This site is not complete. The work to converting the volumes of സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം is on progress. Please bear with us
Please contact webmastersiep@yahoo.com for any queries regarding this website.

Reading Problems? see Enabling Malayalam

ഇന്‍ഡക്ഷന്‍

സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്

ഉള്ളടക്കം

ഇന്‍ഡക്ഷന്‍

Induction

ഒരു കാന്തമണ്ഡലത്തിലെ ഫ്‌ളക്‌സ്‌ നിമിത്തമോ, ഒരു ചാലകത്തിൽകൂടി കറന്റ്‌ ഒഴുകുമ്പോള്‍ ജനിക്കുന്ന കാന്തമണ്ഡലത്തിന്റെ ഫ്‌ളക്‌സ്‌ നിമിത്തമോ ഒരു ചാലകത്തിൽ വിദ്യുത്‌ചാലകബലം ജനിപ്പിക്കുന്ന പ്രക്രിയ. പ്രരണം എന്നാണ്‌ ഭാഷാസംജ്ഞ.

വിദ്യുത്‌കാന്തിക പ്രരണം

കാന്തിക ബലരേഖകളെ ഛേദിച്ചു കൊണ്ട്‌ ചലിക്കുന്ന ചാലകത്തിൽ വിദ്യുത്‌ചാലകബലം (EMF) ജനിക്കും. ചാലകം ചലിക്കാതെതന്നെ, അതിനെ വലയം ചെയ്യുന്ന കാന്തികഫ്‌ളക്‌സ്‌ വ്യത്യാസപ്പെടുമ്പോഴും ചാലകത്തിൽ വിദ്യുത്‌ചാലകബലം ഉണ്ടാകുന്നതാണ്‌. ഈ പ്രക്രിയയെ വിദ്യുത്‌കാന്തിക പ്രരണം എന്നു പറയുന്നു.

ഗതികപ്രരക വിദ്യുത്‌ചാലകബലം

കാന്തികമണ്ഡലത്തിൽ ഫ്‌ളക്‌സിനെ ഛേദിച്ചുകൊണ്ട്‌ ചലിക്കുന്ന കമ്പിയിൽ ജനിക്കുന്ന വിദ്യുത്‌ചാലകബലത്തെ ഗതികപ്രരക വിദ്യുത്‌ചാലകബലം എന്നു പറയുന്നു. ഇതന്റെ അളവ്‌ കമ്പിയുടെ നീളം, ചലനവേഗം, കാന്തികമണ്ഡല തീവ്രത എന്നീ ഘടകങ്ങളെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കും. അതായത്‌, വിദ്യുത്‌ചാലകബലം = ചാലകത്തിന്റെ കാന്തമണ്ഡലത്തിൽ ഉള്‍പ്പെടുന്ന നീളം ത വേഗം ത കാന്തികമണ്ഡലശക്തി. ഈ പ്രരിതവിദ്യുത്‌ചാലകബലത്തിന്റെ ദിശ ഫ്‌ളമിങ്ങിന്റെ "വലതുകൈനിയമം' വഴി കണ്ടുപിടിക്കാം.

ഫ്‌ളക്‌സ്‌ വ്യതിയാനം മൂലമുള്ള വിദ്യുത്‌ചാലകബലം

ഒരു കാന്തികമണ്ഡലത്തിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന കമ്പിച്ചുരുളിനെ വലയം ചെയ്‌തുകൊണ്ട്‌ കാന്തികഫ്‌ളക്‌സ്‌ ഉണ്ടായിരിക്കും. ചുരുളിന്റെ വ്യാപ്‌തി, ചുരുളിന്റെ സ്ഥാനം എന്നിവയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കും കാന്തിക ഫ്‌ളക്‌സിന്റെ അളവ്‌. ചുരുളിൽ വലയം ചെയ്യുന്ന കാന്തിക ഫ്‌ളക്‌സിന്റെ വ്യതിയാനം, കാന്തികമണ്ഡലത്തിന്റെ തീവ്രതാവ്യത്യാസം മൂലമോ ചുരുളിന്റെ ചലനംകൊണ്ടോ സംഭവിക്കാവുന്നതാണ്‌. പ്രരിത വിദ്യുത്‌ചാലകബലത്തിന്റെ അളവ്‌ ചുരുളിലെ ചുറ്റുകളുടെ എച്ചത്തിനും കാന്തികഫ്‌ളക്‌സിന്റെ വ്യതിയാനനിരക്കിനും ആനുപാതികമായിരിക്കും. ഈ തത്ത്വം കണ്ടുപിടിച്ചത്‌ മൈക്കൽ ഫാരഡെ (Michael Faraday, 1791-1867) എന്ന ശാസ്‌ത്രജ്ഞനാണ്‌. പ്രരണം ചെയ്യപ്പെടുന്ന വിദ്യുത്‌ചാലകബലത്തിന്റെ അളവിനെ സംബന്ധിക്കുന്ന ഫാരഡെയുടെ നിയമം ഇപ്രകാരമാണ്‌. "കാന്തികണ്ഡലത്തിലെ ബലരേഖകള്‍ക്ക്‌ മാറ്റമുണ്ടാകുമ്പോള്‍ മാറ്റത്തിന്റെ നിരക്കിന്‌ ആനുപാതികമായി ഒരു വിദ്യുത്‌ചാലകബലം ആ കാന്തികമണ്ഡലത്തിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന ചാലകത്തിൽ പ്രരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു.' ഈ വിദ്യുത്‌ചാലകബലത്തിന്റെ ദിശ എപ്പോഴും അതിന്റെ ആവിർഭാവത്തിനു നിദാനമായ ഫ്‌ളക്‌സ്‌ മാറ്റത്തിന്‌ എതിരായിരിക്കും. ദിശയെ സംബന്ധിക്കുന്ന ഈ തത്ത്വത്തിന്റെ ഉപജ്ഞാതാവ്‌ ലെന്‍സ്‌ (Lenz) എന്ന ശാസ്‌ത്രജ്ഞനാണ്‌. പ്രരിതവിദ്യുത്‌ചാലകബലംകൊണ്ട്‌ പരിപഥത്തിലുണ്ടാകുന്ന കറന്റിന്റെ ദിശ ആ കറന്റിന്റെ പ്രരിതഘടകങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനത്തെ തടസപ്പെടുത്തുന്ന വിധത്തിലായിരിക്കും എന്നതാണ്‌ ലെന്‍സിന്റെ നിയമം (Lenz's law). വ്യതിയാനം കാന്തികഫ്‌ളക്‌സിന്റെ വർധനവാണെങ്കിൽ, വിദ്യുത്‌ചാലകബലംകൊണ്ടുണ്ടാകുന്ന കറന്റ്‌ ആ വർധനവിനെ തടയുന്നവിധത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കും. കാന്തികഫ്‌ളക്‌സിനോടൊപ്പം കുറയുന്ന ഈ പ്രക്രിയയെ തടയത്തക്കവിധം കുറഞ്ഞുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഫ്‌ളക്‌സിന്റെ ദിശയിൽത്തന്നെ മറ്റൊരു ഫ്‌ളക്‌സ്‌ സൃഷ്‌ടിക്കപ്പെടുന്നു.

