மின்னோட்டம்

கட்டற்ற கலைக்களஞ்சியமான விக்கிபீடியாவில் இருந்து.

ஒரு குறிப்பிட்ட குறுக்கு வெட்டுப் பரப்பை நொடிக்கு எவ்வளவு மின்மம் கடக்கின்றது என்னும் விரைவு மின்னோட்டம் (flow rate of charged particles or electric current) என குறிக்கப்படுகின்றது. ஒவ்வொரு துகளும் ஓரு குறிப்பிட்டளவு மின்மம் (charge, மின் ஏற்பு, மின்னூட்டு) கொண்டிருக்குமாகையால், ஒரு குறுக்குவெட்டுப் பரப்பை நொடிக்கு எவ்வளவு மின்மம் கடந்து செல்கின்றது என்பதுதான் மின்னோட்டத்தின் அளவு ஆகும். எனவே மின்மம் கடக்கும் கால விகிதம் மின்னோட்டம். மின்ம விரைவோட்டம் மின்னோட்டம்.

பொருளடக்கம் 1 விளக்கம் 2 மின்னோட்ட அலகு - ஆம்ப்பியர் மின்னோட்டம் 3 இருவகை மின்மம், மின்னோட்ட திசை 4 எதிர்மின்னி 5 மாறு மின்னோட்டம் 6 வரையறை 7 அலகு 8 மின்னோட்ட அடர்த்தி 9 நுட்பியல் சொற்கள்

[தொகு] விளக்கம்

ஆறுகளில் நீர் ஓடுவதை நீரோட்டம் என்பதைப் போல மின்தன்மை கொண்ட நுண்துகள்கள் நகர்ந்து ஓடுவது மின்னோட்டம் ஆகும். நீர் அழுத்தத்தின் காரணமாக, நீரோட்டம் மேல் இருந்து கீழே பாய்வது போல அதிக மின்னழுத்தம் கொண்ட இடத்திலிருந்து மின்னழுத்தம் குறைவான பகுதிக்கு மின்னோட்டம் பாய்கின்றது.

[தொகு] மின்னோட்ட அலகு - ஆம்ப்பியர் மின்னோட்டம்

மின் தன்மையில் இரு வகை இருப்பதால், எந்த வகை மின் பொருள் நகர்ந்தாலும் மின்னோட்டம் நிகழும். மின்னோட்டமானது ஆம்ப்பியர் என்னும் அலகால் அளக்கபடுகின்றது. ஓர் ஆம்ப்பியர் என்பது ஒரு நொடிக்கு ஒரு கூலம் அளவு மின்மம் (மின்னூட்டம்) ஒரு தளத்தைக் கடக்கும் ஓட்டம் ஆகும். மின்னோட்டச் செறிவு என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட பரப்பளவைக் கடக்கும் மின்னோட்ட அளவாகும். எத்தனை ஆம்ப்பியர் மின்னோட்டம் ஒரு சதுர செ.மீ பரப்பைக் கடந்து செல்கின்றது என்பது மின்னோட்டச் செறிவு ஆகும் (= ஆம்ப்பியர்/பரப்பளவு).

[தொகு] இருவகை மின்மம், மின்னோட்ட திசை

இரண்டு வகை மின் தன்மைகளில் ஒன்றை நேர்மின் தன்மை என்றும், இத்தன்மை கொண்ட மின்மத்தை நேர்மின்மம் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றது. நேர்மின்மத்தை (+) குறியால் குறிப்பது வழக்கம். மற்றது எதிர்மின் தன்மை கொண்டது. அதனை எதிர்மின்மம் என்பர். எதிர்மின்மத்தை கழித்தல் குறி (-) இட்டுக் காட்டுவது வழக்கம். மின்னோட்டத்தின் திசை, நேர்மின்மம் ஓடும் திசை ஆகும். எதிர்மின்மம் கொண்ட துகள்கள் ஒரு திசையில் ஓடினால், அவை எதிர்மின்மம் கொண்டிருப்பதால் மின்னோட்டம் வழமையாக துகள் ஓடும் திசைக்கு எதிரான திசையில் நிகழ்வதாகக் கொள்ளப்படும்.

