Wednesday, July 2, 2008

വൈദ്യുതി ചോദ്യോത്തരം -തുടര്‍ച്ച

1. "റഫറന്‍സ് '' എന്ന വസ്തുത കെട്ടിടത്തിന്റേയും സീ ലെവലിന്റേയും കാര്യം പറഞ്ഞ് രസകരമായി വിശദീകരിച്ചുവല്ലോ. ഇതുപോലെ ' ഫേസി'ന്റെ കാര്യത്തിനും ഉദാഹരണം ഉണ്ടോ?


സംഗീതാധ്യാപകന്‍ ഫ്ലൂട്ടില്‍ ഒരു രാഗം(tune) വായിക്കുന്നെന്നു കരുതുക , അയാളോടൊപ്പം നില്‍ക്കുന്ന വിദ്യാര്‍ത്ഥി ഇതേ രാഗത്തെ പിന്‍‌തുടര്‍ന്നു വായിക്കുന്നു എന്നും കരുതുക.


രണ്ടുപേരും‌ ഒരേ സമയത്ത് രാഗം വായിക്കാന്‍ തുടങ്ങുകയും അതുകൊണ്ടുതന്നെ ഒരേ സമയത്തവസാനിക്കുകയും ചെയ്യുമ്പോള്‍ അവര്‍ ഒരേ ഫേസില്‍ ആണെന്നു പറയാം അതായത് രണ്ടുപേരുടെയും വേറിട്ട് കേള്‍ക്കാന്‍ പറ്റില്ല.


മറിച്ച് അധ്യാപകന്‍ വായിച്ചതിനു ശേഷം വിദ്യാര്‍ത്ഥി വായിക്കാന്‍ തുടങ്ങുകയാണെങ്കില്‍ അവര്‍ തമ്മില്‍ ഫേസ് വ്യത്യാസമുണ്ടെന്നു പറയുന്നു.



2.ഡി.സി യുടെ വോള്‍ട്ടേജ് സമയ ഗ്രാഫ് - x അക്ഷത്തിലുള്ള സമയത്തിന് സമാന്തരമായാണല്ലോ വരക്കുന്നത് . അപ്പോള്‍ ഡി.സി വോള്‍ട്ടേജ് കുറഞ്ഞാല്‍ ( ടോര്‍ച്ച് ബാറ്ററിയൊക്കെ ഒരു ചെറിയ ബള്‍ബുമായി കണക്ട് ചെയ്യുമ്പോള്‍ വോള്‍ട്ടേജ് വ്യതിയാനം നാം ദര്‍ശിയ്ക്കാറുണ്ടല്ലോ ) ഈ സമാന്തര രേഖയ്ക്ക് മാറ്റം വരുമോ ?


ഒരു വോള്‍ട്ടേജിന്‍‌റ്റെ സമയ ഗ്രാഫ് വരക്കുന്നത് ഒന്നുകില്‍‌‍ "നോ-ലോഡ്" അല്ലെങ്കില്‍ "ലോഡ്" വോള്‍ട്ടേജിലായിരിക്കും , രണ്ടായാലും സമാന്തര രേഖയിലായിരിക്കും അടയാളപ്പെടുത്തുക.


3."റീറ്റേനിങ് കപ്പാസിറ്റി " എന്തെന്നു വ്യക്തമാക്കാമോ? ( എങ്കില്‍ സീറോ പ്രശ്നം കൂടുതല്‍ വ്യക്തമായേനെ )
മറ്റൊരു തരത്തില്‍ പറഞ്ഞാല്‍ ജഡത്വമായുപമിക്കാം ( ഇനെര്‍‌ഷ്യ) ( ഉദാഹരണം ഒരു ഫാന്‍ നമ്മള്‍ ഓണാക്കി , കുറച്ചു കഴിഞ്ഞ് ഓഫാക്കിയാലും കുറച്ചു സമയം അതു തിരിയുമല്ലോ , നമ്മള്‍ വീണ്ടും കുറച്ചു കഴിഞ്ഞ് ഓണ്‍ ആക്കി എന്നിരിക്കട്ടെ (മുഴുവനായി നില്‍ക്കുന്നതിനു മുമ്പെ) , അതായത് വൈദ്യുതി ഇടക്കിടക്ക് ഓണും - ഓഫും അക്കിയാലും നമുക്ക് ഫാന്‍ തുടച്ചയായി തിരിയുന്ന അവസ്ഥ ഉണ്ടാകുന്നു.


4.സിങ്കിള്‍ ഫേസ് എ.സി. ജനറേറ്ററില്‍ ചില മാറ്റങ്ങള്‍ വരുത്തി ടൂ ഫേസ് , ത്രീ ഫേസ് എന്നിങ്ങനെ ആക്കിമാറ്റാമെന്നു പറഞ്ഞിരുന്നല്ലോ . അതെന്താണെന്നു വിശദീകരിക്കാമോ ?


അങ്ങിനെ അല്ല , ത്രീ ഫേസ് ജനറേറ്ററില്‍ നിന്നും സിംഗിള്‍ ഫേസ് , ടൂ ഫേസ് എന്നിവ ഉണ്ടാക്കാം എന്നാണ്‌. അതായത് , മൂന്ന് സിംഗിള്‍ ഫേസാണ്‌ ഒരു ത്രീ ഫേസ് എന്നു മനസ്സിലാക്കുക.


