Wednesday, July 2, 2008

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.

No comments: