"විද්‍යුත් ආරෝපණය" හි සංශෝධන අතර වෙනස්කම්
Content deleted Content added
No edit summary |
No edit summary |
||
1 පේළිය:
විද්‍යුත් ආරෝපණය යනු සමහර උප පරමාණුක අංශු දරන ගුණයක් වන අතර ඒ හේතුවෙන් ස්වභාව මූලික බල හතරෙන් එකක් වන විද්‍යුත් චුම්භක බල හට ගැනීම සිදු වේ. තවද, විද්‍යුත් චුම්භක බල සහ විද්‍යුත් ආරෝපණ අතර අන්තර් ක්‍රියා ද ඇති වේ. ආරෝපිත පරමාණු තුළ ඇතිවේ. ඒ සඳහා හේතුවන ප්රධාන ආරෝපණ වාහක ඉලෙක්ට්‍රෝන හා ප්‍රෝටෝන වේ. ආරෝපණය සංස්ථිතික ගුණයකි. එනම්, යම් ඒකලිත පද්ධතියක් කෙතරම් වෙනස්වීම්වලට භාජනය වුවද එහි ආරෝපණය නියතව පවතී. පද්ධතිය තුළ ආරෝපණ වස්තු සමග සෘජුවම සම්බන්ධ වීමෙන් හෝ කම්බි වැනි සන්නායක ද්‍රව්‍යයක් හරහා හෝ එකිනෙක සමග හුවමාරු විය හැක. එකිනෙකට වෙනස් ද්‍රව්‍යය දෙකක් එකිනෙක මත ඇතිල්ලීමෙන් ආරෝපණ හුවමාරු වීම වැනි ක්‍රියා නිසා වස්තූන් තුළ ඇතිවන අසංතුලිත ආරෝපණය හෙවත් ආරෝපණවල වෙනස ස්තිථි විද්‍යුතය වශයෙන් සාමාන්‍යය ව්‍යවහාරයේදී හැඳින්වේ.
15 පේළිය:
ආරෝපණ මැනීම සඳහා බොහෝ උපකරණ භාවිතා කරයි. ආදි කාලයේ සිට පැවත එන ස්වර්ණ පත්‍ර විද්‍යුත් දර්ශක අදටත් පන්ති කාමරවල ආදර්ශයන් සඳහා භාවිතා වේ. එහෙත් අනෙක් භාවිතයන්හිදී සංඛ්‍යාත විද්‍යුත්මානය මගින් ස්වර්ණ පත්‍ර විද්‍යුත් දර්ශකය අභිබවා ගොස් ඇත.
==විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රය==
විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රය යන සංකල්පය ඉදිරිපත් කරන ලද්දේ මයිකල් ෆැරඩේ විසිනි. යම් ආරෝපිත වස්තුවක් වටා වූ අවකාශය තුළ විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රයක් ඇතිවන අතර මේ ක්ෂේත්‍රය තුළ වෙනත් ඕනෑම ආරෝපිත වස්තුවක් මත ක්ෂේත්‍රය මඟින් බලයක් ඇති කරයි. ස්කන්ධයන් දෙකක් අතර ගුරුත්වාකර්ෂණ ක්ෂේත්‍රයක් ක්‍රියා කරන්නා සේ ආරෝපණ දෙකක් අතර අනන්තය දක්වා වූ ක්ෂේත්‍රයක් හටගන්නා අතර දුරෙහි වර්ගයට ප්‍රතිලෝම ලෙස එය අනන්තය දක්වා පැතිරේ. නමුත් මෙම ක්ෂේත්ර යුගල අතර වැදගත් වෙනසක් ඇත. ගුරුත්වාකර්ෂණය සෑම විටම ස්කන්ධ දෙකක් එකිනෙකට ආකර්ෂණය කරන නමුත් විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රයක දී ආරෝපණ දෙකක් ආකර්ෂණයකට හෝ විකර්ෂණයකට භාජනය විය හැක. ග්‍රහලෝක වැනි විශාල වස්තූන්ගේ ශුද්ධ ආරෝපණයක් නොමැති නිසා යම් දුරකින් වූ විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රය ශුන්‍ය වේ. ඒ නිසා දුර්වල වූවත් විශ්වයේ විශාල දුර ප්‍රමාණ හරහා ක්‍රියාකරන ප්‍රධානම බලය ගුරුත්වාකර්ශනය වේ.