5.ഞങ്ങളുടെ പഴയ ടെക്‍സ്റ്റ് പുസ്തകത്തില്‍ ഇങ്ങനെ പറയുന്നു. ( അതായത് 90കളിലെ പുസ്തകം ) "



ലാളിത്യത്തിനുവേണ്ടി ഫീല്‍ഡ് കാന്തത്തിന് ഒരു ജോഡി കാന്തിക ധ്രുവങ്ങളും ആര്‍മേച്ചറിന് ഒരു ചുരുളും മാത്രമേയുള്ളൂ എന്നാണ് ഇവിടെ നാം സങ്കല്പിച്ചിട്ടുള്ളത് .യഥാര്‍ത്ഥത്തില്‍ ജനറേറ്ററിലെ ഫീല്‍ഡ് കാന്തങ്ങള്‍ക്ക് ഏതാനും ഏതാനും ജോഡി കാന്തിക ധ്രുവങ്ങളും ആര്‍മേച്ചറില്‍ അതിനനുസൃതമായ എണ്ണം കോയിലുകളും ഉണ്ടായിരിയ്ക്കും.ഫീല്‍ഡ് കാന്തത്തിന് 4 ജോഡി കാന്തിക ധ്രുവങ്ങള്‍ ഉണ്ടെങ്കില്‍



റോട്ടോറിന്റെ ഒരു ഭ്രമണത്തില്‍ പ്രേരിത വൈദ്യുതി 4 സൈക്കിള്‍ പൂര്‍ത്തിയാക്കണം . ഓരോ സെക്കന്റിലും അത് 10 ഭ്രമണങ്ങള്‍ വീതം നടത്തിയാല്‍ എ.സി യുടെ ആവൃത്തി 4 x 10/ s =40Hz ആയിരിക്കും." - ഇത് ത്രീ ഫേസ് , സിങ്കിള്‍ ഫേസ് എന്നിവയുടെ അടിസ്ഥാനത്തില്‍ ഒന്നുകൂടി വ്യക്തമാക്കാമോ ?


മൂന്ന് കമ്പി ചുരുളുകള്‍ നൂറ്റി ഇരുപത് ഡിഗ്രീയില്‍ സ്ഥാന വ്യത്യസത്തില്‍ കറങ്ങുന്ന കാന്തിക മണ്ടലത്തില്‍ സ്ഥാപിച്ചാല്‍ മൂന്ന് ചുരുളുകളിലും ഉണ്ടാകുന്ന വോള്‍ട്ടേജ് നൂറ്റി ഇരുപത് ഡിഗ്രീ ഫേസ് വ്യത്യാസത്തിലായിരിക്കും.


ഒരു കമ്പി ചുരുള്‍ , ഒരു സെറ്റ് കാന്തിക പോളില്‍ ഒരു പ്രാവശ്യം കറങ്ങുമ്പോള്‍ ഒരു പൂര്‍ണ്ണ സൈന്‍ വേവ് ഉണ്ടാകുന്നു. കാന്തിക പോള്‍ സെറ്റുകളുടെ എണ്ണം കൂടുംതോറും ഒരു കറങ്ങലില്‍ ഉണ്ടാകുന്ന പൂര്‍ണ്ണ സൈന്വേവുകളുടെ എണ്ണവും കൂടുന്നു.ഒരു നിശ്ചിത സ്പീഡില്‍ കറങ്ങുന്ന ജനറേറ്ററിന്‍‌റ്റെ പോള്‍ സെറ്റുകളുടെ എണ്ണം കൂട്ടി നിശ്ചിത സമയത്തിലുള്ള സൈന്‍ വേവുകളുടെ എണ്ണവും കൂട്ടാം.


ഒരു സെക്കന്‍‌റ്റില്‍ പൂര്‍ത്തിയാകുന്ന സൈന്‍ വേവുകളുടെ എണ്ണമാണ്‌ ഫ്രീക്വന്‍സി (ആവൃത്തി). സ്പീഡും , പോളുകളുടെ എണ്ണവും , ഫ്രീക്വന്‍സിയും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം:


N=120f/P N= speed in RPM ( revoution per minute) f=frequencyp=no of poles


6. അതുപോലെ തന്നെ പഴയ പുസ്തകത്തില്‍ ഒരു ഭാഗത്ത് ഇങ്ങനെ പറയുന്നു " മൂന്നുഫേസുകളിലും ഒരേ വോള്‍ട്ടേജ് നിലനിര്‍ത്തിയാല്‍ ന്യൂട്രലിനു പൂജ്യം പൊട്ടെന്‍ഷ്യല്‍ ആയിരിയ്ക്കും. മൂന്നു ഫേസുകളില്‍ പ്രേരിതമാക്കപ്പെടുന്ന പവറും ഓരോന്നില്‍നിന്നെടുക്കുന്ന പവറും സന്തുലിതമാണെങ്കില്‍ മാത്രമേ ഇത് സാദ്ധ്യമാകുകയുള്ളൂ .



ഫേസുകളില്‍ അസന്തുലിതാവസ്ഥ ഉണ്ടാ‍യാല്‍പ്പോലും ന്യൂട്രലിനെ പൂജ്യം പൊട്ടെന്‍ഷ്യലില്‍ നില നിര്‍ത്താന്‍ ഇടക്കിടയ്ക്ക് ന്യൂട്രല്‍ ലൈന്‍ എര്‍ത്ത് ചെയ്യുന്നു. " ഇക്കാര്യം ഒന്നുകൂടി വിശദമാക്കാമോ ? ഇങ്ങനെ ഫേസുകളില്‍ അസന്തുലിതാവസ്ഥ സംഭവിക്കുന്നതെങ്ങനെ ?



ഇങ്ങനെ ഫേസുകളില്‍ വോള്‍ട്ടേജ് കുറയുമ്പോള്‍ വോള്‍ട്ടേജ് സമയ ഗ്രാഫിന് എന്തു സംഭവിക്കും ? മാറ്റം ഉണ്ടാകില്ലേ ?


