ஃபாரடு
SI வழி அலகு · அளவு: மின்தேக்குதிறன்
01 · வரையறை
ஒரு ஃபாரட் என்பது ஒரு கூலூம் மின்னூட்டம் ஒரு வோல்ட் மின்னழுத்தத்தை உருவாக்கும் மின்தேக்குதிறன். அலகு அத்தனை பெரிதாக வந்துவிட்டதால் முழுமையாகப் பயன்படுத்துவதே இல்லை எனலாம்: சுற்றுகளின் மின்தேக்கிகள் பிகோஃபாரட்டிலும் மைக்ரோஃபாரட்டிலும் அளக்கப்படுகின்றன, ஃபாரட் அன்றாட வழக்கிற்கு வந்ததே மீத்தேக்கிகளுடன்தான். பூமியின் அளவுள்ள கோளத்தின் மின்தேக்குதிறன் எழுநூறு மைக்ரோஃபாரட்.
லைடன் ஜாடிதான் வரலாற்றின் முதல் மின்தேக்கி, 1745 ஆம் ஆண்டு. அதன் மின்தேக்குதிறன் ஏறத்தாழ ஒரு நானோஃபாரட்: உள்ளேயும் வெளியேயும் தகடு ஒட்டப்பட்ட கண்ணாடிப் புட்டி, துறவிகளின் முழு வரிசைகளையே சாய்க்கும் அளவு மின்னூட்டத்தைத் தாங்கியது.
தகடுகளுக்கு இடையே வைக்கப்படும் பொருள் முனைவுறுகிறது, அதன் சொந்தப் புலம் வெளிப்புலத்தை ஓரளவு அழிக்கிறது, அதே மின்னூட்டத்தில் மின்னழுத்தம் குறைகிறது — அதாவது மின்தேக்குதிறன் ஏறுகிறது. காகிதம் ஏறத்தாழ மூன்று மடங்கு தருகிறது, மைக்கா ஆறு, நீர் எண்பது, பீங்கானில் உள்ள பேரியம் டைட்டனேட் சில ஆயிரம் வரை. உயர் ஊடுருவுதிறனுக்கான விலை நிலையின்மை: Y5V வகைப் பீங்கான் வேலை வெப்பநிலை வரம்பின் விளிம்புகளில் தன் மின்தேக்குதிறனில் எண்பது விழுக்காடு வரை இழக்கிறது, மின்னழுத்தத்தின் கீழ் தெளிவாகச் சரிகிறது; அதனால் துல்லியமான சுற்றுகளில் அடக்கமான மூன்று கொண்ட படலம் வைக்கப்படுகிறது.
02 · மாற்றம்
ஒரு மின்தேக்குதிறனை இடுங்கள் — ஏடு அதை அலகுகளாகப் பிரிக்கும்
உண்மையான உறுப்புகள் பிகோ மற்றும் மைக்ரோஃபாரட்டில் வாழ்கின்றன, எனவே முன்னொட்டுகள் இங்கே முழு வலிமையுடன் வேலை செய்கின்றன. பழைய படங்களிலும் கையேடுகளிலும் மின்தேக்குதிறனின் சென்டிமீட்டர்கள் காணக்கிடைக்கின்றன — CGS நிலைமின் முறையின் அலகு, ஏறத்தாழ ஒரு பிகோஃபாரட்டுக்குச் சமம்.
மின்தேக்கிகளின் குறியீடு மூன்று இலக்கங்கள் கொண்டது, எப்போதும் பிகோஃபாரட்டில்: முதல் இரு இலக்கங்கள் மதிப்பு, மூன்றாவது சுழியங்களின் எண்ணிக்கை. 104 என்ற குறி பத்துடன் நான்கு சுழியங்கள், அதாவது ஒரு லட்சம் பிகோஃபாரட்; அது ஒரே நேரத்தில் நூறு நானோஃபாரட் அல்லது புள்ளி ஒன்று மைக்ரோஃபாரட்டும் ஆகும் — ஒரே அளவின் மூன்று எழுத்துமுறைகள், வெவ்வேறு வரைவுப் பள்ளிகளில் காணப்படுபவை. அருகில் உள்ள எழுத்து சகிப்பைத் தருகிறது: K பத்து விழுக்காடு, J ஐந்து, M இருபது.
