்தக்கூடிய வகையில் இருக்கக்கூடிய, அயர்ன் கருவியாக இந்த தெர்மோஸ்டாட் அடிப்படையிலான அயர்ன் கருவிகள் இருக்கின்றன.
எளிமையான அயன் கருவிகள் இயங்குவதற்கு பின்னால் ஓம் விதி தான் இருக்கிறது என்பதையும்! நாம் அறிந்து கொள்ள வேண்டும்.
எந்த அளவுக்கு ஒரு பொருள் சிறந்த மின்தடை வழங்குகிறதோ! அந்த அளவிற்கு அந்த பொருள் அதிகமாக வெப்பமடையும்.
அதேநேரம், அந்த பொருள் அதிகப்படியான உருகு நிலையினையும் கொண்டு(high melting point) இருக்க வேண்டும்.
தற்காலத்தில், அதற்கு சிறந்த தேர்வாக நிக்ரோம் கம்பிகள் திகழ்கின்றன.
அதேபோல, சிறந்த மின்கடத்திகளும், சிறந்த வெப்பக் கடத்திகள் ஆகவும் இருக்கும்(wietman franz law).அதற்காகத்தான், கரி மூலம் இயங்கக் கூடிய, அயர்ன் பெட்டிகள் பித்தளையினால் செய்யப்பட்டன.
கிட்டதட்ட, இந்த அடிப்படையிலேயே தண்ணீர் சூடேற்றிகளும்(water heaters) செயல்படுகின்றன என்பதும் குறிப்பிடத்தக்கது.
மீண்டும், ஒரு எளிய எலக்ட்ரானிக்ஸ் கட்டுரையோடு உங்களை வந்து சந்திக்கிறேன்.
நான் வழங்கி இருக்கக்கூடிய தொழில்நுட்ப தகவல்களில் ஏதேனும் திருத்தங்கள் மற்றும் என்னுடைய இந்த கட்டுரை குறித்து உங்களுக்கு ஏதேனும் கருத்துக்கள் இருந்தால், தயங்காமல் என்னுடைய மின்மடல் முகவரிக்கு மடல் இயற்றுங்கள்.
உங்களுடைய கருத்துக்கள் எப்போதும் வரவேற்கப்படுகிறது.
கட்டுரையாளர்:-
ஸ்ரீ காளீஸ்வரர் செ,
இளங்கலை இயற்பியல் மாணவர்,
(தென் திருவிதாங்கூர் இந்து கல்லூரி, நாகர்கோவில் – 02)
இளநிலை கட்டுரையாளர் மற்றும் மொழிபெயர்ப்பாளர்,
கணியம் அறக்கட்டளை.
மின்மடல் முகவரி : srikaleeswarar@myyahoo.com
இணையம் : ssktamil.wordpress.com