സ്വയം പ്രരണം

ഒരു കമ്പിച്ചുരുളിൽക്കൂടി പ്രവഹിക്കുന്ന കറന്റിന്റെ അളവ്‌ വ്യത്യാസപ്പെടുമ്പോള്‍ അതുമൂലമുണ്ടാകുന്ന കാന്തിക ഫ്‌ളക്‌സിനും മാറ്റമുണ്ടാകുന്നു. ഈ ഫ്‌ളകസ്‌ മാറ്റം കമ്പിച്ചുരുളിൽ ഒരു വിദ്യുത്‌ചാലകബലത്തെ പ്രരണം ചെയ്യുന്നു. ഈ പ്രക്രിയയ്‌ക്ക്‌ സ്വയം പ്രരണം എന്നു പറയുന്നു. സ്വയംപ്രരണം മൂലമുണ്ടാകുന്ന വിദ്യുത്‌ചാലകശക്തി അതിനുനിദാനമായ വൈദ്യുത ധാരാവ്യതിയാന നിരക്കിന്‌ ആനുപാതികമായിരിക്കും. ചുരുളിലെ സ്വയംപ്രരിത വിദ്യുത്‌ചാലകബലവും വൈദ്യുതധാരാ വ്യതിയാനനിരക്കും തമ്മിലുള്ള അംശബന്ധത്തെ ചുരുളിന്റെ സ്വയം പ്രരകത (self inductance)എന്നു പറയുന്നു. ഇതിന്റെ പ്രായോഗിക ഏകകം ഹെന്‌റി (Henry) ആണ്‌.

പരസ്‌പര പ്രരണം

വൈദ്യുതി പ്രവഹിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഒരു കമ്പിച്ചുരുളിനു സമീപം മറ്റൊരു കമ്പിച്ചുരുള്‍ സ്ഥാപിച്ചാൽ, ഒന്നാമത്തെ കമ്പിച്ചുരുളിൽ ഉണ്ടാകുന്ന കറന്റ്‌മാറ്റം രണ്ടാമത്തേതിൽ ഒരു വിദ്യുത്‌ചാലകബലം ജനിപ്പിക്കുന്നു. ഈ പ്രക്രിയയ്‌ക്ക്‌ പരസ്‌പരപ്രരണം എന്നു പറയുന്നു. ട്രാന്‍ഫോർമറുകളും മറ്റനേകം വൈദ്യുതയന്ത്രങ്ങളും പ്രവർത്തിക്കുന്നത്‌ പരസ്‌പരപ്രരണതത്ത്വത്തെ ആധാരമാക്കിയാണ്‌. വൈദ്യുതജനിത്രങ്ങള്‍, മോട്ടോറുകള്‍, പ്രരണതാപനം, മൈക്രാഫോണ്‍, സെർവോമെക്കാനിസം മുതലായവ വിദ്യുത്‌കാന്തികപ്രരണതത്ത്വപ്രകാരമാണ്‌ പ്രവർത്തിക്കുന്നത്‌.

സ്ഥിരവൈദ്യുതികപ്രരണം

വൈദ്യുതാവേശമില്ലാത്ത ഒരു വസ്‌തുവിൽ ഒരു വൈദ്യുത ക്ഷേത്രത്തിന്റെ സാമീപ്യത്താൽ ആവേശം ജനിപ്പിക്കുന്ന പ്രക്രിയയ്‌ക്ക്‌ സ്ഥിരവൈദ്യുതപ്രരണം എന്നു പറയുന്നു.