സംതുലിതമായ ത്രീ ഫേസ് സിസ്റ്റത്തില്‍ ന്യൂട്ട്രലിലൂടെ പോകുന്ന കരണ്ട് പൂജ്യമായിരിക്കും. ഇങ്ങനെ സംതുലിതമാക്കാന്‍ ‍ വേണ്ടത് ഒരോ ഫേസിലും ഒരേ ലോഡേ വരാവൂ. ഏതെങ്കിലും ഒരു ഫേസില്‍ കുറവോ കൂടുതലോ ലോഡ് (മറ്റു ഫേസിനെ അപേക്ഷിച്ച്) വരുമ്പോള്‍ ത്രീ ഫേസിന്‍‌റ്റെ സന്തുലിതാവസ്ഥ നഷ്ടപ്പെടുന്നു. അത്കൊണ്ടുതന്നെ ന്യൂട്ട്രലിലൂടെ കറന്‍‌റ്റ് പ്രവഹിക്കുന്നു. ന്യൂട്രലിനെ പൂജ്യം വോള്‍ട്ടേജ് ആക്കെണ്ടുന്നതിനാല്‍ ഈ കരണ്ടിനെ ഭൂമിയിലേക്കൊഴുക്കിയെ മതിയാവൂ , അതിനാല്‍ ന്യൂട്ട്രലിനെ എര്‍ത്ത് ചെയ്യൂന്നു.


7.സ്റ്റാര്‍ കണക്ഷന്‍ കൊണ്ടുള്ള മെച്ചമെന്ത് ?


സ്റ്റാര്‍ കണക്ഷനില്‍ ,മുഖ്യമായി , മൂന്ന് സിംഗിള്‍ ഫേസ് എടുക്കാം.


8.ഞങ്ങള്‍ക്കിപ്പോള്‍ " പടവുകള്‍ " എന്നൊരു സഹായി കൂടി നല്‍കുന്നുണ്ട് . ക്ലസ്റ്ററില്‍ മുന്‍ പറഞ്ഞതിനൊക്കെ ആസ്പദമായ ചര്‍ച്ച നടക്കുവാന്‍ ഒരു കാരണവും അതാണ് അതില്‍ പറഞ്ഞിരിക്കുന്ന ചോദ്യവും ഉത്തരവും താഴെ കൊടുക്കുന്നു. പലരും അതിനു നല്‍കിയ ഉത്തരം ശരിയല്ലെന്നു പറയുന്നു .അതിനെക്കുറിച്ചും ഒന്നു വിലയിരുത്താമോ ? (a) സിങ്കിള്‍ ഫേസ് , ത്രീ ഫേസ് ജനറേറ്റര്‍ എന്നിവ സാധാരണയാണ് . എന്നാല്‍ 2 ഫേസ് ജനറേറ്റര്‍ കാണാറില്ല . എന്തായിരിയ്ക്കും ഇതിന്റെ കാരണം ?



ഉത്തരം : 2 ഫേസ് ജനറേറ്ററുകളില്‍ രണ്ടു കമ്പിച്ചുരുളുകളായിരിയ്ക്കണം ഉണ്ടാകേണ്ടത് . രണ്ടു കമ്പിച്ചുരുളുകളും ഒരേ ദിശയിലാണെങ്കില്‍ പ്രേരിത വൈദ്യുതി ഒരു ചുരുളില്‍ ഉണ്ടാകുന്നതിന്റെ ഇരട്ടിയായിരിക്കും.



രണ്ടു ചുറ്റുകളും എതിര്‍ ദിശയിലാണെങ്കില്‍ പ്രേരിത വൈദ്യുതി പരസ്പരം എതിര്‍ദിശയിലായിരിക്കുന്നതിനാല്‍ പൂജ്യമായിരിക്കും .ഫലത്തില്‍ 2 ഫേസ് ജനറേറ്റര്‍ എന്നത് ഇരട്ടി ചുറ്റുകളോടുകൂടിയ ഒരു സിങ്കിള്‍ ഫേസ് ജനറേറ്ററിന്റെ ഫലമായിരിക്കും ചെയ്യുക .



( ഇവിടെ യാണ് ഏറെ ചര്‍ച്ച നടന്നത് ) ചുരുളിന്റെ എതിര്‍ ദിശ , ഒരേ ദിശ എന്നിവ വ്യക്തമായില്ല്യ. സാധാരണയായി ഇവ ഒരേ ദിശയില്‍ തന്നെ യല്ലേ ചലിക്കുക ? പിന്നെ , എന്തുകൊണ്ട് അങ്ങനെ പറയുന്നു ?
ജനറേറ്ററുകളുടെ ഒരു ചേറിയ രേഖാചിത്രം കൊടുത്തിട്ടുണ്ട്.



സിംഗിള്‍ ഫേസില്‍ ഒരു ന്യൂട്ട്രലും ഒരു ഫേസും ഉള്ളപ്പോള്‍ , റ്റൂ ഫേസില്‍ ഒരു ന്യൂട്ട്രലും , തൊണ്ണൂറ് ഡിഗ്രി ഫേസ് വ്യത്യാസമുള്ള മറ്റൊരു ഫേസും , ത്രീ ഫേസില്‍ നൂറ്റി ഇരുപതു ഡിഗ്രീ ഫേസ് വ്യത്യാസമുള്ള മൂന്ന് ഫേസുകളും ലഭിക്കുന്നു.


