கூலூம்
SI வழி அலகு · அளவை: மின்னூட்டம்
01 · வரையறை
கூலூம் மின்னூட்டம் பெற்ற சிறு உருண்டையை மெல்லிய நூலில் தொங்கவிட்டு, முறுக்கின் கோணத்திலிருந்து விலக்கு விசையை அளந்தார். நிலைமின்னியல் முழுவதையும் தாங்கி நிற்கும் விதி இப்படித்தான் கிடைத்தது.
ஒரு கூலூம் என்பது ஒரு ஆம்பியர் மின்னோட்டத்தில் ஒரு வினாடியில் கம்பி வழியே செல்லும் மின்னூட்டம். நிலைமின்சாரத்துக்கு இது மிக அதிகம், மின் வலையமைப்புக்கு மிகக் குறைவு: மின்னல் பல பத்து கூலூம்களைக் கொண்டு செல்கிறது, ஆனால் செயற்கை இழை சட்டையிலிருந்து தெறிக்கும் பொறி மைக்ரோகூலூம் அளவே. தொலைபேசியின் மின்கலம் ஏறத்தாழ பதினோராயிரம் கூலூம்களைச் சேமிக்கிறது, எனினும் அவற்றை மில்லிஆம்பியர்-மணியில் எண்ணுவதே வழக்கம். 2019 முதல் சங்கிலி தலைகீழாயிற்று: அடிப்படை மின்னூட்டம் துல்லியமான எண்ணால் நிலைநிறுத்தப்பட்டது, கூலூம் இப்போது சரியாக 6 241 509 074 460 762 607.776 அடிப்படை மின்னூட்டங்கள்.
தலைமுடியில் தேய்த்த சீப்பு மைக்ரோகூலூமின் பத்தில் ஒரு பங்கு அளவு சுமக்கிறது; கம்பளத்தைக் கடந்து வந்த மனிதன் ஏறத்தாழ ஒரு மைக்ரோகூலூம், அவ்வளவே ஒரு சென்டிமீட்டர் பொறிக்குப் போதும். இடிமேகத்தின் மின்னூட்டம் சில பத்து கூலூம்கள் வரை செல்கிறது, ஒரே ஒரு மின்னல் ஐந்திலிருந்து முப்பது வரை கொண்டு செல்கிறது. மின்காட்டி காட்டும் அனைத்தும் அலகின் நூறுகோடியில் ஒரு பங்கு அளவில் இருக்கின்றன: மின்னூட்டங்களுக்கு இடையிலான விசை தொலைவின் இருமடிக்கு எதிர்விகிதத்தில் இருக்கிறது, அது எவ்வளவு வேகமாக வளர்கிறதென்றால், குறிப்பிடத்தக்க அளவு சேர்வதற்கு வெகு முன்பே பொருள்கள் ஒன்றையொன்று தள்ளி விலக்கிவிடுகின்றன.
02 · மாற்றம்
மின்னூட்டத்தை இடுங்கள் — ஏடு அதை எல்லா அலகுகளிலும் விரித்துக் காட்டும்
ஆம்பியர்-மணி அதே மின்னூட்டம்தான், வினாடிக்குப் பதிலாக மணி: பெருக்கி சரியாக 3600. ஃபாரடே என்பது ஒரு மோல் எலக்ட்ரான்களின் மின்னூட்டம், மின்வேதியியலின் அலகு.
ஃபாரடே மின்சாரத்தை வேதியியலுடன் கட்டுகிறது: மின்வாயில் ஒரு மோல் ஒரு பிணைப்புத்திறன் கொண்ட பொருளைப் படியவைக்க 96 485 கூலூம்களைச் செலுத்த வேண்டும். இங்கிருந்தே ஃபாரடே மாறிலி எலக்ட்ரானின் மின்னூட்டத்தை அவகாட்ரோ எண்ணால் பெருக்கிக் கிடைக்கிறது, 2019 முதல் இரு பெருக்கிகளும் துல்லியமானவை — எனவே அதுவும் துல்லியமானது. மின்முலாம் தொழில் முழுவதும் இந்த விதியின்மேல் நிற்கிறது: பூச்சின் தடிமன் சென்ற மின்னூட்டத்திலிருந்து கணிக்கப்படுகிறது, காலத்திலிருந்தோ மின்னழுத்தத்திலிருந்தோ அல்ல.