| அலகு | பெயர் | மதிப்பு | எங்கு காணப்படுகிறது |
|---|---|---|---|
| F | ஃபாரட், SI அலகு | 1 | இந்த ஏட்டின் தொடக்க அலகு |
| mF | மில்லிஃபாரட் | 1000 | அரிய முன்னொட்டு: ஆயிரக்கணக்கான மைக்ரோஃபாரட் என்றே எழுதுகிறார்கள் |
| µF | மைக்ரோஃபாரட் | 1000000 | படங்களில் மிகவும் பழகிய முன்னொட்டு |
| nF | நானோஃபாரட் | 10⁹ | ஐரோப்பிய எழுத்துமுறை; அமெரிக்காவில் அதே 0.1 µF |
| pF | பிகோஃபாரட் | 10¹² | அதற்குக் கீழே கடத்திகளின் சொந்த மின்தேக்குதிறன் தொடங்குகிறது |
| cm | சென்டிமீட்டர், CGS நிலைமின் | 8.988·10¹¹ | நிலைமின் முறையில் மின்தேக்குதிறன் நீளத்தால் அளக்கப்பட்டது |
| R, m | கோளத்தின் ஆரம் | 8.988·10⁹ | ஒரு ஃபாரட்டுக்கு ஆரம் தொண்ணூறு லட்சம் கிலோமீட்டராக வரும் |
| cm | சென்டிமீட்டர், CGS நிலைமின் | 8.988·10¹¹ | கோளத்தின் மின்தேக்குதிறன் அதன் ஆரத்திற்குச் சமம் |
| abF | ஆப்ஃபாரட், CGS மின்காந்தம் | 10⁻⁹ | ஒரே அலகில் நூறு கோடி ஃபாரட் |
| jar | «ஜாடி» | 9.009·10⁸ | எத்தனை லைடன் ஜாடிகள் ஒரு தொகுப்பாகும் என எண்ணினார்கள் |
| µµF | மைக்ரோமைக்ரோஃபாரட் | 10¹² | பிகோவுக்குப் பதிலாக இரட்டை முன்னொட்டு |
| F | ஃபாரடு | 1 | இந்த ஏட்டின் தொடக்க அலகு |
ஃபாரட் என்பது கூலூமுக்கும் வோல்ட்டுக்கும் உள்ள விகிதம், அதனால் அவ்விரண்டுக்கும் இடையே நிற்கிறது. ஓமுடன் வினாடிகளைத் தருகிறது, ஹென்றியுடன் சுற்றின் ஒத்திசைவு அதிர்வெண்ணை
03 · அளவின் படிநிலைகள்
மின்மப்பெருக்கியிலிருந்து கோள் வரைஒரு ஃபாரட்: ஒரு கண்ணாடிக் குவளை அளவு மீத்தேக்கி
04 · அளவைக் கருவிகள்
மின்தேக்குதிறனை எதனால் அளக்கிறார்கள்
அது உறுப்புக்கு அறியப்பட்ட அதிர்வெண் கொண்ட சைன் அலையைத் தருகிறது, மின்னோட்டத்தின் வீச்சிலிருந்தும் கட்ட இடப்பெயர்விலிருந்தும் மின்தேக்குதிறனையும் இழப்பையும் கணக்கிடுகிறது. முடிவு அளவீட்டு அதிர்வெண்ணைச் சார்ந்தது: மின்பகுளி மின்தேக்கி நூறு ஹெர்ட்ஸிலும் பத்து கிலோஹெர்ட்ஸிலும் வெவ்வேறு மதிப்புகளைக் காட்டும், எனவே உறுப்பின் ஏட்டில் அதிர்வெண் எப்போதும் குறிக்கப்படுகிறது.
ஒரு கிளையில் தர மின்தேக்கி கொண்ட பாலச் சுற்று: மின்தேக்குதிறனும் இழப்புக் கோணத்தின் தொடுகோடும் ஒரே நேரத்தில் சமன் செய்யப்படுகின்றன. உயர் மின்னழுத்த மின்காப்பின் முதன்மைக் கருவி இதுவே — கேபிளிலோ மின்மாற்றியிலோ இழப்புகள் பெருகுவதிலிருந்து, உடைவுக்கு நெடுங்காலம் முன்பே மின்கடத்தாப் பொருளின் மூப்பை அறிந்துகொள்கிறார்கள்.
அறியப்பட்ட மின்தடை வழியாக மின்னழுத்தத்தின் அறுபத்து மூன்று விழுக்காட்டை அடையும் நேரத்தைக் கணக்கிட்டு மின்தேக்குதிறன் பெறப்படுகிறது. நுண்கட்டுப்படுத்திகளில் உள்ள உள்ளமைந்த செயலும் இப்படித்தான் வேலை செய்கிறது, வீட்டில் செய்த ஒவ்வொரு அளவியும் அப்படியே; மீத்தேக்கிகளுக்கு இதுவே ஒரே வழி, ஏனெனில் பாலங்கள் அத்தகைய மதிப்புகளுக்காக உருவாக்கப்படவில்லை.