ചില പ്രത്യേക ആവശ്യങ്ങള്‍ക്കായി പലഫേസിലുള്ള വൈദ്യുതിയും ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിലും , പ്രധാനമായും ത്രീ ഫേസ് തന്നെയാണുപയോഗിക്കുന്നത്. അതിനുള്ള പ്രധാന കാരണങ്ങള്‍ ഇവയാണ്‌. ഉദാഹരണത്തിന്‌ , മെര്‍ക്കുറി ആര്‍ക് റെക്റ്റിഫയറുകള്‍ ആറ് ഫേസിലും , പന്ത്രണ്ട് ഫേസിലും ; റോട്ടറി കണ്‍‌വേര്‍ട്ടറുകള്‍ ആറ് ഫേസിലുമാണ്‌ സാധാരണയായി പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നത്.


ഫേസുകളുടെ എണ്ണത്തില്‍ , ഏറ്റവും പ്രവര്‍ത്തന ക്ഷമത കൂടുതല്‍ , ഒരു പ്രത്യേക അളവ് വൈദ്യുതോര്‍ജ്ജം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന്‌ വേണ്ടുന്ന വസ്തുക്കളുടെ കുറഞ്ഞ അളവ്‌ , കുറഞ്ഞ ഉത്പാദനച്ചിലവ് എന്നീ ഗുണങ്ങളാണ്‌ ത്രീ ഫേസിനെ കൂടുതല്‍ സമ്മതിയുള്ളതാക്കുന്നത്.

ഇലക്റ്റ്രിക് ഫ്യൂസ് സം‌ശയങ്ങളും‌ ഉത്തരങ്ങളും

വൈദ്യുത ഉപകരണങ്ങളെ സം‌രക്ഷിക്കാന്‍ വേണ്ടിയാണ്‌ ഫ്യൂസ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്.ഉപകരണം എടുക്കുന്ന കറന്‍‌റ്റ് അടിസ്ഥാനമാക്കി ഫ്യൂസ് തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നു.

എന്തെങ്കിലും കാരണവശാല്‍ , അമിത കറന്‍‌റ്റ് കടന്നുപോകുമ്പോള്‍ ഉപകരണം നശിക്കാതിരിക്കതിരിക്കാന്‍ , ഫ്യൂസ് സ്വയം‌ ഉരുകി വൈദ്യുത ശാഖ മുറിക്കപ്പെടുകയും അമിത കറന്‍‌റ്റ് ഉപകരണത്തിലേക്കൊഴുകാതെ അതിനെ സം‌രക്ഷിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

(ഈ പോസ്റ്റില്‍ കരിപ്പാറ സുനില്‍ എഴുതിയ ചോദ്യങ്ങള്‍‌ക്കുള്ള ഉത്തരങ്ങളാണ്‌ താഴെ കൊടുത്തിരിക്കുന്നത്‌.)

1.ഒരു ഗൃഹവൈദ്യുതീകരണ സര്‍ക്യൂട്ടില്‍ വാട്ട് ഔവര്‍ മീറ്ററിനു മുന്നിലായി പോള്‍ ഫ്യൂസ് എന്ന ഒരു ഫ്യുസിന്‍‌റ്റെ ഉപയോഗമെന്ത്?

ഉത്തരം : പോള്‍ ഫ്യൂസ് എന്നതു പോളിലുള്ള (പോസ്റ്റ്) ഫ്യൂസ് ആണുദ്ദേശിച്ചതെങ്കില്‍ സാങ്കേതികമായി , പോസ്റ്റില്‍ നിന്നും ഉപഭോക്താവിന്‍‌റ്റെ സ്ഥലത്തേക്കുള്ള സര്‍‌വീസ് വയറിനെ (കേബിള്‍) സം‌രക്ഷിക്കുന്ന ചുമതല ഈ ഫ്യൂസില്‍ നിക്ഷിപ്തമാണ്‌.

2.വാട്ട് ഔവര്‍ മീറ്ററിനും മെയിന്‍ സ്വിച്ചിനും ഇടയിലായി മെയിന്‍ ഫ്യൂസ് എന്നൊരു ഫ്യൂസ് ഉണ്ടല്ലോ ? ഇതിന്റെ ഉപയോഗമെന്ത് ? പോള്‍ ഫ്യൂസ് ഉള്ളപ്പോള്‍ മെയിന്‍ ഫ്യൂസ് വേണോ ?

ഉത്തരം : വാട്ട് അവര്‍‌ മീറ്ററിനും‌ മെയിന്‍‌ സ്വിച്ചിനും ഇടയിലല്ല മൈന്‍ ഫ്യൂസ് മറിച്ച് , പോസ്റ്റില്‍ നിന്നും വരുന്ന സര്‍‌വീസ് വയര്‍ ആദ്യം ബന്ധിക്കുന്ന ഫ്യൂസ് ആണ്‌ മെയിന്‍‌ ഫ്യൂസ് ഇത് ഉപഭോക്താവിന്‍‌റ്റെ മൊത്തം ഉപകരണത്തോടൊപ്പം വാട്ട് അവര്‍ മീറ്ററിന്‍‌റ്റെ സം‌രക്ഷണം കൂടി ഏറ്റെടുത്തിരിക്കുന്നു. സാങ്കേതികമായി മീറ്ററിനെ സം‌രക്ഷിക്കുന്നതിനോടൊപ്പം തന്നെ , വൈദ്യുതി തരുന്ന കമ്പനിയും ( കെ.എസ്.ഇ.ബി ) , ഉപഭോക്താവും‌ തമ്മിലുള്ള പരിധിയും ഇവിടെതന്നെയകുന്നു.

3.മെയിന്‍ സ്വിച്ച് കഴിഞ്ഞ് മെയിന്‍ ഫ്യൂസ് ബോര്‍ഡില്‍ ശാഖാ ഫ്യൂസുകള്‍ ഉണ്ടല്ലോ . അവയുടെ എണ്ണം നിശ്ചയിക്കുന്നത് എന്തിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിലാണ് ? സാധാരണയായി വീടുകളില്‍ ശാഖാ ഫ്യൂസുകള്‍ പോകാറില്ലല്ലോ ? അത് എന്തുകൊണ്ട് ? അതിലെ ഫ്യൂസ് വയറിന് ആ ശാഖാ സര്‍ക്യൂട്ടിലെ പവറുമായി ( ലോഡുമായി ) ബന്ധമുണ്ടോ ?

ഉത്തരം: ശാഖാ ഫ്യൂസുകളുടെ എണ്ണം നിശ്ചയിക്കുന്നത് വീടിന്‍‌ടെ വലിപ്പവും‌ , വെത്യസ്ത തരത്തിലുള്ള ശാഖകളും ( ലൈറ്റും+ആറ് ആമ്പിയറിന്‍‌റ്റെ പവര്‍ പോയിന്‍‌റ്റും , പതിനാറ് ആമ്പിയറിന്‍‌റ്റെ പവര്‍ പോയിന്‍‌റ്റ് ,മോട്ടോര്‍ എന്നിങ്ങനെ ) ആധാരമാക്കിയാണ്‌ , ഫ്യൂസ് തിരഞ്ഞെടുക്കുമ്പോള്‍ ആദ്യം നോക്കേണ്ടത് അതുപയോഗിക്കാന്‍ പോകുന്ന ശാഖ എടുക്കുന്ന മൊത്തം കറന്‍‌റ്റിന്‍‌റ്റെ (പവര്‍ / ലോഡ് - അളവാണ്‌ ( ആമ്പിയര്‍). അതുകൊണ്ടു തന്നെ ഏതെങ്കിലും‌ ശാഖയില്‍‌ നിശ്ചിത അളവിനേക്കാള്‍ കൂടുതല്‍ കറന്‍‌റ്റെടുത്താല്‍ ആദ്യം പോകുന്നത് ആ ശാഖയിലുള്ള ഫ്യൂസായിരിക്കും.

4.പോള്‍ ഫ്യൂസ് കെട്ടുവാന്‍ ഉപയോഗിക്കുന്ന വയറിന് വീട്ടില്‍ ആകെ ഉപയോഗിക്കുന്ന പവറുമായി ബന്ധമുണ്ടോ? ബന്ധമുണ്ട് , ഉപഭോക്താവിന്‍‌റ്റെ മൊത്തത്തിലുള്ള ലോഡിനെ ആസ്പദമാക്കിയാണ്‌ പോള്‍ ഫ്യൂസിന്‍‌റ്റെ ആമ്പിയര്‍ കപ്പാസിറ്റി നിര്‍ണ്ണയിക്കുന്നത്.

വൈദ്യുതി-ചോദ്യോത്തരങ്ങള്‍

(അദ്ധ്യാപക ദിനാശംസകള്‍ എന്ന പോസ്റ്റിന്റെ കമന്റായി ശ്രീ.കരിപ്പാറ സുനില്‍ ഉന്നയിച്ച ചോദ്യങ്ങളുടെ ഉത്തരങ്ങളാണ് താഴെ.പറഞ്ഞിരിക്കുന്ന ഉത്തരങ്ങള്‍ ഹൈസ്കൂള്‍ അദ്ധ്യാപകരും കുട്ടികളുമായി എന്തുമാത്രം സം‌വദിക്കുമെന്ന് അറിയില്ല.)

1.എ.സി. ലൈനില്‍ ഫ്രീക്വന്‍സി അളക്കുവാനുള്ള ഉപകരണമുണ്ടോ ? ഉണ്ടെങ്കില്‍ അതിന്റെ പേരെന്ത് ?

ഉത്തരം : ഫ്രീക്വന്‍സി അളക്കാനുള്ള ഉപകരണത്തിന്‍‌റ്റെ പേര്‌ ഫ്രീക്വന്‍സി മീറ്റര്‍ 2.നമ്മുടെ ഫ്രീക്വന്‍സി 50 ഹെര്‍ട്സ് ആണല്ലോ .

അതിന് അല്‍‌പ്പം പോലും ഒരിക്കലും വ്യത്യാസം വരുന്നില്ലേ?

ഉത്തരം : വരാം എന്നാല്‍ ഒരു ശതമാനം മാത്രമേ പാടുള്ളു ( അനുവദനീയമായുള്ളു).

3.ഫേസ് എന്ന വസ്തുത കുട്ടികള്‍ക്ക് മനസ്സിലാക്കിക്കോടുക്കുവാന്‍ എന്തെങ്കിലും സൂത്രവിദ്യയുണ്ടോ ?

ഉത്തരം:ഫേസ്(സ്ഥിതി) എന്നാല്‍ സമയത്തിനനുസരിച്ച് വ്യത്യാസപ്പെട്ട് കൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഒരു തരംഗത്തിന് വ്യത്യാസം വരുന്ന ഒരു സമയ ദൈര്‍ഘ്യമാണ്(ലിങ്കിലെ ചിത്രം നോക്കുക).

രണ്ട് തരംഗങ്ങള്‍ ഈ സമയത്തിനിടെ ഒരേ ആകൃതിയിലാണ് വ്യത്യാസം വന്നതെങ്കില്‍ അവ ഒരേ ഫേസില്‍ ആണെന്ന് പറയാം.രണ്ട് തരംഗങ്ങള്‍ പൂജ്യം എന്ന വില കടന്ന് പോകുന്നതിനെടുക്കുന്ന സമയ വ്യത്യാസത്തേയാണ് ഫേസ് ഡിഫറന്‍സ് (phase diference) എന്ന് പറയുന്നത്.

