కరెంట్ను కొలిచే సూత్రాలు!
హీటర్లు, రైస్ కుక్కర్లు, ఇస్త్రీ పెట్టెలు, బల్బులు ఇలా ఎన్నో రకాల ఎలక్ట్రిక్ వస్తువులను ఇళ్లలో వినియోగిస్తుంటారు. వాటిని ఎడాపెడా వాడేసి నెల చివర్లో బిల్లు రాగానే కళ్లు పెద్దవి చేసేసి కంగారు పడుతుంటారు. ఇక నుంచి జాగ్రత్తగా ఉపయోగించాలని అలవాటుగా అనుకుంటారు. కానీ కంటికి కనిపించని ఆ కరెంట్ను ఎలా కొలుస్తారో కనుక్కొని అవగాహన పెంచుకుందామని ఆలోచించి ఉండరు. ఇదుగో ఇప్పుడు ప్రయత్నించండి. ఇది తెలుసుకుంటే పోటీ పరీక్షల్లోనూ మార్కులు తెచ్చుకోవచ్చు.
సాధారణ వలయంలో విద్యుత్తు ప్రవాహాన్ని తెలుసుకోవడానికి ఓమ్ నియమం సరిపోతుంది. సంక్లిష్ట వలయంలో వేర్వేరు భాగాల్లోని విద్యుత్తు ప్రవాహాలను లెక్కించడానికి కిర్కాఫ్ అనే శాస్త్రవేత్త రెండు నియమాలను ప్రతిపాదించారు.
కిర్కాఫ్ మొదటి నియమం: ఈ నియమం ప్రకారం ఒక జంక్షన్ (సంధి)లోకి ప్రవహించే విద్యుత్తు ప్రవాహాల మొత్తం ఆ సంధి నుంచి బయటకు వెళ్లే విద్యుత్తు ప్రవాహాల మొత్తానికి సమానం.
సంధి J వద్ద
ఈ నియమం విద్యుదావేశ నిత్యత్వ నియమాన్ని తెలియజేస్తుంది. దీన్ని సంధి నియమం లేదా జంక్షన్ నియమం లేదా కరెంట్ నియమం అని కూడా అంటారు.
కిర్కాఫ్ రెండో నియమం: దీని ప్రకారం ఏదైనా సంవృత వలయంలో పొటెన్షియల్ భేదాల బీజీయ మొత్తం సున్నాకు సమానం. ఈ నియమం శక్తి నిత్యత్వ నియమాన్ని తెలియజేస్తుంది. దీన్ని ఓల్జేజ్ నియమం లేదా సంవృత నియమం లేదా లూప్ నియమం అని కూడా అంటారు.
జౌల్ నియమం
R నిరోధం ఉన్న ఒక నిరోధకం ద్వారా i విద్యుత్తును ప్రవహింపజేస్తే విద్యుత్తు శక్తి ఉష్ణశక్తిగా మారుతుంది. ఈ ఫలితాన్ని జౌల్ ఫలితం అంటారు. ఈ నియమం ప్రకారం ఒక నిరోధకంలో కొంత నియమిత కాలంలో పుట్టే ఉష్ణం, దానిలోని విద్యుత్తు ప్రవాహ వర్గానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.
అదేవిధంగా విద్యుత్తు ప్రవాహం ప్రయాణించిన కాలానికి, నిరోధకం వల్ల కలిగే నిరోధానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.
సమీకరణం (1), (2), (3) ల నుంచి
అనువర్తనాలు: * ఎలక్ట్రిక్ హీటర్లు, ఇస్త్రీ పెట్టెలు పనిచేయడం.
* ఎలక్ట్రిక్ రైస్ కుక్కర్లు, బల్బులు పనిచేయడం.
అమ్మీటర్: దీన్ని ఆంపియర్ మీటర్ అని కూడా అంటారు. వలయంలో విద్యుత్తు ప్రవాహ పరిమాణాన్ని కొలవడానికి ఉపయోగిస్తారు. వలయంలో శ్రేణి సంధానంలో కలుపుతారు. దీన్ని చిహ్నంతో సూచిస్తారు.
సాధారణంగా దీని నిరోధం తక్కువగా, వాహకత్వం ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఒక అమ్మీటర్ నిరోధం శూన్యమైతే ఆ అమ్మీటర్ను ఆదర్శ అమ్మీటర్ అంటారు. ఆదర్శ అమ్మీటర్ వాహకత్వం అనంతం.