[[Image:Field lines.svg|thumb|right|240px|සන්නායක තලයක් මතුපිට ක්ෂේත්ර රේඛා ධන ආරෝපණයක් නිස්ස්‍රාවනය වේ.]]
අවකාශය තුළ විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රයක් සාමාන්‍යයෙන් විචලනය වේ. එහි යම් ස්ථානයක එහි ප්‍රබලතාව එම ස්ථානයේ වූ නිෂ්චල නොගැනිය හැකි තරම් කුඩා ආරෝපණයක් සඳහා (ඒකක ආරෝපණයක් මත) ලෙස අර්ථ දැක්වේ. සංකල්පිත ආරෝපණය (පරීක්ෂා ආරෝපණය) ප්රධාන ක්ෂේත්‍රයට බාධා නොකෙරෙන පරිදි ක්ෂේත්‍රයක් නොසාදන ඉතා ක්‍රඩා ආරෝපණයක් විය යුතු අතර චුම්භක ක්ෂේත්‍රවල ආචරණයට ලක් නොවන පරිදි නිෂ්චල විය යුතුය. විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රයක් යනු බලයකි. බලයක් යනු දෛශිකයක් නිසා විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රයක් ද යනු දිශාවක් හා විශාලත්වයක් ඇති දෛශිකයකි. එනම් එය දෛශික ක්ෂේත්‍රයකි.
නිෂ්චල ආරෝපණ මගින් ඇතිවන විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රයක් පිළිබඳ අධ්‍යයනය ස්ථිති විද්‍යුතය යටතේ සිදු වේ. ක්ෂේත්‍රයක් දැක්වීමේදී මනංකල්පිත රේඛා භාවිතා කළ හැකි අතර එහි දී ඕනෑම ස්ථානයක රේඛා දිශාව එම ලක්ෂ්‍යයේ ද ක්ෂේත්‍රයේ දිශාවට සමාන විය යුතුය. මෙම සංකල්පය වර්තමානයේ දී ද භාවිතා කෙරෙන අතර 'බල රේඛා' යනුවෙන් හැඳින්වේ. මෙය ෆැරඩේ විසින් හදුන්වාදෙන ලද්දකි. බල රේඛා යනු ක්ෂේත්‍රයක් තුළ තැබූ ධන ආරෝපණ ඒවා මත බලයක් යෙදෙන බලය නිසා ගමන් කරන පථයයි. මෙම මනංකල්පිත රේඛාවලට භෞතිකමය පැවැත්මක් නොමැත. තවද රේඛා අතර පරතරය පුරාද ක්ෂේත්‍රය පැතිරී පවතී. නිසල ආරෝපණයකින් ස්‍රාවය වන බල රේඛාවලට ප්රධාන ලක්ෂණ කිහිපයක් ඇත ඒවා ධන ආරෝපනයකින් පටන් ගෙන ඍණ ආරෝපණයකින් අවසන් වේ. තවද ඒවා අනිවාර්යෙන් හොඳ සන්නායක මාධ්‍යයකට ඍජුකෝණීව ම ඇතුළු විය යුතුය. තෙවැන්න කිසිවිටකත් ක්ෂේත්ර එකිනෙක ඡේදනය නොවේ.