[தொகு] எதிர்மின்னி

ஒர் அணுவிலே உள்ள எதிர்மின் தன்மை கொண்ட எதிர்மின்னிகள் என்னும் இலத்திரன்கள் மின் கம்பிகளின் வழியாக மின்னழுத்த வேறுபாடால் ஓடுவது பொதுவாக நிகழும் மின்னோட்டம் ஆகும். இவ்வகை மின்னோட்டத்தால் மின் விளக்கு எரிவதும், மின்விசிறிகள் சுழல்வதும் போன்ற ஆயிரக்கணக்கான பயன் நிகழ்வுகள் ஏற்படுகின்றன. நீர் போன்ற வடிவம் கொண்ட நீர்மக் கரைசல்களிலும் மின்னோட்டம் பாயும்.

ஓர் அணுவில் உள்ள ஒவ்வொரு [எதிர்மின்னி]]யும் துல்லியமாக 1.60217653x10^-19 கூலம் மின்மம் தாங்கி உள்ளது என்று கண்டிருக்கிறார்கள். எனவே ஓர் ஆம்பியர் மின்னோட்டம் என்பது நொடிக்கு 6.24150948x10¹⁸ நுண்ணிய எதிர்மின்னிகள் ஒரு தளத்தைக் கடந்து ஓடும் ஓட்டமாகும்.

சில இடங்களில் நேர்மின் தன்மை கொண்ட நேர்மின்மம் நகர்வதும் உண்டு. பெரும்பாலும் இவை எதிர்மின்னி இழந்த ஒரு அணுவாகவோ, மூலக்கூறாகவோ இருக்கும். இவ்வகை மின்னோட்டம் பெரும்பாலும் நீர்மக் கரைசல்களின் வழியே மின்னோட்டம் பாய்ச்சி பொருள்களின் மீது மாழைப் (உலோகப்) படிவு அல்லது பூச்சு ஏற்படுத்த்தும் நிகழ்வுகளில் காணலாம். இவ்வகை மின்னோட்டத்தால் வெள்ளி பூச்சுகள் செய்யப்பட்ட (வெள்ளி முலாம் பூசப்பட்ட) அகப்பை, கரண்டி முதலியன பலரும் அறிந்தது.

[தொகு] மாறு மின்னோட்டம்

மின்னோட்டம் ஒரே திசையில் பாய்ந்தால் அதற்கு நேர் மின்னோட்டம் என்று பெயர். மின்கலத்தில் இருந்து பெறும் மின்னோட்டம் இத்தகைய நேர் மின்னோட்டம். இதுதவிர மின்னோட்டம் முன்னும் பின்னுமாக மாறி மாறி ஓடும் மின்னோட்டத்திற்கு மாறு மின்னோட்டம் என்று பெயர். வீடுகளில் பொதுவாகப் பயன்படும் மின்னாற்றல் மாறுமின்னோட்டமாகப் பயன்படுகின்றது. ஒரு நொடிக்கு எத்தனை முறை முன்னும் பின்னுமாய் மின்னோட்டம் மாறுகின்றது என்பதை பொறுத்து அதன் அதிர்வெண் அமையும். ஒரு நொடிக்கு அமெரிக்காவில் 60 முறை முன்னும் பின்னுமாய் அலையும். எனவே அதிர்வெண் 60. இந்தியா, இங்கிலாந்து போன்ற நாடுகளில் வீட்டு மின்னோட்டம் நொடிககு 50 முறை முன்னும் பின்னுமாய் அலையும். எனெவே அங்கு அதிர்வென் 50. ஒரு நொடிக்கு ஒருமுறை முன்னும் ஒருமுறை பின்னும் ஓடும் மின்னோட்டத்திற்கு ஒரு ஹெர்ட்ஸ் என்று பெயர். அதிர்வெண்கள் ஹெர்ட்ஸ் என்னும் அலகால் அளக்கபடுகின்றது. மின்னோட்டம் பொதுவாக ஒரு முழுச் சுற்றுப்பாதையில் ஓடும். மிக அதிக அதிர்வெண் கொண்ட மின்னழுத்த வேறுபாடுகள் இயக்கும் பொழுது, இவ்வாறு மின்னோட்டப் பாதைகளை தனித்தனியே முழு சுற்றுப்பாதைகளாக பிரித்தறிவது கடினம். இத்தகு நிலைமைகளில் மாக்சுவெல் என்பாரின் மின் காந்தப் புலன்களின் கோட்பாடுகளால் தான் அறிய முடியும்.

