சீமென்ஸ்
SI வழி அலகு · அளவு: மின்கடத்துதிறன்
01 · வரையறை
ஒரு சீமென்ஸ் என்பது ஒரு ஓம் மின்தடை கொண்ட பகுதியின் கடத்துதிறன். இந்த அலகில் புதிய இயற்பியல் எதுவும் இல்லை; எழுதுவதற்கான வசதி இருக்கிறது: இணையான கடத்துதிறன்கள் எளிதாகக் கூடுகின்றன, மின்தடைகளையோ தலைகீழ்கள் வழியாகக் கணக்கிட வேண்டியிருக்கிறது. அதனால்தான் எல்லாம் இணையாகத் தொடுக்கப்பட்ட இடங்களில் சீமென்ஸில் பேசுகிறார்கள் — மின்வேதியியலில் கரைசல்களைப் பற்றி, உடலியலில் சவ்வுகளைப் பற்றி, மின்னணுவியலில் டிரான்சிஸ்டரின் கடத்தல் சரிவைப் பற்றி.
இதுதான் இந்த அலகை நியாயப்படுத்துகிறது. இணைத் தொடுப்பில் மின்தடைகளைத் தலைகீழ்கள் வழியாகச் சேர்க்க வேண்டியிருக்கிறது; ஆனால் கடத்துதிறன்கள் ஒரு முடிச்சில் மின்னோட்டங்கள் போல எளிதாகக் கூடிவிடுகின்றன; சிக்கலான வலையமைப்பின் கணக்கு சீமென்ஸில் வெறும் கூட்டலாகச் சுருங்குகிறது. இரண்டாவது களம் கரைசல்கள். நீரின் கடத்துதிறன் கரைந்துள்ள உப்பின் அளவுக்கு நேர்விகிதத்தில் இருக்கிறது; மீன் தொட்டியிலிருந்து அணுமின் நிலையம் வரை நீர்ச் சுத்திகரிப்பு முழுவதும் அதைச் சென்டிமீட்டருக்கு மைக்ரோசீமென்ஸில் அளக்கிறது. தூய நீரில் கடத்துதிறனை அதன் சொந்தப் பிரிகையே தீர்மானிக்கிறது; அது சென்டிமீட்டருக்கு மைக்ரோசீமென்ஸின் நூறில் ஐந்து பங்கு அளவில் இருக்கிறது — எந்த வடித்தலும் அதற்குக் கீழே செல்வதில்லை.
மூன்று ஓம் கொண்ட மூன்று மின்தடையிகளை இணையாகத் தொடுத்தால் ஒரு ஓம் கிடைக்கும் — ஆனால் மின்தடைகள் வழியாக அங்கே செல்வது என்பது மூன்று பின்னங்களைக் கூட்டி முடிவைப் புரட்டுவது. சீமென்ஸில் அதே வேலை மனத்திலேயே முடிந்துவிடும்: மூன்றில் ஒன்று கூட்டல் மூன்றில் ஒன்று கூட்டல் மூன்றில் ஒன்று சமம் ஒன்று. முடிச்சு மின்னழுத்த முறை இதன்மேலேயே நிற்கிறது: தெரியாதவை முடிச்சு மின்னழுத்தங்கள், குணகங்கள் கிளைகளின் கடத்துதிறன்கள்; அணி சமச்சீராக வருகிறது, ஒரு பின்னம்கூட இல்லாமல் எண்முறையில் தீர்க்கப்படுகிறது. மின் வலையமைப்புக் கணக்குகள் சீமென்ஸிலேயே நடத்தப்படுகின்றன; இறுதி விடை மட்டுமே ஓமாக மாற்றப்படுகிறது.
02 · மாற்றம்
ஒரு கடத்துதிறனை இடுங்கள் — ஏடு அதை மின்தடையாகப் புரட்டித் தரும்
ஓமுடன் உள்ள தொடர்பு தலைகீழானது; அதனால் அட்டவணை அலகை மதிப்பால் வகுக்கிறது. mho உம் «தலைகீழ் ஓம்» உம் பழைய பெயர்களில் அதே சீமென்ஸ்; எழுபதுகள் வரை கையேடுகளில் இருக்கின்றன.