අධිවෝල්ටීය උපකරණ සෑ‍දීමේදී ස්තිථි විද්‍යුත් මුලධර්ම වැදගත් වේ. ඕනෑම මාධ්‍යයකට දැරිය හැකි විද්‍යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තියට සීමාවක් ඇත. මෙම සීමාව ඉක්මවූ විට විද්‍යුත් බිද වැටීමක් ඇතිවන අතර ආරෝපණ කොටස් අතර විද්‍යුත් චාප හටගනී. උදාහරණයක් ලෙස කුඩා දුර ප්‍රමාණ සඳහා සෙන්ටිමීටරයකට හා 30kv හෝ ඊට වැඩි ප්‍රබලතාවක් ඇත. විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රයක් හටගැනීමේ දී වාතය තුළින් විද්‍යුත් චාප දැක්වේ. විශාල පරතර හරහා වාතයේ බිඳ වැටුම් ශක්තිය හීන වේ. එනම් සෙන්ටිමීටරයකට 1kv පමණ වේ. අකුණු ගැසීම මේ සඳහා වඩාත් ප්‍රායෝගික ස්වභාවික නිරීෂණයකි. මෙය සිදුවන්නේ ඉහල නඟින වාත කදන් මගින් වළාකුළුවල ආරෝපණ වෙන් වී වාතයට දරාගත නොහැකි තරම් ප්‍රබල විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රයන් ඒ හරහා හටගත් විටය. මෙසේ වූ ආරෝපිත විශාල වළාකුලක වෝල්ටීයතාව 100Mv වැනි ඉහල අගයක් ගත හැකි අතර 250kwh වැනි විශාල විසර්ජන ශක්තියක් පැවතිය හැක.
සන්නායක වස්තු මගින් ඒවා අසල වූ ක්ෂේත්‍රයක ශක්තිය කෙරෙහි විශාල වශයෙන් බලපෑම් සිදු කරයි. තීව්‍ර තුඩු සහිත වස්තූන්ගේ තුඩු ගමන් කිරීමට සිදු වේ නම් ක්ෂේත්ර තීව්‍රතාව තවත් ඉහල‍වේ. අකුණු සන්නායක සදහා මෙම මුලධර්මය යොදාගනී. තීව්‍ර තුඩු සහිත සන්නායකය එය විසින් ආරක්ෂා කරන ගොඩනැගිල්ලට වඩා ඒ මතට විදුලි සැර ඇද ගනී.
== විද්‍යුත් ක්ෂේත්ර ගණනය කිරීම් ==
{{මාධ්‍ය ඇතුලත් කරන්න}}
විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රවලදී E සංකේතවත් කරන්නේ ස්ථාවර ආරෝපනයකි.
:<math>
\mathbf{E} = \frac{\mathbf{F}}{q_t}
</math>
මෙහි E යනු පරික්ෂණයක ආරෝපණයයි. මෙම ආරෝපණය මගින් විද්‍යුත් ක්ෂේත්ර උත්තේජනය නොකරන තරමට කුඩා අගයක් වීම සැහේ. එහි සංඛ්‍යාත්මක අගයට නියතයක් නැත. මෙම අර්ථ දැක්වීමට අනුව මෙහි සැලැස්ම නම් E වල අගය N/C හෙවත් කුලෝමයට නිවුටන් වලින් මැන්නද මෙම ස්කන්ධ V/M හෙවත් මීටරයට වොල්ට්වලින් ද මැනිය හැකි බව පෙන්වයි.
ඉහත අර්ථ දැක්වීම මදක් ගැටළුකාරි වුවද විද්‍යුත් ස්ථිතිකයේදී ආරෝපන වෙනස් නොවන නිසා කුලොලොම් නියමයට අනුව
මෙහි n = ආරෝපණ අංකය
{|
|= i වන ආරෝපනයේ ඇති ආරෝපණ ප්‍රමාණය
|-
|= i වන ආරෝපණයේ ස්ථානය
|-
|r = විද්‍යුත්ක්ෂේත්‍රය නිර්ණය කරන ස්ථානය
|-
|= නිදහස් අවකාශයේ පාරවේදිතාවය
|-
|}
මෙම සමීකරණය යනු කොලම්බස් නියම වලින් බෙදා බහු ආරෝපණයක් මඟින් ව්‍යුත්පන්න කිරීමකි.