| அலகு | பெயர் | மதிப்பு | எங்கு காணப்படுகிறது |
|---|---|---|---|
| C | கூலூம், SI அலகு | 1 | இயற்பியல், மின் பொறியியல் |
| mC | மில்லிகூலூம் | 1000 | ஒளிர்வு விளக்கு, இதயத் துடிப்பு சீராக்கி |
| µC | மைக்ரோகூலூம் | 1000000 | நிலைமின்சாரம் |
| nC | நானோகூலூம் | 1·10⁹ | நிலைமின்னியல், தூசுத் துகள் |
| A·h | ஆம்பியர்-மணி | 2.778·10⁻⁴ | மின்கலங்கள், மின்கலன்கள் |
| mA·h | மில்லிஆம்பியர்-மணி | 0.2778 | தொலைபேசிகள், மடிக்கணினிகள் |
| statC | ஃபிராங்க்ளின், CGS நிலைமின் முறைமை | 2.998·10⁹ | பழைய கோட்பாட்டு இயற்பியல் |
| abC | அப்கூலூம், CGS மின்காந்த முறைமை | 0.1 | மின்காந்த CGS |
| ஃபாரடே | ஒரு மோல் எலக்ட்ரான்களின் மின்னூட்டம | 1.036·10⁻⁵ | மின்வேதியியல், மின்முலாம் |
| e | அடிப்படை மின்னூட்டம் | 6.242·10¹⁸ | அணு மற்றும் அணுக்கரு இயற்பியல் |
| A·h | ஆம்பியர்-மணி | 2.778·10⁻⁴ | ஆற்றல் பொறியியல், மின்கலங்கள் |
| C | கூலூம் | 1 | இந்த ஏட்டின் தொடக்க அலகு |
ஆம்பியர்-மணி அதே மின்னூட்டம்தான், வினாடிக்குப் பதிலாக மணி: பெருக்கி சரியாக 3600. ஃபாரடே என்பது ஒரு மோல் எலக்ட்ரான்களின் மின்னூட்டம், மின்வேதியியலின் அலகு.
03 · அளவின் படிநிலைகள்
எலக்ட்ரானிலிருந்து இடிமேகம் வரைஒரு கூலூம்: ஒரு ஆம்பியர் ஒரு வினாடி நேரம்
04 · அளவைக் கருவிகள்
மின்னூட்டம் எதனால் அளக்கப்படுகிறது
பொதுவான தண்டில் மின்னூட்டம் எவ்வளவு அதிகமோ, அவ்வளவுக்கு இரு தங்கத் தகடுகள் அகல விரிகின்றன. கருவி மின்னழுத்தத்தைக் காட்டுகிறது, மின்னூட்டம் அறியப்பட்ட மின்தேக்குத் திறனால் பெருக்கிக் கிடைக்கிறது. பிகோகூலூமின் பின்னத்தையும் பிடிக்கிறது, மின்னோட்டத்தை ஒரு துளியும் இழுப்பதில்லை — அதனாலேயே பதினெட்டாம் நூற்றாண்டிலிருந்து உயிர்வாழ்கிறது.
சென்ற மின்னூட்டம் படிந்த உலோகத்தின் நிறையாக மாறும் ஒரு மின்பகுப்புக் கலம். மின்வாயை முன்னும் பின்னும் நிறுக்கிறார்கள், ஃபாரடேயின் விதி மின்னூட்டத்தைத் தருகிறது. மெதுவானது, ஆனால் தனிச்சார்பானது: முடிவு எந்த மின் தரவரையையும் சார்ந்திருப்பதில்லை.
கூலூமின் சொந்தக் கருவி: தண்டின் நுனியிலுள்ள மின்னூட்டமுள்ள உருண்டையை நிலையான உருண்டை தள்ளுகிறது, நூல் முறுகுகிறது, சுழற்சியின் கோணம் விசையைத் தருகிறது. எதிர் இருமடி விதி 1785-இல் இப்படித்தான் நிலைநாட்டப்பட்டது — அளவீட்டால், ஊகத்தால் அல்ல.
மின்கலத்தினுள் இருக்கும் நுண்சுற்று ஷண்ட் மீதான மின்னோட்டத்தை இடைவிடாமல் அளந்து காலத்தின்மேல் கூட்டி, செலவான மின்னூட்டத்தைப் பெறுகிறது. தொலைபேசியில் மின்கல சதவீதத்தைக் காட்டுவது மின்னழுத்தம் அல்ல, இந்த அளவைதான் — பிழை சேர்ந்துகொண்டே போகும், முழு மின்னேற்றத்தில் அது பூஜ்ஜியமாக்கப்படும்.
