மின்னோட்டங்களை உருவாக்கும் மூலங்கள் - மின் வேதிக்கலன்கள் அல்லது மின்கலன்கள்

செயல்பாடு : 2

வீட்டில் நாமே மின்சாரம் தயாரிக்கலாமா? 

தேவையானவை

1. துத்தநாக மற்றும் தாமிர மின்வாய்கள் 

2. மின் விளக்கு 

3. இணைப்புக் கம்பிகள் 

4. எலுமிச்சை, ஆரஞ்சு, திராட்சை மற்றும் வாழைப்பழம் 

செய்முறை

• படத்தில் காட்டியுள்ளபடி ஓர் சுற்றை உருவாக்கவும். 

•  சுற்றில் எலுமிச்சைப்பழம் இணைக்கப்படும் போது மின்விளக்கின் பொலிவினை உற்று நோக்கவும், 

• மற்ற பழங்களைப் பயன்படுத்தி சோதனையைத் திரும்ப செய்யவும், பட்டியலிடப்பட்ட வெவ்வேறான பழங்களை சுற்றில் மாற்றி இணைக்கப்படும் போது மின்விளக்கின் பொலிவில் ஏதேனும் வேறுபாட்டை கவனித்தாயா?

 எந்தப் பழம் சுற்றில் இணைக்கப்படும் போது அதிகப் பொலிவை கொடுக்கிறது? ஏன்? (உனக்கு இதற்கான காரணம் தெரியவில்லையெனில் உனது ஆசிரியரிடம் இருந்து மிகச் சரியான காரணத்தைக் கண்டறியவும்). 

காரணம் கண்டறிதல் 

மேற்காண் செயல்பாட்டில் எது மின்விளக்கை பொலிவுறச் செய்தது. மின்விளக்கின் பொலிவில் ஏன் வேறுபாடு காணப்பட்டது? காரணம் என்னவெனில் மின்விளக்குடன் இணைக்கப்பட்ட பழங்கள் வெவ்வேறு அளவிலான மின்னாற்றலை உருவாக்கியதுதான். 

மிகச் சிறிய அளவிலான மின்னோட்டத்தை மிகக் குறைந்த காலத்திற்கு உருவாக்கும் மூலங்கள் மின்கலன்கள் அல்லது மின் வேதிகலன்கள் என அழைக்கப்படுகின்றன, மின்கலன்கள் வேதியாற்றலை மின்னாற்றலாக மாற்றுபவையாகும்.

மின்னோட்டங்களை உருவாக்கும் மூலங்கள் - மின் வேதிக்கலன்கள் அல்லது மின்கலன்கள் 

மின் வேதிக்கலனோடு மட்டுமல்லாமல் அதிக அளவு மின் பயன்பாட்டிற்கு வெப்ப மின் கலன்களையும் நாம் பயன்படுத்துகிறோம், இவை இரு முனைகளைப் பெற்றிருக்கும். மின்கலன்கள் பயன்படுத்தப்படும் போது மின்கலன்களினுள் மின்னூட்டத்தை உருவாக்கக்கூடிய வேதிவினை நடைபெறுகிறது.

மின்சாரத்தை நேரடியாகவோ அல்லது எளிதாகவோ பெற முடியாத மின் சாதனங்களுக்கு, மின்சாரத்தை அளிக்கவல்ல சாதனமே மின்கலனாகும்.

1. மின்கலன்களின் வகைகள் – முதன்மை மின்கலன்கள் மற்றும் துணை மின்கலன்கள்

நம் அன்றாட வாழ்வில் தொலை இயக்கி, ரோபோ பொம்மைகள், பொம்மை கார்கள், கடிகாரம், மற்றும் கைபேசி ஆகியவற்றின் செயல்பாட்டிற்காக மின்கலன்கள் மற்றும் மின்கல அடுக்கை பயன்படுத்துகிறோம். எல்லா சாதனங்களும் மின்னாற்றலை உருவாக்கினாலும், சில மின்கலன்கள் மட்டுமே மீண்டும் பயன்படுத்தக்கூடியவை, அவற்றில் சில ஒற்றை பயன்பாடு உடையவை ஆகும். உனக்கு அதற்கான காரணம் தெரியுமா? பயன்பாட்டின் அடிப்படையில் மின்கலங்களை. முதன்மை மின்கலன் மற்றும் துணை மின்கலன் என இரு வகைப்படுத்தலாம். 

முதன்மை மின்கலன்

டார்ச் விளக்கில் பயன்படும் உலர் மின்கலன் முதன்மை மின்கலனிற்கு ஓர் சிறந்த எடுத்துக்காட்டு ஆகும், இவற்றின் பயன்பாட்டிற்கு பிறகு இவற்றை மீண்டும் மின்னேற்றம் செய்ய இயலாது.