[[ගොනුව:9eaf187ff02be4758da7b1c75554dced.png]]
මෙහි p = ආරෝපන ඝනත්වය, runit = දෛශිකයකි, r = E නම් ලක්ෂයේ සිට ඇති දුර ,ඉහත සමීකරණ දෙකම සංකීර්ණ නිසා යමෙකුට ස්ථාන ශිතයක් ලෙස E සෙවීමට අවශ්‍ය නම් ආදේශකයක් වන විද්‍යුත් විභව භාවිතා කල හැක එහි ඒකකයද වෝල්ට්ම වේ.
මෙහි විද්‍යුත් විභවය
[[ගොනුව:cb2ba466020f5427c64f24252973679d.png]]
S = (is are path over why the inkagral is being taken)
කෙසේ නමුදු කේසමිවෙල්ගේ සමීකරණවලට අනුව මෙම අර්ථ දැක්වීම ප්‍රතික්ෂේප කළහැක. මෙහි අගය හැමවිටම බිංදුව නොවේ. එනිසා එහි අදිශමය ගුණයක් පමණක් විද්‍යුත් ක්ෂේත්ර අර්ථ දැක්වීමට ප්‍රමාණවත් නැත. මෙය නිවැරදි කිරීමට පහත පරිදි A නම් දෛශිකයෙන් කල ව්‍යුත්පන්න අඩු කිරීම කළ හැක. කිසියම් අයනික ආරෝපණය ප්‍රසස්ථානිත නම් ඒකක පරිමාණය පිළිබද ගැටලුවක් මතුවේ. (යමෙකු V=O ලෙස අර්ථ දැක්විය හැකි අතර E සම්පුර්ණයෙන් A වල සටහන්කල ව්‍යුත්පන්නයක් ලෙස අර්ථ දැක්විය හැක) නමුදු මෙය සිදු වන්නේ කලාතුරකිනි.
{|
|a) මෙය වැදගත් රාශියක් වුවද ගැටලුකාරිය
|-
|b) මෙය ලෝරස් ඒකක වලට නොගැල පීම නිසා අස්චල්‍යය
|-
|}
ආරෝපනය පිළිබද අර්ථ දැක්වීමට අනුව කිසියම් ලක්ෂණයක් වැදගත් විභව ස්ථානයේ ශ්‍රිතයක් ලෙස දැක්වීම නොවැදගත්ය.
[[ගොනුව:08ce608b4e5656bf53fc7a80d4118243.png]]
මෙහි,
{|
|q = පක්ෂයක් ආරෝපිත ආරෝපනය
|-
|r = යම් ලක්ෂයක්
|-
|= ආරෝපිතක ලක්ෂය
|-
|}
[[ගොනුව:d365f42c1e2eeb55b6f035e2379294d7.png]]
p = ආරෝපන ඝනත්ව ලක්ෂ ශ්‍රිතය, r<sub>q</sub> = වල සිට දුර (පරිමාව අංගයේ සිට දුර )
= අදිශයකි - මෙය වෙනත් ආරෝපිත ප්‍රදේශවලට එකතු වන්නේද අදිශයක් ලෙසයි. එනිසා එය බිදිය හැකිය.
මෙමගින් සංකීරණ ප්‍රස්ථාරයක් සරලවන අතර ඒවාගේ ආරෝපන එකතුව සෙවීමේදී අර්ථ දැක්විම අග සිට මුලට ගත්විට විද්‍යුත් ක්ෂේත්ර යනු ආරෝපණයේ ඝනත්වය අනුමානයකි.
[[ගොනුව:3d1f9f23c2291b94d3c20584d98b1a1f.png]]
එනම් E = මෙම සමීකරණයට අනුව E මීටරය වොල්ට්වලින් දැක්විය හැක.