நான்கு இணை உருளைகள், அவற்றின் ஒரு அலகு நீளத்திற்கான மின்தேக்குதிறன் அளக்கப்படும் ஒரே ஒரு அளவை மட்டுமே சார்ந்தது — மேற்பொருந்தும் நீளத்தை. 1956 இல் கண்டறியப்பட்ட தேற்றம் மின்தேக்குதிறனை வடிவவியலிலிருந்து கணக்கிட வழி செய்தது, பல பத்தாண்டுகளாக மின்னியல் தரநிலைகளை மீட்டருடன் பிணைத்தது.
05 · எழுத்து விதிகள்
µF, nF, pF — «µµF» என்பதே கிடையாது
இரட்டை முன்னொட்டுகள் SI இல் தடைசெய்யப்பட்டவை: பிகோஃபாரட் pF என எழுதப்படுகிறது, «µµF» என்றோ «mmF» என்றோ அல்ல, பழைய படங்களில் இரண்டுமே காணக்கிடைத்தாலும். F குறியீடு பெரிய எழுத்து; அருகில் உள்ள °F என்பது ஃபாரன்ஹீட் பாகை, வேறு அளவு. மின்தேக்கிகளின் குறியீட்டில் «104» என்பது 10·10⁴ pF, அதாவது 100 nF.
மின்பகுளி மின்தேக்கிகள் முனைவுடையவை, குறியீட்டில் உள்ள மின்னழுத்தம் ஓர் எல்லை, வேலைப் புள்ளி அல்ல: 16 V மின்தேக்கி 12 V சுற்றில் ஆண்டுக்கணக்கில் வாழும், 15 V சுற்றில் மாதக்கணக்கில். வானொலி ஆர்வலர்களின் பழக்கம் நீக்கப்பட்ட இரு முன்னொட்டுகளைக் காப்பாற்றியது: «µµF» மற்றும் «mmF» பிகோஃபாரட்டைக் குறித்தன. CGS நிலைமின் முறையின் வரலாற்று ஸ்டாட்ஃபாரட் சென்டிமீட்டருக்குச் சமம்: நிலைமின் அலகுகளில் மின்தேக்குதிறன் நீளத்தால் அளக்கப்பட்டது.
06 · அண்டை அலகுகள்
ஃபாரட் மின்னூட்டத்திற்கும் மின்னழுத்தத்திற்கும் இடையே நிற்கிறது, ஹென்றியுடன் இணையும்போது அலைவுச் சுற்றின் அதிர்வெண்ணைத் தீர்மானிக்கிறது — வானொலியை நிலையத்திற்குக் கூட்டும் அதே சுற்று.
ஆற்றல் வாய்பாட்டில் உள்ள மின்னழுத்தத்தின் வர்க்கம் காட்டுவது: மின்னழுத்தத்தை இரட்டிப்பாக்கினால் நான்கு மடங்கு சேமிக்கப்படும் — அதனால்தான் மீத்தேக்கிகளில் ஃபாரட்டுக்காக அல்ல, கூடுதலான ஒவ்வொரு வோல்ட்டுக்காகவும் போராடுகிறார்கள். Simetrium ஏடுகளில் ஃபாரட்டுக்கு அடுத்தபடியாக நிற்பவை ஏடுகளில் ஃபாரட்டுக்கு அடுத்தபடியாக நிற்பவை கூலூம் மற்றும் வோல்ட் வரையறையிலிருந்து, ஹென்றி சுற்றின் இணை அளவாக, ஓம் கால மாறிலியிலிருந்து மற்றும் ஜூல் சேமிக்கப்பட்ட ஆற்றலின்.
07 · வரலாற்றுப் பகுதி
ஃபாரட்டுக்கு முன் மின்தேக்குதிறனை எதில் எண்ணினார்கள்
பீட்டர் ஃபான் மூசன்புரூக் அத்தனை வலிமையான அதிர்ச்சியைப் பெற்றார், தன் சொந்த வார்த்தைகளின்படி பிரான்சின் மகுடம் கிடைத்தாலும் அந்தச் சோதனையை மீண்டும் செய்யமாட்டார். லைடன் ஜாடி ஏறத்தாழ ஒரு நானோஃபாரட் தாங்கியது — ஒரு மனிதனைச் சாய்க்க அதுவே போதுமானதாக இருந்தது.