4.ത്രീ ഫേസില്‍ മൂന്നുഫേസുകളും സംഗമിക്കുന്നിടത്ത് വോള്‍ട്ടേജ് സീറോ ആണല്ലോ. ( സ്റ്റാര്‍ കണക്ഷന്‍ ) അങ്ങനെയെങ്കില്‍ ഒരു ലൈനിലെ വോള്‍ട്ടേജില്‍ കുറവു വരുമ്പോള്‍ സീറോയ്ക്ക് മാറ്റം വരാത്തതെന്തുകൊണ്ട് ?

ഉത്തരം:മൂന്ന് ഫേസുകളും സംഗമിക്കുന്ന ഭാഗം‌ "റഫറന്‍സ്" ആയതിനാലാണ്‌ വ്യത്യാസം വരാത്തത്. അതായത് ഓരോ ഫേസിലേയും വോള്‍ട്ടേജ് അളക്കുന്നത് ഈ സംഗമം അടിസ്ഥാനപ്പെടുത്തിയാണ്‌ , അടിസ്ഥാനത്തിനൊരിക്കലും മാറ്റം വരില്ലല്ലോ.

വിശദമാക്കാം: കുറെ നിലകളുള്ള ഒരു കെട്ടിടത്തിന്‍‌റ്റെ ഉയരം അളക്കുന്നതു ഭൂമിയുടെ പ്രതലവുമായി തൊട്ടുകിടക്കുന്ന നിലയെ "ഗ്രൗണ്ട്" അല്ലെങ്കില്‍ പൂജ്യ അടിസ്ഥാനപ്പെടുത്തിയാണല്ലോ , അതിനൊരിക്കലും മാറ്റം‌ വരുന്നില്ല. മറ്റൊരു തരത്തില്‍‌ പറഞ്ഞാല്‍ , നമ്മള്‍ "സീ ലെവെല്‍" പറയുന്നതു പോലെ.

5. ac,dc എന്നിവ തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം പഠിപ്പിക്കുന്നത് വോള്‍ട്ടേജ് സമയ ഗ്രാഫ് മുഖേനെ യാണല്ലോ .ഡി.സി യുടെ വോള്‍ട്ടേജ് സീറോയില്‍ നിന്ന് തുടങ്ങാത്തതെന്തുകൊണ്ട് ?

ഉത്തരം : ഒരു പ്രത്യേക ഡി.സി വോള്‍ട്ടേജിന്‌ പൂജ്യം‌ സമയമായാലും‌ അനന്ത(infinity) സമയമയാലും ഒരളവേ ഉള്ളു.

6.ac യുടെ ഗ്രാഫില്‍ ഒരു ഹാഫ് സൈക്കിള്‍ നെഗറ്റീവ് ആയാണല്ലോ രേഖപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നത് .അതിനു കാരണമെന്ത് ? എതിര്‍ ദിശ എന്നതുമാത്രമാണോ കാരണം? ഇത് മനസ്സിലാക്കണമെങ്കില്‍ ജനറേറ്ററിന്‍‌റ്റെ പ്രവര്‍ത്തനം മനസ്സിലാക്കണം , രണ്ടു നേര്‍ വിപരീത ദിശയിലുള്ള കാന്തിക മാധ്യമത്തിലൂടെ ഒരു ചാലകം കടന്നുപോകുമ്പോളാണല്ലോ വൈദ്യുദി ഉണ്ടാകുന്നത്.

ഈ ചാലകം ഒരു കാന്തിക മാധ്യമത്തിലൂടെ കടന്നു പോകുമ്പോള്‍ ചാലകത്തില്‍‌ ഉണ്ടാക്കപ്പെടുന്ന കറന്റ് ഒരു പ്രതേക ദിശയിലേക്കൊഴുകാന്‍ വേണ്ട വോള്‍റ്റേജുണ്ടാകുന്നു. ഇതേ ചാലകം പിന്നീട് കടന്നുപോകുന്നത് നേര്‍ വിപരീത ദിശയിലുള്ള കാന്തിക മാധ്യമത്തിലൂടയാണ്‌ അപോഴാകട്ടെ മുമ്പുണ്ടായ കറന്റിണ്ടെ നേര്‍ വിപരീത ദിശയിലൊഴുകാന്‍ വേണ്ട വൊല്‍റ്റേജാണു ഉണ്ടാകുന്നത്. ഇതിനെ ഒരു ഗ്രാഫില്‍ രേഖപ്പെടുത്തുമ്പോള്‍ ‍രണ്ടു ദിശയിലും കാണിക്കാന്‍ വേന്റി പൂജ്യത്തിനു മുകളിലും തഴെയും കാണിക്കുന്നു.

7. ac യുടെ ഗ്രാഫില്‍ പല പ്രാവശ്യം സീറോയില്‍ക്കൂടി കടന്നുപോകുന്നില്ലേ .അപ്പോഴൊക്കെ വോള്‍ട്ടേജ് സീറോ അല്ലേ ? അത് നമുക്ക് അനുഭവപ്പെടാത്തതെന്തുകൊണ്ട് ?

ഉത്തരം: "റീറ്റേനിങ്ങ് കപ്പാസിറ്റി" ഉള്ളതിനാല്‍ ആണ്‌ അനുഭവപ്പെടാത്തത്. 8.ത്രീഫേസ് മോട്ടോറില്‍ ന്യൂട്രല്‍ ലൈന്‍ ആവശ്യമില്ലാത്തതെതുകൊണ്ട് ? ഉത്തരം: ത്രീ ഫേസ് മോട്ടോര്‍ ഒരു "ബാലന്‍സ്ഡ്" ലോഡ് ആയതിനാലാണ്‌ ന്യൂട്ട്രല്‍ ആവശ്യമില്ലാത്തത്‌.