==විද්‍යුත් ධාරාව==
විද්‍යුත් ආරෝපණවල චලිතයක් විද්‍යුත් ධාරාව ලෙස හදුන්වයි. මෙහි තීව්‍රතාවය ඇම්පියර් වලින් මනිනු ලබයි. ධාරාවක් , චලනය වන ඕනෑම ආරෝපණයක් නිසා ඇති වියහැක. බොහෝ විට මෙම ආරෝපණ වන්නේ ඉලෙක්ට්‍රෝනයයි. නමුත් චලනය වන ඕනෑම ආරෝපණයක් ධාරාවක් සාදයි.
[[File:Lichtbogen 3000 Volt.jpg|thumb|left|alt=Two metal wires form an inverted V shape. A blindingly bright orange-white electric arc flows between their tips.|විද්‍යුත් ධාරාවක ශක්තිය විද්‍යුත් චාපයක් මගින් ප්‍රදර්ශනය කරයි.]]
අතීතයේ පැවති සම්මුතියට අනුව ධන ධාරාවක් එහි ඇති ධන ආරෝපණ ගමන් ගන්නා දිශාවට නැතහොත් පරිපථයේ වඩාත්ම ධන ස්ථානයේ සිට වඩා ඍණ ස්ථානයට ගමන්ගන්නා ලෙස අර්ථ දක්වන ලදී. මෙම ආකාරයට වූ ධාරාවක් සම්මුති/සමිමත ධාරාවක් වශයෙන් හදුන්වන ලදී. ධාරාවේ සමීපම ආකාරය වන (විද්‍යුත් පරිපථයක ගලායන) ඍණ ආරෝපිත ඉලෙක්ට්‍රෝන මගින් හටගන්නා ධාරාවේ දී ඉලෙක්ට්‍රෝනවල චලිතයේ දිශාවට ප්‍රතිවිරුද්ධ දිශාවට ධන දිශාව/සම්මත ධාරා දිශාව ලෙස සලකන ලදී. කෙසේ වෙතත් ඕනෑම දිශාවකට සිදුවන හෝ එකවර දෙපසටම සිදුවන ආරෝපිත අංශු ප්‍රවාහයක් නිසා ඇතිවිය හැක. මෙම තත්වයන් සරල කරගැනීමට ධන සිට සෘණ දක්වා වූ ධාරා සම්මුතිය ප්රධාන වශයෙන් භාවිතා කරයි. තවත් ආකාරයක අර්ථ දැක්වීමක් භාවිතයේදී ,( උදාහරණයක් ලෙස ' ඉලෙක්ට්‍රෝන ධාරාව ' ) පැහැදිලිව දැක්විය යුතුය.
මාධ්‍යයක් තුළින් විද්‍යුත් ධාරාව ගමන් කිරීමේ ක්‍රියාවලිය විද්‍යුත් සන්නයනය වේ. මෙහි ස්වභාවය ගමන් ගන්නා මාධ්‍යය සහ ආරෝපිත අංශු වර්ග මත වෙනස් වේ. ලෝහයක් වැනි සන්නායකයක් හරහා වූ ඉලෙක්ට්‍රෝන ප්‍රවාහය ලෙස හදුන්වන ලෝහක සන්නයනයක් , ද්‍රවයක් හරහා ගමන් කරන අයන (ආරෝපිත පරමාණු) ප්‍රවාහයක් වන විද්‍යුත් විච්ඡේදනයක් , විද්‍යුත්ධාරාවකට උදාහරණ ලෙස දැක්විය හැක. තත්පරයට මිලිමීටරයකින් කුඩා කොටසක් වු ඉතා අඩු ප්ලාවිත ප්‍රවේගයකින් අංශු චලනය වුවද ඒ ඔස්සේ පැතිරෙන විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රයට ආලෝකයේ වේගයට ආසන්න වේගයකින් පැතිරිය හැක. මේ නිසා කම්බි වැනි සන්නායක මාධ්‍ය හරහා ඉතා වේගයෙන් විද්‍යුත් සංඥා යැවිය හැක.