കാന്തിക പ്രരണം

ഒരു കാന്തികണ്ഡലത്തിന്റെ പരിമാണാത്മക അളവിനെ കുറിക്കുന്ന ഒരു സദിശം (vector) ആണിത്‌. കാന്തികണ്ഡലത്തിൽ ചലിക്കുന്ന ഒരു ചാർജിന്‍മേൽ പ്രയോഗിക്കപ്പെടുന്ന ശക്തിയോടനുബന്ധപ്പെടുത്തി ഇതിനെ നിർവചിക്കാവുന്നതാണ്‌. 'ഢ' വേഗതയിൽ കാന്തികമണ്ഡലത്തിന്റെ ദിശയ്‌ക്ക്‌ അഭിലംബമായി ചലിക്കുന്ന 'ഝ' എന്ന ചാർജിന്മേൽ 'എ' ബലം പ്രയോഗിക്കപ്പെടുകയാണെങ്കിൽ ആ കാന്തികമണ്ഡലത്തിന്റെ പ്രരണം ആ=എ/ഝ.ഢ ആയിരിക്കും. കാന്തികപ്രരണയെ, ഒരു വൈദ്യുതപരിപഥത്തിൽ നിശ്ചിത വൈദ്യുതധാര പ്രവഹിക്കുമ്പോള്‍ അനുഭവപ്പെടുന്ന ശക്തിയുമായി ബന്ധപ്പെടുത്തിയും വ്യക്തമാക്കാവുന്നതാണ്‌. പരിപഥത്തിന്റെ നീളം , വൈദ്യുതധാര 'ക' ബലം 'എ' എന്നിവയാണെങ്കിൽ കാന്തികപ്രരണം ആയിരിക്കും. കാന്തികഫ്‌ളക്‌സ്‌ സാന്ദ്രത, കാന്തിക പ്രരണയ്‌ക്ക്‌ അഭിലംബമായി, ഓരോ ഏകകവിസ്‌തൃതിയിലും പ്രവർത്തിക്കുന്ന കാന്തികരേഖകളാണ്‌. സമാനങ്ങളായ രണ്ടു പദങ്ങളാണ്‌ കാന്തികപ്രരണവും കാന്തികഫ്‌ളക്‌സ്‌ സാന്ദ്രതയും. കാന്തികപ്രരണതത്ത്വം അനുസരിച്ചു പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഒരു ഇലക്‌ട്രാണിക്‌ ഉപകരണമാണ്‌ ബീറ്റാട്രാണ്‍ (Betatron).