05 · எழுத்து விதிகள்
பெரிய C — ஆனால் செல்சியஸ் பாகை அல்ல
ஒரே குறியீடு SI-இல் இரு முறை எடுக்கப்பட்டுள்ளது: பாகைக் குறியின்றி அது மின்னூட்டம், குறியுடன் வெப்பநிலை. ஆம்பியர்-மணி SI அலகு அல்ல, ஆனால் நடைமுறையில் அனுமதிக்கப்படுகிறது; பெருக்கல் புள்ளியுடன் எழுத வேண்டும்: A·h, Ah அல்ல, A/h-ம் அல்ல. மின்னூட்ட அளவையின் குறியீடு சாய்வு Q, அலகின் குறியீடு நேர் C: Q = 4.5 C என்னும் எழுத்தில் சாய்வும் நேரும் பொருளைப் பிரிக்கின்றன. ரஷ்யக் குறியீடு Кл. மின்னூட்டம் எதிர்மறையாகவும் இருக்கும், குறி மதிப்பின் ஒரு பகுதி: எலக்ட்ரானில் −1.6·10⁻¹⁹ C, புரோட்டானில் +1.6·10⁻¹⁹ C. இவற்றின் அளவு சரியாக ஒத்திருக்கிறது.
மின்னூட்ட அளவையின் குறியீடு சாய்வு Q, அலகின் குறியீடு நேர் C: Q = 4.5 C என்னும் வாய்பாட்டில் வேறுபாட்டைச் சுமப்பவை சாய்வும் நேரும்தான். ரஷ்யக் குறியீடு Кл. ஆம்பியர்-மணியை வரியின் நடுவில் புள்ளியுடன் அல்லது குறியீடுகளுக்கு இடையே இடைவெளியுடன் எழுத வேண்டும், ஒருபோதும் ஒட்டி அல்ல: A·h, Ah அல்ல. தனியாக நிற்கும் சிறிய c என்பது சென்டி- என்னும் முன்னொட்டும் ஒளியின் வேகத்தின் குறியீடும், இவற்றுக்கு மின்னூட்டத்துடன் தொடர்பில்லை.
06 · அண்டை அலகுகள்
கூலூம் மின்னோட்டத்துக்கும் மின்னழுத்தத்துக்கும் இடையே நிற்கிறது: மின்னோட்டம் என்பது வினாடிக்கு மின்னூட்டம், மின்தேக்குத் திறன் என்பது வோல்ட்டுக்கு மின்னூட்டம். இரு தொடர்புகளும் ஒரே வரியில் அடங்கும்.
Simetrium ஏடுகளில் கூலூமுக்கு அருகில் நிற்பவை ஆம்பியர், அதன் வினாடிக்கான மின்னூட்டமே கூலூம், ஃபாரடு மற்றும் வோல்ட் அதே வாய்பாட்டிலிருந்து வருபவை, ஆம்பியர்-மணி அதே மின்னூட்டத்தின் அன்றாட அளவீடாக, மேலும் மோல், இதன் வழியாகவே மின்னூட்டம் பொருளின் அளவோடு இணைகிறது.
07 · வரலாற்றுப் பகுதி
புரிந்துகொள்வதற்கு முன்பே எண்ணக் கற்றுக்கொண்ட மின்னூட்டம்
சார்ல் கூலூம் ஒரு தண்டை மெல்லிய வெள்ளி நூலில் தொங்கவிட்டு, முறுக்கின் கோணத்திலிருந்து மின்னூட்டமுள்ள உருண்டைகளுக்கு இடையிலான விசையை அளந்தார். தொலைவின் இருமடிக்கு எதிர்விகிதம் என்பது சோதனையிலிருந்தே வெளிப்பட்டது, அதைப் பற்றிய ஊகங்கள் முன்பே கூறப்பட்டிருந்தாலும்.
சர்வதேச மின்னியலாளர் மாநாடு ஒரே சமயத்தில் பல அலகுகளுக்குப் பெயர் வழங்கியது: வோல்ட், ஆம்பியர், ஓம், கூலூம், ஃபாரட் ஒரே ஆண்டில் தோன்றின. மின்னூட்டம் மின்னோட்டத்தின் வழியாக வரையறுக்கப்பட்டது, நேர்மாறாக அல்ல — மின்னோட்டத்தை அளப்பது எளிதாக இருந்தது.