ஃபாரடே முறையான கல்வி பெறவில்லை, கணிதமும் அவருக்குத் தெரியாது; ஆனால் மின்பொறியியலுக்குப் புலத்தையும் தூண்டலையும் மின்பகுப்பையும் தந்தது அவருடைய சோதனைகளே. மின்தேக்குதிறனின் அலகு அவரது பெயரால் அழைக்கப்பட்டது.
மின்னியலாளர் மாநாடு வோல்ட், ஆம்பியர், ஓம் ஆகியவற்றுடன் சேர்ந்து கூலூம் மற்றும் வோல்ட் வழியாக ஃபாரட்டை வரையறுத்தது. நடைமுறை உடனே மைக்ரோஃபாரட்டுக்கு நகர்ந்தது: அந்த ஆண்டுகளில் மனிதக் கையால் செய்யப்பட்ட எந்தப் பொருளுக்கும் முழு ஒரு ஃபாரட் மின்தேக்குதிறன் இல்லை.
இரட்டை மின்படலை மின்தேக்கியின் காப்புரிமையை General Electric தாக்கல் செய்தது, ஆனால் அதைப் பொருளாக்கியது ஜப்பானின் NEC; 1978 இல் நாடா ஒலிப்பதிவிகளின் நினைவகத்திற்காக «மீத்தேக்கி» ஒன்றை வெளியிட்டது. இன்று மூவாயிரம் ஃபாரட் மீத்தேக்கி உள்ளங்கையில் அடங்குகிறது.
அலகு அத்தனை துரதிர்ஷ்டமாகத் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது, ஏறத்தாழ இருநூறு ஆண்டுகள் யாரும் அதைப் பயன்படுத்தவில்லை
தூய வடிவவியலிலிருந்து தரநிலையை உருவாக்க முடிந்த ஒரே மின்னியல் அளவு மின்தேக்குதிறன்தான். 1956 ஆம் ஆண்டு தாம்சன் மற்றும் லாம்பர்ட் தேற்றம் கூறுவது: நான்கு இணை உருளை மின்முனைகள் கொண்ட அமைப்பில் ஒரு அலகு நீளத்திற்கான மின்தேக்குதிறன் மின்மாறிலியை மட்டுமே சார்ந்தது, வேறு எதையும் சாராது: கம்பிகளின் விட்டத்தையும் அல்ல, அவற்றுக்கு இடையிலான தூரங்களையும் அல்ல. நகரும் திரையால் மேற்பொருந்தும் நீளத்தை அளந்தால் போதும் — மின்தேக்குதிறன் கணக்கின் வழியே அறியப்படும். இத்தகைய கணக்கிடத்தக்க மின்தேக்கி மீட்டருக்கு ஏறத்தாழ இரண்டு பிகோஃபாரட் தந்தது; தேசிய மின்தேக்குதிறன் தரநிலைகளுக்கு அடித்தளமானது, அவற்றின் வழியாக ஓம் தரநிலைகளுக்கும், ஏனெனில் மின்தடை மின்தேக்குதிறனிலிருந்தும் அதிர்வெண்ணிலிருந்தும் கிடைக்கிறது. குவாண்டம் ஹால் விளைவு 1990 இல் அந்தச் சங்கிலியை அறுத்து ஓமை முதன்மையாக்கியது; எனினும் கணக்கிடத்தக்க மின்தேக்கிகள் தனிச் சரிபார்ப்பாக ஆய்வகங்களில் தங்கிவிட்டன — இரு வழிகளுக்கு இடையிலான வேறுபாடு இன்றளவும் மின்னியல் தரநிலைகளின் ஒத்திசைவுச் சோதனைகளுள் ஒன்று.
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
ஃபாரட்டின் ஏடு திறந்துள்ளதுSI அடிப்படை அலகுகள்
செங்கல் நிறத்தில் — ஃபாரட்டை உருவாக்கும் நான்கு அலகுகள்பிற முறைகளில் மின்தேக்குதிறன்
ஏட்டின் மொழி
36 மொழிகள். F என்ற குறியீடு பன்னாட்டுத் தன்மையுடையது, ஆனால் ஒரு மதிப்பை எழுதும் முறை அப்படியல்ல: ஐரோப்பியப் படங்களில் நூறு நானோஃபாரட், அமெரிக்கப் படங்களில் புள்ளி ஒன்று மைக்ரோஃபாரட் — ஏடு குறியீட்டை அந்தந்த வழக்கத்திற்கு மாற்றுகிறது.