പ്രരണച്ചുരുള്‍

താണ വോള്‍ട്ടതയുള്ള നേർകറന്റ്‌ ഉപയോഗിച്ച്‌ ഉന്നതവോള്‍ട്ടതയുള്ള പ്രത്യാവർത്തികറന്റോ ഉന്നതവോള്‍ട്ടതാസ്‌പന്ദങ്ങളോ (pulses)ഉത്‌പാദിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ഉപകരണമാണ്‌ പ്രരണച്ചുരുള്‍. ഇതിന്റെ പ്രവർത്തനതത്ത്വം പരസ്‌പര പ്രരണ(mutual induction)യാണ്‌. സ്വിച്ച്‌ 'ട' അടയ്‌ക്കപ്പെടുമ്പോള്‍ കാമ്പ്‌ കാന്തീകരിക്കപ്പെടുകയും ആർമേച്ചർ 'അ' ആകർഷിക്കപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. അപ്പോള്‍ സമ്പർക്കം 'ആ' യും ആർമേച്ചരും തമ്മിൽ ബന്ധം വിടുന്നതിനാൽ പ്രാഥമികച്ചുരുള്‍ പരിപഥം തുറക്കുന്നു. തന്മൂലം ആർമേച്ചറിന്മേൽ ആകർഷണം ഇല്ലാതാകുന്നതിനാൽ, ഒരു സ്‌പ്രിംഗുപ്രവർത്തനം മൂലം അത്‌ പൂർവസ്ഥിതിയിലെത്തുന്നു. അപ്പോള്‍ വീണ്ടും സമ്പർക്കം 'ആ' വഴി പ്രാഥമികച്ചുരുള്‍ പരിപഥം പൂർത്തിയാക്കുകയും ഈ ചക്രീയമാറ്റം അതിവേഗം ആവർത്തിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. പ്രാഥമികചുരുളിൽ ചുറ്റുകളുടെ എച്ചം കുറവും, ദ്വിതീയചുരുളിൽ കൂടുതലുമായിരിക്കും. പ്രാഥമിക ചുരുളിൽ വൈദ്യുതധാര ഉണ്ടായിരിക്കുമ്പോള്‍ ഒരു കാന്തികമണ്ഡലം ഉണ്ടാകുന്നു. 'അ' യും 'ആ'യും തമ്മിലുള്ള സമ്പർക്കം ഇല്ലാതാകുന്ന നിമിഷത്തിൽ കാന്തികമണ്ഡലം പെട്ടെന്ന്‌ ക്ഷയിക്കുകയും ദ്വിതീയചുരുളിൽ ഒരു ഉന്നതവോള്‍ട്ടത പ്രരിതമാകുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇങ്ങനെയുണ്ടാകുന്ന വിദ്യുത്‌ചാലകബലം, പതിനായിരക്കണക്കിനു വോള്‍ട്ടുള്ളതായിരിക്കും. ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെയുള്ള ആർമേച്ചറിനെ അന്തരായകം (Interruptor) എന്നു പറയുന്നു. അന്തരായകം സമ്പർക്കം സൃഷ്‌ടിക്കുന്ന മാത്രയിൽ പ്രാഥമികചുരുളിലും ദ്വിതീയചുരുളിലും വിദ്യുത്‌ചാലകബലം പ്രരിതമാകുന്നു. പ്രാഥമികത്തിലെ പിന്‍വിദ്യുത്‌ചാലകബലം(back e m f) വൈദ്യുതധാരയെ ക്രമേണ അതിന്റെ ഉച്ചതമമൂല്യത്തിൽ (maximum value) എത്തിക്കുന്നു. സമ്പർക്കങ്ങള്‍ ബന്ധിക്കുമ്പോള്‍ കാന്തികഫ്‌ളക്‌സിന്റെ വ്യതിയാനനിരക്കും പ്രരിതവിദ്യുത്‌ചാലകബലവും താരതമ്യേന കുറവായിരിക്കും. നേരേമറിച്ച്‌ പ്രാഥമിക ധാര വിച്ഛേദിക്കപ്പെടുമ്പോള്‍ കാന്തികമണ്ഡലം പെട്ടെന്നു ക്ഷയിക്കുകയും, ആപേക്ഷികമായി ഉന്നത വോള്‍ട്ടത ഉത്‌പാദിപ്പിക്കപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. കാന്തിക മണ്ഡലത്തിനു വ്യതിയാനം സംഭവിക്കുന്ന വളരെ ചുരുങ്ങിയ സമയത്തേക്കുമാത്രമേ ഈ ഉന്നതവോള്‍ട്ടത നിലനില്‌ക്കുന്നുള്ളൂ. ചുരുളിന്റെ സ്വയംപ്രരണ പരിമിതപ്പെടുത്തേണ്ടതുള്ളതിനാൽ ചുരുളിന്റെ കാമ്പായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്‌ ഇരുമ്പുകമ്പികളുടെ ഒരു കൂട്ടമാണ്‌. ഇത്‌ ചുഴിധാരാനഷ്‌ടം (eddy current loss) കുറയ്‌ക്കുന്നതിനു സഹായിക്കും. സമ്പർക്കങ്ങള്‍ തമ്മിൽ ബന്ധമില്ലാതാകുമ്പോള്‍ ഉണ്ടാകുന്ന വോള്‍ട്ടത കുറയ്‌ക്കുന്നതിനാണ്‌ സംധാരിത്രം 'ഇ' ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നത്‌. സ്‌ഫുലിംഗങ്ങള്‍ ലഘൂകരിക്കുന്നതിനും ഇത്‌ സഹായകമാകുന്നു. കാന്തികഫ്‌ളക്‌സ്‌ പെട്ടെന്ന്‌ ക്ഷയിക്കുന്നതിന്റെ ഫലമായി പ്രാഥമികചുരുളിലുണ്ടാകുന്ന ഉന്നതവോള്‍ട്ടതയാണ്‌ സ്‌ഫുലിംഗങ്ങള്‍ സൃഷ്‌ടിക്കുന്നത്‌. കാന്തികമണ്ഡലത്തിലെ ഊർജത്തിന്റെ കുറെഭാഗം താപോർജമാക്കാതെ സ്ഥിരവൈദ്യുത ഊർജമാക്കി മാറ്റുകയാണ്‌ സംധാരിത്രം ചെയ്യുന്നത്‌. മൈക്കൽ ഫാരഡെ 1813-ലാണ്‌ പ്രരണച്ചുരുളിന്റെ പ്രവർത്തനതത്ത്വം കണ്ടുപിടിച്ചത്‌. അതിനുശേഷം പല ശാസ്‌ത്രകാരന്മാരും പ്രരണച്ചുരുളിനു വളരെ പരിഷ്‌കാരങ്ങള്‍ വരുത്തിയിട്ടുണ്ട്‌. ആർമണ്ട്‌ഫിസോ, റംകോർഫ്‌, എ.ആപ്‌സ്‌, ക്ലിംഗൽഫസ്‌, എ.ആർ.ബി. വെൽനട്ട്‌ (1899-ൽ) എന്നിവർ ഇക്കൂട്ടത്തിൽപ്പെടുന്നു. മുന്‍കാലത്ത്‌ വലിയ പ്രരണച്ചുരുളുകള്‍ എക്‌സ്‌റേ ട്യൂബുകളിൽ ഉപയോഗിക്കപ്പെട്ടിരുന്നു. 1892-ൽ നിക്കോളാ ടെസ്‌ലാ ഉന്നതവോള്‍ട്ടതയും ഉന്നത ആവൃത്തിയുമുള്ള വൈദ്യുതധാര സൃഷ്‌ടിക്കുവാന്‍ ഒരു തരം പ്രരണച്ചുരുള്‍ ഉപയോഗിച്ചു. ഇതിനെ ടെസ്‌ലാ ചുരുള്‍ എന്നു വിളിക്കുന്നു. പ്രരണച്ചുരുളുകളുടെ ഇന്നത്തെ ഏറ്റവും വലിയ ഉപയോഗം ആന്തരദഹന യന്ത്രങ്ങളുടെ ജ്വലനസംവിധാനത്തിൽ (ignition system) ആണ്‌. ദിഷ്‌ടകാരികള്‍ (rectifiers), സെമകാലികപ്രതീപകം (synchronous invertor) മുതലായവയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന കമ്പനോപകരണം (vibrator) പ്രരണച്ചുരുളിന്റെ സമാനരൂപമാണ്‌. ടെലിഫോണിയിലും (telephony) പ്രരണച്ചുരുളുപയോഗിക്കപ്പെടുന്നുണ്ട്.