ఓల్ట్ మీటర్: ఈ పరికరాన్ని వలయంలో రెండు బిందువుల మధ్య పొటెన్షియల్ భేదాన్ని కొలవడానికి ఉపయోగిస్తారు. ఇందుకోసం దాన్ని వలయంలో సమాంతర సంధానంలో కలుపుతారు. చిహ్నంతో సూచిస్తారు.
దీని నిరోధం చాలా ఎక్కువ. వాహకత్వం చాలా తక్కువ. ఒక ఓల్ట్ మీటర్ నిరోధం అనంతం అయితే దాన్ని ఆదర్శ ఓల్ట్ మీటర్ అంటారు. ఆదర్శ ఓల్ట్ మీటర్ వాహకత్వం సున్నా.
గాల్వానో మీటర్: స్వల్ప విద్యుత్తు ప్రవాహాలను కొలవడానికి ఉపయోగిస్తారు. దీన్ని చిహ్నంతో సూచిస్తారు.
కిలోవాట్ - గంట: మనం ఇళ్లల్లో వాడే విద్యుత్తు శక్తి వినియోగాన్ని కిలోవాట్ - గంటల్లో కొలుస్తారు. ఒక కిలోవాట్ (అంటే వెయ్యి వాట్లు) సామర్థ్యంతో ఒక గంట కాలంలో వినియోగించిన విద్యుత్తు శక్తి ఒక కిలోవాట్ - గంట అవుతుంది. సాధారణంగా ఈ కిలోవాట్ గంటనే ఒక యూనిట్ అంటారు.
1 కిలోవాట్ గంట = 1 యూనిట్ = 36 x 105 జౌళ్లు
ఇళ్లల్లో వాడే విద్యుత్తు శక్తిని ఈ యూనిట్లలో కొలిచి, యూనిట్కి ఇంత రేటున లెక్కగడతారు. ఒక నెలకు వచ్చే కరెంటు బిల్లు ఆ నెల మొత్తం మనం వాడుకున్న యూనిట్లకు లెక్కగట్టిన సొమ్ము అవుతుంది.
మాదిరి ప్రశ్నలు
1. ఎలక్ట్రిక్ హీటర్లు ఏ నియమంపై ఆధారపడి పనిచేస్తాయి?
1) ఓమ్ 2) ఫారడే 3) ఆంపియర్ 4) జౌల్
2. కింది ఏ నియమం శక్తి నిత్యత్వ నియమాన్ని పాటిస్తుంది?
1) కిర్కాఫ్ మొదటి నియమం
2) కిర్కాఫ్ రెండో నియమం
3) ఓమ్ నియమం
4) ఆయిర్స్టెడ్ నియమం
3. అమ్మీటర్ను సాధారణంగా ఏ సంధానంలో కలుపుతారు?
1) శ్రేణి 2) సమాంతర 3) 1, 2 4) ఏదీకాదు
4. ఆదర్శ ఓల్ట్ మీటర్ వాహకత్వం
1) అనంతం 2) ధనాత్మకం 3) రుణాత్మకం 4) సున్నా
5. ఆదర్శ అమ్మీటర్ నిరోధం
1) సున్నా 2) అనంతం 3) రుణాత్మకం 4) ధనాత్మకం
6. కిర్కాఫ్ మొదటి నియమం దేని పర్యవసానం?
1) శక్తి నిత్యత్వ నియమం
2) ద్రవ్యవేగ నిత్యత్వ నియమం
3) విద్యుదావేశ నిత్యత్వ నియమం
4) ద్రవ్యరాశి నిత్యత్వ నియమం
7. స్వల్ప విద్యుత్తు ప్రవాహాలను కొలిచే పరికరం?
1) అమ్మీటర్ 2) ఓల్ట్ మీటర్ 3) ఇన్వర్టర్ 4) గాల్వానో మీటర్
8. 1 కిలోవాట్ - గంట విలువ = ....... జౌళ్లు
1) 3.6 x 105 2) 36 x 105 3) 36 x 106 4) 36 x 1010
9. ఎలక్ట్రిక్ ఇస్త్రీ పెట్టెలు పనిచేసే నియమం?
1) కిర్కాఫ్ 2) లెంజ్ నియమం 3) జౌల్ నియమం 4) ఓమ్ నియమం
10. మన ఇళ్లలో వినియోగించే విద్యుత్తు శక్తిని ఏ ప్రమాణాల్లో కొలుస్తారు?
1) వాట్-అవర్ 2) వాట్-సెకన్ 3) కిలోవాట్-అవర్ 4) వాట్
సమాధానాలు
1-4, 2-2, 3-1, 4-4, 5-1, 6-3, 7-4, 8-2, 9-3, 10-3.
రచయిత: వడ్డెబోయిన సురేశ్