மின்னோட்டம் காந்தப் புலம் உள்ள ஓரிடத்தில் பாயும் பொழுது மின்னோட்டத்தின் திசை மாறும். இது காந்தப்புலத்தின் திசையையும் மின்னோட்டத் திசையையும் பொறுத்தது. ஏன் இவ்வாறு மின்னோட்ட திசையில் மாறுதல் ஏற்படும் எனில், மின்னோட்டம் பாயும் பொழுது பங்கு கொள்ளும் எதிர்மின்னி போன்ற மின்னிகளின் நகர்ச்சியால, ஓட்டத்திசையைச் சுற்றி சுழலாக ஒரு காந்தப் புலம் தானே உண்டாகுகின்றது. இம்மின்னோட்டத்தால் ஏற்படும் சுழல் காந்தப் புலத்தோடு வெளியில் ஏற்கனவே உள்ள காந்தப்புலம் முறண்படுவதால் (ஏற்படும் விசையால்) மின்னோட்ட திசையில் மாறுதல் ஏற்படுகின்றது. [படங்களுடன் இவை இன்னும் விரிவாக எழுதப்பட வேண்டும்]

[தொகு] வரையறை

ஒரு நொடிக்கு எவ்வளவு மின்மம் (மின்னூட்டம்) ஒரு குறுக்குவெட்டுப்பரப்பை கடக்கின்றது என்பதை பொருத்து மின்னோட்டம் கணிக்கப்படும்.

நேரத்திற்கு நேரம் மின்னோட்டம் மாறுபடக்கூடும் ஆகையால், காலத்தால் மாறுபடும் மின்னோட்டத்தைக் கீழ்க்காணும் வகையில் குறிக்கலா:

என்றும், இதையே, மாற்றிபோட்டு நேரத்திற்கு நேரம் மாறுபடும் மின்னூட்டத்தின் அளவைக் குறிக்க, என்றும் கூறலாம்.

பல திசைகளிலும் வெளி உந்துதல் ஏதும் இல்லாமல் தன்னியல்பாய் அலையும் மின்னூட்டுகள் எந்த ஒரு திசையிலும் மின்னோட்டத்தை ஏற்படுத்துவதில்லை. எனினும், அவை மொத்தமாக ஒரு குறிப்பிட்ட திசையில் நகர்ந்தால் அத் திசையில் மின்னோட்டம் நிகழும்.

[தொகு] அலகு

S.I. அளவை முறையில் மின்னோட்டத்தின் அலகு ஆம்ப்பியர் ஆகும். இது ஃபிரஞ்சு அறிஞர் ஆம்ப்பியரை மரியாதை செய்யும் விதமாக அவர் பெயரில் வழங்கப்படுகிறது. ஓர் எலெக்ட்ரான் -1.6 × 10^-19 கூலும்கள் ஊட்டுடையது. எனவே, ¹/(_{1.6 × 10^-19}) = 6.24 x 10^-19 எலெக்ட்ரான்கள் ஒரு குறுக்குவெட்டுப் பரப்பை ஒரு நொடியில் கடந்தால் அதன் எதிர் திசையில் ஓர் ஆம்ப்பியர் அளவு மின்னோட்டம் பாய்தாகக் கொள்ளலாம்.

[தொகு] மின்னோட்ட அடர்த்தி

மின்னோட்ட அடர்த்தி = மின்னோட்டம் / (குறுக்கு வெட்டுப் பரப்பளவு) = current / unit normal area

கணிதக் குறியீடுகளைக் கொண்டு மின்னோட்டத்தைக் கீழ்காணுமாறு விளக்கலாம்:

மேலே உள்ளதில் மீட்டர்-கிலோ கிராம்-நொடி (MKS) அளவியல் அலகு முறை அல்லது அனைத்துலக முறை அலகுகள் (SI) முறைப்படி:

I என்பது ஆம்ப்பியர்கள் அலகில் அளக்கப்பட்ட மின்னோட்டம்

j என்பது ஒரு சதுர மீட்டர் குறுக்கு வெட்டுப் பரப்பில் பாயும் ஆம்ப்பியர்கள் என்னும் அலகில் அளக்கப்படும் மின்னோட்ட அடர்த்தி.

A என்பது மின்னோட்டம் பாயும் குறுக்கு வெட்டுப் பரப்பளவு சதுர மீட்டர்கள்.

[தொகு] நுட்பியல் சொற்கள்

• மின்புலம் - Electric Field
• மின்னழுத்தம் - Voltage
• மின்னோட்டம் - Current
• மின்னூட்டு (மின்மம்) - Charge
• மின்கடத்தி - Conductor