പ്രരകം

ഒരു പരിപഥത്തിൽ പ്രരകം കൊണ്ടുവരുന്നതിനുള്ള ഉപകരണമാണിത്‌. വിവിധ ഉപയോഗങ്ങളുള്ളതും പല വലുപ്പത്തിലുള്ളതുമായ പ്രരകങ്ങള്‍ ഉണ്ട്‌. ഉദാഹരണത്തിന്‌, വൈദ്യുതതരംഗ അരിപ്പകള്‍ (electric wave filters), വൈദ്യുതമാപനപരിപഥങ്ങള്‍ (electric measuring circuits), ഊെർജസംഭരണോപാധികള്‍ (energy storage devices) ഇെവയിലെല്ലാം പ്രരകം ആവശ്യമാണ്‌. കാന്തവസ്‌തുവാൽ നിർമിതമായ കാമ്പിന്മേൽ കമ്പിച്ചുറ്റിയാണ്‌ പ്രരകം നിർമിക്കുന്നത്‌. ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്ന പരിപഥത്തിന്റെ സ്വഭാവമനുസരിച്ച്‌ ഒരു നിശ്ചിതമൂല്യത്തിലുള്ള പ്രരണം ഉണ്ടാകത്തക്കവച്ചം ചുരുള്‍ സംവിധാനംചെയ്യപ്പെടുന്നു. ടെലിക്കമ്യൂണിക്കേഷനിൽ തരംഗഫിൽട്ടറുകളും സമസ്വരിതപരിപഥങ്ങളും (tuned circuits)നിർമിക്കുന്നതിന്‌ സംധാരിത്രത്തോടുചേർത്തു പ്രരകം ഘടിപ്പിക്കുന്നു. ടെലിക്കമ്യൂണിക്കേഷന്‍ ശക്തിപ്രദാന(power supply) പരിപഥത്തിൽ നേർകറന്റ്‌ യന്ത്രത്തിന്റെ നിർഗമ(out put)ത്തേിൽ കാണപ്പെടുന്ന വോള്‍ട്ടത അലകള്‍ (voltage ripples) ഒഴിവാക്കുന്നതിനുവേണ്ടിയുള്ള പരിപഥ(smoothing circuits)ത്തെിൽ പ്രരകവും സംധാരിത്രവും ചേർത്തുപയോഗിക്കുന്നു.

പ്രരണ സംതുലനോപകരണം

വൈദ്യുതകാന്തിക പ്രരണതത്ത്വത്തെ ആധാരമാക്കി പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഒരു ഉപകരണം. ഇത്‌ ലോഹങ്ങളുടെ വൈദ്യുതിവാഹകത്വം അളക്കുന്നതിനുപയോഗിക്കുന്നു. രണ്ട്‌ വൈദ്യുതധാരകളുടെ പ്രതിതുലനം (counter balancing) ആണ്‌ ഇതിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിനടിസ്ഥാനം. 1841-ൽ ഹെന്‌റിച്ച്‌ വിൽഹെം ഡോവ്‌ (Henrich Wilhelmdove) ഈ ഉപകരണം ആദ്യമായി ഉണ്ടാക്കി. ഏഡ്‌വേർഡ്‌ഹ്യു (Edward Hugh) 1879-ൽ ഇതു പരിഷ്‌കരിച്ചു. രണ്ട്‌ പ്രരകചുരുള്‍ ജോഡികളാണ്‌ ഇതിന്റെ മുഖ്യഭാഗങ്ങള്‍. ഒരു പരിപഥച്ഛേദക(circuit breaker)ത്തിന്റെ സഹായത്തോടെ പ്രഥമചുരുളുകളിലെ ബാറ്ററിയിൽനിന്നുള്ള പ്രവാഹം ഛേദിക്കുകയും വീണ്ടും പ്രവഹിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുമ്പോള്‍ ദ്വിതീയ ചുരുളുകളിൽ വിദ്യുത്‌ചാലകബലവും തന്നിമിത്തം ധാരയും ഉത്‌പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. ഒന്നു മറ്റേതിന്‌ എതിർദിശയിൽ പ്രവഹിക്കത്തക്കവച്ചമാണ്‌ പ്രാഥമികചുരുളുകള്‍ ബാറ്ററിയോടു ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നത്‌. ദ്വിതീയ ചുരുള്‍ പരിപഥത്തിൽ ഒരു ടെലിഫോണ്‍ ചേർത്തിരിക്കുന്നു. പ്രഥമ പരിപഥത്തിലേക്കുള്ള കറന്റിന്റെ ഓണ്‍-ഓഫ്‌ പ്രക്രിയയുടെ ഫലമായി, ദ്വിതീയധാരയുടെ വോള്‍ട്ടതകള്‍ തുല്യമായിരിക്കുന്നിടത്തോളം സമയം ടെലിഫോണിൽ ഒരു സീല്‌ക്കാരം (buzz) കേള്‍ക്കുന്നതായിരിക്കും. രണ്ട്‌ ധാരകളും തുല്യമാണെങ്കിൽ അവ പസ്‌പരം നിർവീര്യമാക്കുകുയം സീല്‌ക്കാരം കേള്‍ക്കാതാവുകയും ചെയ്യും. ഇപ്രകാരം നിർവീര്യമാക്കപ്പെടുന്ന സമയത്ത്‌ ഒരു ലോഹക്കഷണം പ്രാഥമികചുരുള്‍ ജോഡിയിലൊന്നിന്റെ സമീപത്തു വയ്‌ക്കുകയാണെങ്കിൽ ചുരുള്‍ ലോഹക്കഷണത്തിൽ ഒരു ധാര പ്രരണംചെയ്യും. ഈ പ്രക്രിയ പ്രസ്‌തുത ചുരുളിന്റെ ദ്വിതീയ ചുരുളിലെ പ്രരിതധാരയെ ബാധിക്കുന്നു. തത്‌ഫലമായി ദ്വിതീയ ചുരുളുകളിലെ ധാരകളുടെ സമതുലിതാവസ്ഥ ഇല്ലാതാകുന്നു. ടെലിഫോണിൽ കേള്‍ക്കുന്ന ശബ്‌ദംവഴി പരീക്ഷണകർത്താവിന്‌ അസംതുലിതാവസ്ഥയെപ്പറ്റി അറിവുകിട്ടുന്നു. ഏക്‌സ്‌റേ ഫോട്ടോഗ്രാഫിയുടെ സഹായം കൂടാതെതന്നെ മനുഷ്യശരീരത്തിൽ കടന്നുകൂടിയേക്കാവുന്ന ലോഹക്കഷണം ഈ ഉപകരണംകൊണ്ടു കണ്ടുപിടിക്കാവുന്നതാണ്‌. ചുരുള്‍പരിപഥത്തിലെ ടെലിഫോണിൽ കേള്‍ക്കുന്ന ശബ്‌ദത്തിന്റെ സ്വഭാവം, പരിപഥത്തിൽ കടന്നുകൂടുന്ന ലോഹത്തിന്റെ പിണ്ഡം, അതിന്റെ സ്ഥാനം ഇവയെയും ഇതിനെല്ലാംപുറമെ ലോഹത്തിന്റെ വിദ്യുത്‌ചാലകത(electric conductance)യെയും ആശ്രയിച്ചാണിരിക്കുന്നത്‌. ഈ സവിശേഷത, ഈ ഉപകരണത്തെ ലോഹങ്ങളുടെ ആപേക്ഷികചാലകത (specific conductance) അളക്കുന്നതിന്‌ ഉപയുക്തമാക്കിത്തീർക്കുന്നു. ഇപ്രകാരം ഉപയോഗിക്കപ്പെടുമ്പോള്‍ ഇത്‌ പ്രരണബ്രിഡ്‌ജ്‌ (induction bridge)എന്നറിയപ്പെടുന്നു. ശ്രവണബോധം (sense of hearing) അളക്കുന്നതിനു മാത്രമായി ഉപയോഗിക്കുമ്പോള്‍ ഈ ഉപകരണത്തിനെ ശ്രവണമാപിനി (Audiometer) എന്നു പറയുന്നു.

പ്രരകവ്യതികരണം

ടെലിക്കമ്യൂണിക്കേഷന്‍ ലൈനുകള്‍ക്കു സമാന്തരമായി പ്രത്യാവർത്തിധാരാലൈനുകള്‍ ഉണ്ടായിരുന്നാൽ ചില സാഹചര്യങ്ങളിൽ, ശക്തിപ്രദാന ലൈനിൽനിന്ന്‌ ടെലിക്കമ്യൂണിക്കേഷന്‍ ലൈനിൽ പ്രരിതധാര ഉണ്ടാകുന്നതാണ്‌. ഈ പ്രരിതധാര ടെലിഫോണ്‍സംഭാഷണത്തെ തടസ്സപ്പെടുത്തുന്നു. ഈ തടസ്സത്തിനെയാണ്‌ പ്രരകവ്യതികരണം എന്നു പറയുന്നത്‌. പ്രരകവ്യതികരണം ഒഴിവാക്കുന്നതിന്‌ ശക്തിപ്രദാന ലൈനിന്റെയും ടെലിക്കമ്യൂണിക്കേഷന്‍ ലൈനിന്റെയും കമ്പികള്‍ ക്രമംമാറ്റി (transpose) വലിക്കുകയാണ്‌ ചെയ്യുന്നത്‌.

വിദ്യുത്‌കാന്തിക യന്ത്രങ്ങള്‍

വൈദ്യുത ജനിത്രങ്ങളായും മോട്ടോറുകളായും സാധാരണ ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്ന യന്ത്രങ്ങള്‍ വിദ്യുത്‌കാന്തിക വിഭാഗത്തിൽപ്പെടുന്നു. വിദ്യുത്‌കാന്തികപ്രരണമാണ്‌ അവയുടെ പ്രവർത്തനതത്ത്വം. നേർകറന്റ്‌ യന്ത്രങ്ങള്‍ (direct current machines), സെിംക്രാണസയന്ത്രങ്ങള്‍ (synchronous machines), പ്രരണനിയന്ത്രണികള്‍ (induction regulators) ഇെവയെല്ലാം വിദ്യുത്‌കാന്തികപ്രരണതത്ത്വത്തിന്റെ വിവിധരീതിയിലുള്ള പ്രവർത്തനം ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നു. ചില യന്ത്രങ്ങളിൽ കാന്തികഫ്‌ളക്‌സ്‌ സ്ഥിരമായും മറ്റുചിലവയിൽ വ്യത്യാസപ്പെട്ടും പ്രവർത്തിക്കുന്നു. നേർകറന്റ്‌ യന്ത്രങ്ങളുടെ പ്രധാനഭാഗങ്ങള്‍ കാന്തികമണ്ഡലവും കാന്തികമണ്ഡലത്തിൽ ചലിക്കുവാന്‍ കഴിയുന്ന ആർമേച്ചറുമാണ്‌. കാന്തികമണ്ഡലം വൈദ്യുത കാന്തങ്ങള്‍ വഴി സൃഷ്‌ടിക്കുന്നു. ചില ചെറിയതരം നേർകറന്റ്‌ ജനിത്രങ്ങളിൽ (ഉദാ. മാഗ്നട്ടോകള്‍) കാന്തികമണ്ഡലം സ്ഥിരകാന്തങ്ങള്‍വഴി ഉണ്ടാകുന്നു. ആർമേച്ചറിൽ കമ്പിച്ചുരുളുകള്‍ വച്ചിരിക്കുന്നു. ആർമേച്ചർ കറങ്ങുമ്പോള്‍ അതിൽവച്ചിരിക്കുന്ന വൈദ്യുതവാഹികളും കറങ്ങുന്നു. ചലിക്കുന്ന കമ്പിച്ചുരുള്‍ കാന്തിക ഫ്‌ളക്‌സിനെ ഭേദിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുമ്പോള്‍ അതിൽ ഒരു വിദ്യുത്‌ചാലകശക്തി പ്രരിതമാകുന്നു. ഇപ്രകാരമുണ്ടാകുന്ന ഗതികപ്രരക വിദ്യുത്‌ചാലകബലം വൈദ്യുതിയുടെ പ്രത്യാവർത്തിധാരയെ സൃഷ്‌ടിക്കുന്നു. കമ്പിച്ചുരുളുകളിലെ പ്രത്യാവർത്തികറന്റിനെ കമ്മ്യൂട്ടേറ്ററും ബ്രഷുകളും ഉപയോഗിച്ച്‌ നേർകറന്റ്‌ വൈദ്യുതിയാക്കി മാറ്റുന്നു. പ്രത്യാവർത്തിധാരാജനിത്രങ്ങള്‍ സിംക്രാണസ്‌പരിവർത്തകങ്ങള്‍ (synchronous convertor) ഇവയെല്ലാം സിംക്രാണസ്‌യന്ത്രങ്ങള്‍ (synchronous machines)എന്ന വിഭാഗത്തിൽപ്പെടുന്നു. ഇവയിൽ നേർകറന്റ്‌ യന്ത്രങ്ങളിൽ നിന്നും വിപരീതമായി, വിദ്യുത്‌ചാലകശക്തി സ്റ്റേറ്ററിലെ വൈദ്യുതവാഹികളിൽ പ്രരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. ഈ വൈദ്യുതവാഹികള്‍ ചലനാത്മകമായ കാന്തികമണ്ഡലത്തിൽ സ്ഥിരമായിരിക്കുന്നു. കറങ്ങിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്ന കാന്തമണ്ഡലം റോട്ടറിലെ വൈദ്യുതകാന്തങ്ങളാലാണ്‌ സൃഷ്‌ടിക്കപ്പെടുന്നത്‌. ഈ കാന്തങ്ങള്‍ കറങ്ങിക്കൊണ്ടിരിക്കുമ്പോള്‍ അവയെ കാന്തീകരിക്കുന്നതിനുള്ള വൈദ്യുതി സർപ്പിലവലയങ്ങള്‍ വഴിയാണ്‌ ലഭിക്കുന്നത്‌.