9.സിങ്കിള്‍ ഫേസ് , ത്രീ ഫേസ് എന്നിങ്ങനെ മാത്രമേ ജനറേറ്റര്‍ ഉള്ളൂ. ടൂഫേസ് , ഫൈവ് ഫേസ് .. എന്നിങ്ങനെ ജനറേറ്റര്‍ ഇല്ല . എന്തുകൊണ്ട് ?

ഉത്തരം: യഥാര്‍ത്ഥത്തില്‍ ത്രീ ഫേസ് ജനറേറ്റര്‍ മാത്രമേയുള്ളൂ , ചില ചെറിയ മാറ്റം കണക്ഷനില്‍ വരുത്തി അതു സിംഗള്‍ ഫേസ് ആയി ഉപയോഗിക്കുന്നു എന്നു മാത്രം‌.തു പോലെതന്നെ ചില മാറ്റം വരുത്തിയാല്‍ (കണക്ഷനില്‍‌ ) റ്റൂ ഫേസ് ആയും ഉപയോഗിക്കാം. ഫൈവ് ഫെസിന്റെ ഉപയോഗമില്ലാത്തതിനാല്‍ ഉണ്ടാക്കുന്നില്ല.

10.ചില ആളുകളുടെ ശരീരത്തില്‍ക്കുടി വൈദ്യതി കടന്നുപോയാലും കുഴപ്പമില്ലാത്തതെന്തുകൊണ്ട് ? ഇടക്കിടെ പത്രറിപ്പോര്‍ട്ടുകള്‍ കാണാറുണ്ടല്ലോ

ഉത്തരം:അതു തികച്ചും ആ വ്യക്തികളുടെ ശരീരപ്രകൃതികൊണ്ടു മാത്രമാണ്‌.

11.വോള്‍ട്ടേജ് സമയ ഗ്രാഫിന്റെ ഉപയോഗമെന്ത് ? ആ ഗ്രാഫില്‍ ആര്‍മേച്ചറിന്റെ ഒരു അറ്റം മാത്രം പരിഗണിക്കുന്നതെന്തുകൊണ്ട് ? യഥാര്‍ത്ഥത്തില്‍ രണ്ടറ്റം ഉണ്ടല്ലോ ?

ഉത്തരം: മറ്റേ അറ്റം‌ ആദ്യം പറഞ്ഞ "റഫറന്‍സ്" ആയിട്ടെടുക്കുന്നതിനാല്‍.

12. സ്റ്റാര്‍ കണക്ഷനില്‍ ന്യൂറ്റ്ട്രല്‍ പോയിന്റിനുമുമ്പില്‍ മൂന്നു ചുരുളുക്കള്‍ കാണുന്നുണ്ടല്ലോ . അത് എന്തിന്‍?

ഉത്തരം : മൂന്ന് ഫേസ് വൈന്‍ഡിങ്ങിനെയാണ്‌ കാണിച്ചിരിക്കുന്നത്‌.

13.രണ്ടു ഫേസുകള്‍ മാത്രം ഉപയോഗിച്ച് പ്ര വര്‍ത്തിക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങള്‍ ഇല്ലാത്തതെന്തുകൊണ്ട് ?

ഉത്തരം: പലകാരണങ്ങളുണ്ട് , വൈദ്യുതി ഉണ്ടാക്കുന്നത് ത്രീ ഫേസാണ്‌. പ്രധാനമായും വേണ്ട ഒന്നാണ്‌ കണക്റ്റ് ചെയ്യുന്ന ലോഡ് ബാലന്‍സ് ആക്കുക എന്നത് സിംഗിള്‍ ഫേസിലും , ത്രീ ഫേസിലും പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങള്‍ ഇതു എളുപ്പത്തില്‍ സാധ്യമാക്കുന്നു. റ്റൂ ഫേസ് ഉപകരണങ്ങളുടെ എഫിഷ്യന്‍സി കുറവാണ്‌ , ഇതേ ഉപകരണം ത്രീ ഫേസില്‍ ഉണ്ടാക്കുകയാണെങ്കില്‍ ന്യൂട്ട്രല്‍ ആവശ്യമില്ല , ഇനിയും കുറെ കാരണങ്ങളുണ്ട് പ്രധാനപ്പെട്ടതിതൊക്കെയാണ്‌

14.100Hz ല്‍ വൈദ്യുതി ഉല്പാദിപ്പിക്കാത്തതെന്തുകൊണ്ട് ?

ഉത്തരം : ഇന്ന് ലോകത്ത് ഏറ്റവും ഓപ്റ്റിമം ആയി വൈദ്യുതി പ്രസരണം ചെയ്യാനും , ഉപയോഗിക്കാനും നല്ല ഫ്രീക്വന്‍സി 47Hz മുതല്‍ 67Hz ആണ്‌ , അതില്‍ കൂടിയാല്‍ ഹൈ ഫ്രീക്വന്‍സിയുടെ എല്ലാ പ്രശനങ്ങളും‌ ഉണ്ടാകും , കുറഞ്ഞാല്‍ ഡി.സി വൊള്‍ട്ടേജിന്റെ എല്ലാ പ്രശ്നങ്ങളും ഉണ്ടാകും.