துணைமின்கலன்கள்

துணை மின்கலன்கள் மோட்டார் வாகனங்கள் மற்றும் மின்னியற்றிகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவற்றில் உருவாகும் வேதிவினையானது ஓர் மீள்வினையாகையால் அவைகளை மீண்டும் மின்னேற்றம் செய்ய இயலும். லித்தியம் உருளை மின்கலன்கள், பொத்தான்கள் மின்கலன்கள் (button cells) கார அமிலமின்கலன்கள் ஆகியன பயன்பாட்டில் உள்ள மற்ற வகையான மின்கலன்கள் ஆகும்.

செயல்பாடு : 3 

நான் மிகவும் களைப்பாக இருக்கிறேன். நான் சோர்ந்து போகப்போகிறேன். நீங்கள் என்னை எழுப்ப விரும்பினால் எனக்கு என்ன முதலுதவி அளிப்பீர்கள்? 

மின்சுற்றில் இணைப்பதன் மூலம் இரண்டாம் நிலை கலத்தில் முதலுதவி அளிப்பேன்

2. முதன்மை மின்கலன்களுக்கும் துணை மின்கலன்களுக்குமான வேறுபாடு

முதன்மை மின்கலன்

1. முதன்மை மின்கலனிற்குள் நடைபெறும் வேதிவினையானது ஓர் மீளாவினையாகும்.

2 இவைகளை மீண்டும் மின்னேற்றம் செய்ய இயலாது. 

3. சிறிய டேப்ரிகார்டர்கள் சைக்கிள்கள் பொம்மைகள் கைமின்விளக்குகள் போன்ற சிறிய சாதனங்களை இயக்கப்பயன்படுகின்றன. 

4. எ.கா. எளிய வோல்டா மின்கலன் டேனியல் மின்கலன் மற்றும் லெக்லாஞ்சி மின்கலன் மற்றும் உலர் மின்கலம்.

துணைமின்கலன்

1. துணை மினகலனிற்குள் நடைபெறும் வேதிவினை ஓர் மீள்வினையாகும்.

2. இவைகளை மீண்டும் மின்னேற்றம் செய்ய  இயலும்

3. இவை மொபைல் தொலைபேசிகள், கேமராக்கள், கணினிகள் மற்றும் அவசர விளக்குகள் போன்ற சாதனங்களை இயக்க பயன்படுகிறது. 

4. எ.கா. காரிய அமில சேமக்கலன், எடிசன் சேமக்கலன் மற்றும் நிக்கல் - இரும்பு சேமக்கலன்கள்.

3. முதன்மை மின்கலன் - உலர் மின்கலன்

உலர் மின்கலன் ஆனது பெரும்பாலான மின் சாதனங்களில் பொதுவாகப் பயன்படும் வேதி மின்கலன்களின் ஓர் சாதாரண வகையாகும், இது சிறிய வடிவிலான எளிதில் எடுத்துச் செல்லத்தக்க ஓர் மின்மூலமாகும். இது 1887 ஆம் ஆண்டில் ஜப்பான் நாட்டைச் சார்ந்த யேய் சுகியோவால் உருவாக்கப்பட்டது.

உலர் மின்கலன்கள் தொலைக்காட்சியின் தொலைவியக்கி, டார்ச், புகைப்படக்கருவி மற்றும் விளையாட்டுப் பொம்மைகளில் பொதுவாகப் பயன்படுபவைகள் ஆகும்.

உலர் மின்கலன்கள் எடுத்துச் செல்லத்தக்க வடிவிலான லெக்லாஞ்சி மின்கலத்தின் ஓர் எளிய வடிவம் ஆகும், இது எதிர் மின்வாய் அல்லது ஆனோடாகச் செயல்படும் துத்தநாக மின்தகட்டை உள்ளடக்கியது. 

அம்மோனியம்குளோரைடு மின்பகுளியாகச் செயல்படுகிறது,

துத்தநாக குளோரைடானது அதிக அளவு நீர் உறிஞ்சும் தன்மை கொண்டதால் பசையின் ஈரப்பதத்தை பராமரிக்க பயன்படுத்தப்படுகிறது.

கலனின் நடுவில் ஒரு வெண்கல மூடி கொண்டு மூடப்பட்டிருக்கும் கார்பன் தண்டானது வைக்கப்பட்டுள்ளது,. இத்தண்டு நேர் மின்வாய் அல்லது கேதோடாக செயல்படுகிறது.