ട്രാന്‍സ്‌ഫോർമർ

വിദ്യുത്‌കാന്തികപ്രരണംവഴി പ്രവർത്തിക്കുന്ന മറ്റൊരുപകരണമാണ്‌ ട്രാന്‍സ്‌ഫോർമർ. (നോ: ട്രാന്‍സ്‌ഫോർമർ)

പ്രരണ മോട്ടോർ

പരസ്‌പര പ്രരണതത്ത്വം ഉപയോഗപ്പെടുത്തി പ്രവർത്തിക്കുന്ന മറ്റൊരു ഉപകരണമാണ്‌ പ്രരണമോട്ടോർ. ഇതിന്റെ ദ്വിതീയചുരുളിനെ ഉള്‍ക്കൊള്ളുന്ന റോട്ടർ ഒരു അക്ഷത്തിൽ തിരിയത്തക്കവച്ചം സംവിധാനം ചെയ്യപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. പ്രരണമോട്ടറിൽ പ്രാഥമികചുരുളായി പ്രവർത്തിക്കുന്ന സ്റ്റേറ്ററിലേക്കു നല്‌കപ്പെടുന്ന വൈദ്യുതോർജം റോട്ടർദണ്ഡിൽ യാന്ത്രിക ഊർജമായി സ്ഥാനമാറ്റവും രൂപമാറ്റവും പ്രാപിക്കുന്നു. ഈ ഊർജമാറ്റം സംഭവിക്കുന്നത്‌ പരസ്‌പരപ്രരക ഫ്‌ളക്‌സ്‌മൂലമാണ്‌. സ്റ്റേറ്ററിലുള്ള പ്രാഥമിക വൈദ്യുതവാഹിയിൽ അഥവാ ചുരുളിൽ വൈദ്യുതി നല്‌കുമ്പോള്‍ സ്ഥിരം ഊർജമുള്ള, നിശ്ചിതവേഗതയിൽ നീങ്ങുന്ന ഒരു കാന്തികമണ്ഡലം സൃഷ്‌ടിക്കപ്പെടുന്നു. പ്രസ്‌തുത കാന്തികമണ്ഡലം നിശ്ചലമായി നില്‌ക്കുന്ന റോട്ടറിലെ വൈദ്യുതകമ്പിയിൽ ഒരു വിദ്യുത്‌ചാലകശക്തി പ്രരണം ചെയ്യുന്നു. ഈ ശക്തി ഒരു വൈദ്യുതപ്രവാഹം സൃഷ്‌ടിക്കുന്നു. ഈ കറന്റിന്റെ പ്രതിഫലനം സ്റ്റേറ്ററിലും ഉണ്ടാകുന്നതാണ്‌. ഈ വൈദ്യുതപ്രവാഹവും സ്റ്റേറ്ററിനെ ചുറ്റുന്ന കാന്തമണ്ഡലവും തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം റോട്ടറിനെ കറങ്ങാന്‍ പ്രരിപ്പിക്കുന്നു. സ്ഥിരമായി നില്‌ക്കുന്ന റോട്ടറും ചുറ്റുന്ന കാന്തമണ്ഡലവും തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം റോട്ടറിനെ കറങ്ങാന്‍ പ്രരിപ്പിക്കുന്നു. സ്ഥിരമായി നിൽക്കുന്ന റോട്ടറും ചുറ്റുന്ന കാന്തമണ്ഡലവും തമ്മിലുള്ള വേഗതാവ്യത്യാസമാണ്‌ പ്രരകവിദ്യുച്ഛക്തിക്കു കാരണം. പ്രരണയന്ത്രത്തിലെ റോട്ടറിന്റെ വേഗത കാന്തമണ്ഡലത്തിന്റെ തുല്യകാലിക വേഗതയെക്കാള്‍ കൂടിയിരുന്നാൽ അത്‌ പ്രരണജനിത്രമായും കുറഞ്ഞിരുന്നാൽ പ്രരണമോട്ടോറായും പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഒരു വൈദ്യുതഭാരോദ്വഹനയന്ത്രം ഭാരം താഴ്‌ത്തിക്കൊണ്ടുവരുമ്പോഴും ഒരു തീവണ്ടി ഇറക്കം ഇറങ്ങുമ്പോഴും അവയിലെ വൈദ്യുതമോട്ടാറുകളുടെ വേഗത സിംക്രാണസ്‌വേഗതയെക്കാള്‍ അല്‌പം കൂടുതലാകാന്‍ സാധ്യതയുണ്ട്‌. അതായത്‌ പ്രരണമോട്ടോർ വേഗതവർധിച്ച്‌ പൊടുന്നനെ പ്രരണജനിത്രമായി മാറുന്നു. ഇത്തരം സാഹചര്യങ്ങളിലാണ്‌ പ്രരണമോട്ടോർ ജനറേറ്ററായി സാധാരണ ഉപയോഗിക്കുന്നത്‌. വളരെ ചെറിയ ജലവൈദ്യുതകേന്ദ്രങ്ങളിൽ അവയെ വൈദ്യുതജനറേറ്ററുകളായി മാത്രം പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്നു.