ராபர்ட் மில்லிகன் மின்னூட்டமுள்ள எண்ணெய்த் துளிகளை மின்புலத்தால் சமநிலையில் நிறுத்தி, அவற்றின் மின்னூட்டங்கள் ஒரே அளவின் மடங்குகள் என்று கண்டறிந்தார். இப்படியே மின்னூட்டத்தின் தனித்தன்மை நிரூபிக்கப்பட்டு அடிப்படை மின்னூட்டத்தின் மதிப்பும் கிடைத்தது — காற்றின் பாகுநிலையைத் தவறாக எடுத்ததால் அரை விழுக்காடு பிழையுடன். சர்வதேச கூலூம் வெள்ளிக் கூலூம்மானியால் நிர்ணயிக்கப்பட்டது: 1.118 மில்லிகிராம் வெள்ளியைப் படியவைக்கும் மின்னூட்டம். இன்றைய மதிப்பிலிருந்து அது ஐந்தாம் இலக்கத்தில் விலகியது.
ஆம்பியர் நிலைநிறுத்தப்பட்ட எலக்ட்ரான் மின்னூட்டத்தால் மீண்டும் வரையறுக்கப்பட்டது, கூலூம் இரண்டாவது துல்லியமான அளவீட்டைப் பெற்றது: முழு எண்ணிக்கையிலான அடிப்படை மின்னூட்டங்கள். கடத்திகளுக்கு இடையிலான விசையால் ஆம்பியரை வரையறுத்த பழைய முறை, துல்லியமாக இருப்பதை நிறுத்திய காந்த மாறிலியுடன் சேர்ந்து விடைபெற்றது.
தரவரை இல்லாத, தேவையும் இல்லாத ஒரு அலகு
மின்னூட்டத்தைச் சேமித்து வைப்பதில்லை: சேர்த்த ஒவ்வொரு கூலூமும் சில மணி நேரத்தில் மின்தடுப்பின் வழியாகவும், காற்றின் வழியாகவும், தன் மேற்பரப்பின் வழியாகவும் கசிந்து போய்விடுகிறது. அதனால்தான் பொருள் வடிவில் கூலூமுக்கு எந்தத் தரவரையும் இல்லை, எப்போதும் இருந்ததில்லை — ஒரு கால இடைவெளியில் மின்னோட்டத்தை அளப்பதன் மூலம் அலகு நிகழ்த்தப்படுகிறது, 2019 முதல் எலக்ட்ரான்களை எண்ணுவதன் மூலமும். ஒற்றை எலக்ட்ரான் விசையேற்றிகள் குவாண்டப் புள்ளி வழியே ஒரு துடிப்புக்கு ஒரு எலக்ட்ரானை அனுப்புகின்றன: வினாடிக்கு நூறுகோடி துடிப்புகள் ஏறத்தாழ நூற்று அறுபது பிகோஆம்பியர் மின்னோட்டத்தைத் தருகின்றன, செவ்வியல் முறைகள் எட்ட முடியாத துல்லியத்துடன். வோல்ட் — ஆம்பியர் — ஓம் என்னும் முக்கோணத்தைக் குவாண்ட விளைவுகளால் மூடி, மூன்றாவது தனி வழியில் கூலூமைப் பெறுவதில் அளவையியலாளர்கள் இன்னும் வெற்றிபெறவில்லை: வேறுபாடுகள் நூறுகோடியில் ஒரு பங்கு அளவில் உள்ளன, இன்று மின் அளவீடுகளின் துல்லிய எல்லையை நிர்ணயிப்பவை அவைதான்.
பட்டியல் · அளவை அலகுகள்
ஒவ்வோர் அளவைக்கும் ஓர் ஏடு
SI-இன் ஏழு அடிப்படை அலகுகள், சொந்தப் பெயர் கொண்ட இருபத்திரண்டு வழி அலகுகள், மேலும் தொழில்நுட்பமும் அன்றாட வாழ்வும் இல்லாமல் நடக்காத முறைக்கு வெளியிலான அலகுகள். ஒவ்வொன்றுக்கும் தனி ஏடு: வரையறை, மாற்றம், கருவிகள், எழுத்து விதிகள். 36 மொழிகளில்.
சொந்தப் பெயர் கொண்ட SI வழி அலகுகள்
கூலூமின் ஏடு திறந்துள்ளதுSI அடிப்படை அலகுகள்
செங்கல் நிறத்தில் — ஆம்பியரும் வினாடியும், இவற்றால் கூலூம் ஆனதுபிற முறைமைகளில் மின்னூட்டம்
ஏட்டின் மொழி
36 மொழிகள். C குறியீடு சர்வதேசமானது, ஆனால் மின்னூட்டத்தை அன்றாடம் அளக்கும் அலகு வேறுபடுகிறது: சில நாடுகளில் மின்கலத்தின் கொள்ளளவை மில்லிஆம்பியர்-மணியில் குறிக்கிறார்கள், சிலவற்றில் வாட்-மணியில்.