ධාරාව නිරීක්ෂණය කළ හැකි ආචරණ කිහිපයක් ඇති කරයි. අතීතයේ දී ධාරාවක පැවැත්ම නිර්ණය කිරීම මෙම ආචරණ යොදාගන්නා ලදී. විද්‍යුත් විච්ඡේදනය හරහා වෝල්ටා පුංජයකින් ලබාගන්නා ධාරාවක් ආධාරයෙන් ජලය වියෝජනය කළ හැකි බව නිකෙල්සන් හා කාලිස්ල් විසින් 1800 දී සොයාගන්නා ලදී. ඔවුන්ගේ පරීක්ෂණ 1833 දී මයිකල් ෆැරඩේ විසින් විශාල ලෙස වැඩිදියුණු කරන ලදී. 1840 දී ප්‍රතිරෝධකයක් තුළින් ධාරාව ගැලීමේ දී ප්‍රතිරෝධකය ස්ථානීය උණුසුම් වීඑකට ලක්වීම ජේම්ස් ප්‍රෙස්කොට් ජූල් විසින් ගණිතමය වශයෙන් අධ්‍යයනය කරන ලදී. 1820 දී හාන්ස් ක්‍රිස්ටියන් ඕස්ටඩ් විසින් දේශනයක් සකස් කිරීමේ දී කම්බියක් තුළින් වූ ධාරාවක් චුම්භක මාලිමාවක කටුව කෙරෙහි බලපෑම් ඇති කරන බව නිරීක්ෂණය කරන ලදී. මෙය ධාරාවකට සම්බන්දධ ඉතා වැදගත්ම සොයා ගැනීමකට මඟ පෑදීය. එනම්, විද්‍යුතය හා චුම්භකතත්වය අතර මුලික සම්බන්ධය වන විද්‍යුත් චුම්භකත්වය ඔහු විසින් සොයා ගන්නා ලදී.
ඉංජිනේරු හා ගෘහස්ථ යෙදීම්වල දී සරළ ධාරාව (DC) හා ප්‍රත්‍යාවර්ත ධාරාව (AC) ලෙස ධාරාව වෙන්කොට සලකනු ලබයි. මෙය කාලය සමග ධාරාවේ විචලනය මත පදනම් වේ. සරළ ධාරාව යනු බොහෝ විද්‍යුත් පරිපථ වලට අවශ්‍ය වන ආකාරයේ පරිපථයේ ධන සිට ඍණ දක්වා විද්‍යුත් කෝෂයකින් සපයන ධාරාවක් පරිදි ඒකාකාරීව එකම දිශාවකට ගමන් කරන ධාරාවකි. සාමාන්‍ය ආකාරයට මෙම ධාරාවද ඉලෙක්ට්‍රෝන නිසා ගමන් ගන්නේ නමි සිදුවන්නේ ප්‍රතිවිරුද්ධ දිශාවට සිදුවන ඉලෙක්ට්‍රෝන ප්‍රවාහයක් ඊට හේතු වේ . ප්‍රත්‍යාවර්ත ධාරාවක් යනු නැවත නැවතත් දිශාව මාරු වන ධාරාවකි. බොහෝ විට මෙම ධාරා සෛනාකාර වේ. ප්‍රත්‍යාවර්ථ ධාරාවක කාලයත් සමග ආරෝපණයන්ගේ ශුද්ධ විස්ථාපනයන් නොමැති අතර ඒවා සන්නායකයක් තුල ස්පන්දනය වෙමින් පවතී. ප්‍රත්‍යාවර්ත ධාරාවක් සඳහා ධාරිතාව හා ප්‍රේරතාව වැනි සාධක බලපෑ හැක. නමුත් ඒකකාරී සරළ ධාරාවක් මගින් මේවා නිරීක්ෂනය කල නොහැක. පළමුව ශක්තිය ලබාදීමේ දී වැනි අනත්‍ය( ඇති හෝ නැති වන) පරිපථ අවස්ථාවන්හිදී මෙම ලක්ෂණ බොහෝ වැදගත් වි හැක.
| |||