പ്രേണാറെഗുലേറ്റർ

പ്രരണാമോട്ടോറിന്റെ പ്രവർത്തനരീതി

പരസ്‌പര പ്രരണാതത്ത്വമനുസരിച്ച്‌ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഒരു ഉപകരണമാണ്‌ പ്രരണാറഗുലേറ്റർ. വൈദ്യുതപരിപഥത്തിൽ വോള്‍ട്ടതയ്‌ക്കു വ്യത്യാസം സംഭവിക്കാതിരിക്കാന്‍ ഇത്‌ ഉപകരിക്കുന്നു. ഇതിന്റെ നിർമാണരീതി ഒരു സർപ്പിലവലയ പ്രരണ മോട്ടോറിന്റേതുപോലെയാണ്‌. ഒറ്റഫേസ്‌, ത്രിഫേസ്‌ എന്നീ രണ്ടുതരം പ്രരണനിയന്ത്രണികളും ഉണ്ട്‌. ഇവയുടെ സ്റ്റേറ്ററിൽ പ്രാഥമിക കമ്പിവലയവും, ഒരു നിശ്ചിത പരിധിവരെ മാത്രം തിരിയുന്ന റോട്ടറിൽ ദ്വീതിയചുരുളും ഉണ്ട്‌. പ്രാഥമികചുരുളിലെ കറന്റ്‌ ദ്വീതിയചുരുളിൽ ഒരു പ്രരകവോള്‍ട്ടത സൃഷ്‌ടിക്കുന്നു. ഈ വോള്‍ട്ടത വൈദ്യുതവിതരണത്തിലെ വോള്‍ട്ടതയിലുള്ള വ്യത്യാസം പരിഹരിക്കുന്നു. റോട്ടറിന്റെ സ്ഥാനം നിയന്ത്രിക്കുന്നതുവഴി വിതരണശൃംഖലയിലെ വോള്‍ട്ടത കൂട്ടുകയോ കുറയ്‌ക്കുകയോ ചെയ്യാം.

പ്രരണതത്വപ്രകാരമുള്ള അളവുപകരണങ്ങള്‍

ഒരു പരിപഥത്തിലെ വോള്‍ട്ടത, പ്രവാഹം, ശക്തി, ഊർജം മുതലായവ അളക്കുന്നതിന്‌ പ്രരണാതത്ത്വം ഉപയോഗപ്പെടുത്തിക്കൊണ്ടുള്ള ഉപകരണങ്ങളാണ്‌ ഇവ. അളക്കേണ്ടുന്ന കറന്റിനോ വോള്‍ട്ടതയ്‌ക്കോ ആനുപാതികമായുദ്‌ഭവിക്കുന്ന ഒരു കാന്തികഫ്‌ളക്‌സും, ഇവയ്‌ക്ക്‌ ആനുപാതികമായിട്ടുള്ള മറ്റൊരു കാന്തികഫ്‌ളക്‌സ്‌മൂലം ഒരു ലോഹത്തകിടിലോ സിലിണ്ടറാകൃതിയിലുള്ള ലോഹത്തിലോ പ്രരണം ചെയ്യപ്പെടുന്ന ചുഴിധാര(eddy current)യേും തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനംമൂലമുണ്ടാകുന്ന ബല ആഘൂർണം (torque) ആണ്‌ ഈ ഉപകരണങ്ങള്‍ക്ക്‌ പ്രവർത്തനശക്തി നല്‌കുന്നത്‌. പ്രരണംവഴി പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങള്‍ പ്രത്യാവർത്തിധാരാപരിപഥങ്ങളിലെ ഊർജമളക്കുന്നതിന്‌ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നുണ്ട്‌.

പ്രരണ റിലേകള്‍

പ്രരണ ഉപകരണങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനതത്ത്വത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി നിർമിക്കുന്ന പ്രരണറിലേകള്‍ വൈദ്യുതശക്തിപ്രഷണ ലൈനിൽ സംരക്ഷണോപകരണങ്ങളായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ലൈനിൽ നിശ്ചിത അളവിനപ്പുറം കറന്റോ വോള്‍ട്ടതയോ ഉളവാകുമ്പോള്‍ റിലേകള്‍ പരിപഥ ഛേദകങ്ങളെ കൃത്യസമയത്ത്‌ പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്നു.

(പി. ശിവശങ്കരന്‍)

താളിന്റെ അനുബന്ധങ്ങള്‍
സ്വകാര്യതാളുകള്‍