கரைசல்களில் அயனிகளாக மாறும் தன்மை கொண்ட பொருட்கள் மின்பகுளிகளாகும், இவை மின்னோட்டத்தை கடத்தக்கூடிய திறனைப்பெற்றிருக்கும்.

இது ஒரு மெல்லிய பையில் மிக நெருக்கமாக மரக்கரி மற்றும் மாங்கனீசு டை ஆக்ஸைடு (MnO2) நிரம்பிய கலவையால் சூழப்பட்டிருக்கும், இங்கே MnO2 ஆனது மின்முனைவாக்கியாகச் செயல்படுகிறது. துத்தநாகப் பாண்டமானது மேலே மூடப்பட்ட நிலையில் மூடப்பட்டிருக்கும் வேதிவினையின் விளைவாக உருவாகும் வாயுக்களை வெளியேற்ற ஏதுவாக அதில் ஓர் சிறியத் துளையானது இடப்பட்டு இருக்கும். இரசாயன நடவடிக்கைகளால் வெளியேற இயலாத வாயுக்களை அனுமதிக்க ஒரு சிறியத் துளை உள்ளது. கலத்திற்குள்ளான வேதிவினையானது லெக்லாஞ்சி மின்கலம் போன்றே நடைபெறும்.

உலர் மின்கலமானது இயற்கையில் உலர்ந்த நிலையில் காணப்படாது, ஆனால் அவற்றில் உள்ள மின்பகு திரவத்தின் தன்மையானது 

பசைபோல் உள்ளதால் நீர்மத்தின் அளவு மிக குறைந்து காணப்படும். மற்றமின்கலன்களில் மின்பகு திரவங்களானது பொதுவாக கரைசல்களாகக் காணப்படும்.

4. மின்கல அடுக்கு

சுற்றில் எலக்ட்ரான்களின் ஒட்டத்தை உருவாக்கவல்ல, வேதிவினைகளை உருவாக்கும் 

ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட மின்கலன்களின் தொகுப்பே மின்கல அடுக்காகும். 

அனைத்து மின்கல அடுக்குகளும் மூன்று அடிப்படைப் பாகங்களைக் கொண்டது, ஆனோடு(+) கேதோடு(-) மற்றும் ஒரு வகையான மின் பகு திரவம். 

மின்பகு திரவம் என்பது ஆனோடு மற்றும் கேதோடுடன் வேதிவினை புரியும் ஓர் திரவமாகும்.

5. மின்கல அடுக்கின் கண்டுபிடிப்பு

1780 ஆம் ஆண்டு, இத்தாலிய நாட்டு இயற்பியலாளர், உயிரியலாளர் மற்றும் தத்துவ மேதையான லூயி கால்வானி பித்தளைக் கம்பியைப் பயன்படுத்தி தவளையை உடற்கூறு செய்தார், தவளையின் காலை இரும்பி வெட்டி கொண்டு தொட்ட போது அதன் கால்களானது துடிக்க ஆரம்பித்தன,

ஒரு நாள், வோல்டா திரவத்தில் கரைந்துள்ள வேறுபட்ட உலோகங்களே தவளையின் காலின் துலங்கலுக்கு காரணம் என எடுகோளாகக் கொண்டார்,

அவர் ஒரு தவளை சடலத்திற்குப் பதிலாக உவர்நீரால் துடைத்த துணியால் பரிசோதனையை மீண்டும் மீண்டும் செய்த போது, அதே போன்ற மின்னழுத்தத்தை விளைவித்தது. வோல்டா 1791 இல் தனது கண்டுபிடிப்பை வெளியிட்டார், பின்னர் 1800 ஆம் ஆண்டில் முதல் மின்கலனான, வால்டிக் குவியலை உருவாக்கினார்.

அந்த துடிப்பிற்கான ஆற்றலானது தவளையின் காலில் இருந்து உருவானது என கருதினார், ஆனால் அதற்கு பின் வந்த அவரது அறிவியலாளர்களான அலெக்சாண்ட டிரோ வோல்டா மாறுபட்டு நம்பினார்.

வோல்டா திரவத்தில் கரைந்துள்ள வேறுபட்ட உலோகங்களே தவளையின் காலின் துலங்கலுக்கு காரணம் என எடுகோளாகக்கொண்டார்.

நவீன மின்கலன் கண்டுபிடிப்பிற்கு அலெஸாண்ட்ரோ வோல்டா அவர்களே பெரிதும் காரணமானவர். உண்மையில் இது தவளையின் உடலை உடற்கூறு செய்த ஆரம்பித்த போது ஏற்பட்ட ஓர் அதிசய நிகழ்வாகும்.