15.വലിയ ജനറേറ്ററുകളില്‍ റോട്ടോറായി ഫീല്‍ഡ് കാന്തമാണല്ലോ ഉപയോയിക്കുന്നത് ? അപ്പോള്‍ ഈ ഫീല്‍ഡ് കാന്തമല്ലേ ഒരു സെക്കന്‍ഡില്‍ 50 പ്രാവശ്യം തിരിയുന്നത് ? അത് ഉറപ്പുവരുത്തുന്നതെങ്ങനെ ? ഫീക്വന്‍‌സി കുറഞ്ഞാല്‍ വൈദ്യുത ലൈനില്‍ എങ്ങനെ അറിയാം ?

പവര്‍സ്റ്റേഷനുകളില്‍ ജനറെറ്ററുകളുടെ ഔട്ട്പുട്ട് തുടര്‍ച്ചയായി നിരീക്ഷിക്കുകയും സാധാരണയില്‍ നിന്നുള്ള വ്യത്യാസം വോള്‍ട്ടേജിലോ ഫ്രീക്വെന്‍സിയിലോ ഉണ്ടായാല്‍ ഓട്ടോമാറ്റിക് ആയി ജെനറേറ്ററിന്റെ വേഗത നിയന്ത്രിച്ച് ഈ വ്യത്യാസം ഇല്ലാതാക്കാനുള്ള സം‌വിധാനങ്ങളും ഉണ്ട്.

ഇത്തരത്തിലുള്ള സം‌വിധാനത്തെ ഫീഡ്ബാക്ക് കണ്ട്രോള്‍ സിസ്റ്റം എന്നാണ് പറയുന്നത്.

16.ത്രീ ഫേസ് ഗ്രാഫ് എളുപ്പത്തില്‍ മനസ്സിലാക്കിക്കൊടുക്കുവാനുള്ള സൂത്ര വിദ്യയുണ്ടോ ? ഒരു ത്രീഫേസ് ജെനറേറ്ററിലെ ആര്‍മേച്ചറില്‍ 120 ഡിഗ്രി വ്യത്യാസത്തില്‍ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന മൂന്ന് തരം വൈന്‍‌‍ഡിങ്ങുകള്‍ ആണുള്ളത്.അതിനാല്‍ ഇവയില്‍ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന വോള്‍ട്ടേജും 120 ഡിഗ്രി ഫേസ് ഡിഫറന്‍സ് ഉള്ളതായിരിക്കും.

സ്വിച്ച് - ഒരു സാങ്കേതിക പോസ്റ്റ്

ഇലക്ട്രിക്‌ സ്വിച്ചിന്റെ ആവശ്യമെന്ത്‌?

അതെവിടെ സ്ഥാപിക്കണം?

ചോദ്യമൊരു തമാശയായി തോന്നാമെങ്കിലും , വീടുകളിലും മറ്റും വയറിങ്ങ്‌ ചെയ്യുന്ന നല്ലൊരു ശതമാനം ആളുകള്‍ക്ക് പോലുമറിയില്ല എന്നതാണ് വാസ്തവം.

വെദ്യുത സ്രോതസ്സില്‍ നിന്നും ബള്‍ബിലേക്കോ മറ്റ് ഉപകരണങ്ങളിലേക്കോ വൈദ്യുത കമ്പികള്‍ ( വയറുകള്‍) രണ്ടെണ്ണമുണ്ടെന്നറിയാമല്ലോ , ഫേസും , നൂട്രലും .

ഒരുപകരണം ( ലൈറ്റ്‌ , ഫാന്‍ റ്റി.വിതുടങ്ങിയവ) പ്രവര്‍ത്തിക്കണമെങ്കില്‍ ഉപകരണത്തിലൂടെ വൈദ്യുതിപ്രവാഹമുണ്ടായേ തീരൂ. വൈദ്യുതി പ്രവാഹം നിയന്ത്രിക്കാന്‍ വേണ്ടിയാണ് സ്വിച്ച്‌.

ഇനി ഈ ഉപകരണം കേടായെന്നിരിക്കട്ടെ , അതഴിച്ചെടുക്കണമെങ്കില്‍ നമ്മള്‍ ആദ്യം , വൈദ്യുതി പ്രവാഹം സ്വിച്ചുപയോഗിച്ച്‌ നിര്‍ത്തിയതിനു ശേഷം ഉപകരണം നീക്കം ചെയ്യും , പിന്നീട് പുതിയ ഉപകരണം സ്ഥാപിക്കും അല്ലെങ്കില്‍ ശരിയാക്കിയ പഴയതുതന്നെ സ്ഥാപിക്കും.

സ്വിച്ച്‌ , നൂട്രല്‍ ചാലകത്തില്‍ ( വയറില്‍) സ്ഥാപിച്ചാല്‍ എന്തു പറ്റുമെന്നുനോക്കാം , ചിത്രം ഒന്ന്‌ കണുക:
സ്വിച്ച്‌ "ഓഫ്‌" ആണെങ്കില്‍ പോലും ഉപകരണത്തില്‍ വൈദ്യുത മര്‍ദ്ദം ഊണ്ടായിരിക്കുകയും , ചാലകത്തില്‍ തൊട്ടാല്‍ ഷോക്കേല്‍ക്കുകയും ചെയ്യും.

സ്വിച്ച്‌ ഫേസ്‌ ലൈനിലാണ്‌ സ്ഥാപിച്ചതെങ്കില്‍ , ഓഫാക്കിയാല്‍ ഉപകരണത്തില്‍ , ഉപകരണം അഴിച്ചെടുക്കുന്നതിനിടെ , ചാലകത്തില്‍ തൊട്ടാലും ഷോക്ക്‌ ഏല്‍ക്കില്ല.
അതായത്‌ , സ്വിച്ചെപ്പോഴും സ്ഥാപിക്കേണ്ടത്‌ , ഫേസ്‌ ചാലകത്തില്‍ മാത്രമാകുന്നു.