கடத்துதிறன்மானி கரைசலின் கடத்துதிறனை அல்ல, தன் சொந்தக் கலனின் கடத்துதிறனையே அளக்கிறது; அதனால்தான் உணரியின் ஏட்டில் கலன் மாறிலி தரப்படுகிறது: மின்முனைகளுக்கு இடையிலான தூரத்திற்கும் அவற்றின் பரப்புக்கும் உள்ள விகிதம். அளக்கப்பட்ட சீமென்ஸை இந்த மாறிலியால் தலைகீழ் சென்டிமீட்டரில் பெருக்கினால் சென்டிமீட்டருக்கு மைக்ரோசீமென்ஸ் கிடைக்கிறது. தூய நீருக்குச் சிறிய மாறிலி கொண்ட கலன்கள், கடல் நீருக்குப் பெரிய மாறிலி கொண்டவை; இல்லையேல் கருவி வீச்சை விட்டு வெளியேறிவிடும்.
| அலகு | பெயர் | மதிப்பு | எங்கு காணப்படுகிறது |
|---|---|---|---|
| S | சீமென்ஸ், SI அலகு | 1 | இந்த ஏட்டின் தொடக்க அலகு |
| mS | மில்லிசீமென்ஸ் | 1000 | மின்வேதியியலில் பழகிய பகுதி |
| µS | மைக்ரோசீமென்ஸ் | 1000000 | சென்டிமீட்டருக்கு — ஆய்வகங்களின் வேலை எழுத்துமுறை |
| nS | நானோசீமென்ஸ் | 10⁹ | இங்கே கடத்துதிறன் பயன்படுவதற்குப் பதிலாக இடையூறாகிறது |
| kS | கிலோசீமென்ஸ் | 0.001 | மின்தடை மைக்ரோஓமுக்கு இறங்குகிறது |
| Ω | ஓம், மின்தடை | 1 | தலைகீழ் அளவு, வேறு அலகு அல்ல |
| kΩ | கிலோஓம் | 0.001 | தசமத்திற்குப் பின் நான்கு இலக்கங்கள் — இவை ஏற்கெனவே மைக்ரோசீமென்ஸ் |
| ℧ | mho, ஓம் தலைகீழாக | 1 | அதே பொருள் பழைய பெயரில் |
| abS | ஆப்சீமென்ஸ், CGS மின்காந்தம் | 10⁻⁹ | ஒரே அலகில் நூறு கோடி சீமென்ஸ் |
| statS | CGS நிலைமின் முறையின் சீமென்ஸ் | 8.988·10¹¹ | ஒரு பிகோசீமென்ஸைவிடச் சற்று அதிகம் |
| சீ. அலகு | 1860 இன் சீமென்ஸ் அலகு | 0.9536 | ஒரு மீட்டர் நீளப் பாதரசத் தூண் |
| 2e²/h | கடத்துதிறன் குவாண்டம் | 12906 | 2019 முதல் துல்லியமான எண் |
| S | சீமென்ஸ் | 1 | இந்த ஏட்டின் தொடக்க அலகு |
ஓமுடன் உள்ள தொடர்பு தலைகீழானது; அதனால் அட்டவணை அலகை மதிப்பால் வகுக்கிறது: இணையான கடத்துதிறன்கள் கூடுகின்றன, மின்தடைகள் கூடுவதில்லை
03 · அளவின் படிநிலைகள்
மின்காப்பியிலிருந்து மீக்கடத்தி வரைஒரு சீமென்ஸ்: ஒரு ஓம் மின்தடை கொண்ட பகுதி
04 · அளவைக் கருவிகள்
கடத்துதிறனை எதனால் அளக்கிறார்கள்
அது கரைசலின் வழியே தன் சொந்த மாறுதிசை மின்னோட்டத்தைச் செலுத்தி ஓம் விதியால் கடத்துதிறனைக் கணக்கிடுகிறது. நேர்மின்னோட்டம் உதவாது: அது நீரைப் பிரித்து மின்முனைகளை மின்பகுப்பு விளைபொருட்களால் மூடிவிடும்; அதனால் வழங்கல் எப்போதும் மாறுதிசையானது, பொதுவாக ஒரு கிலோஹெர்ட்ஸில்.
கரைசல் இரு வளையக் கருக்களின் வழியே செல்கிறது: முதலாவது திரவத்தில் வளைய மின்னோட்டத்தைத் தூண்டுகிறது, இரண்டாவது அதைப் பிடிக்கிறது. மின்முனைகள் ஊடகத்தைத் தொடுவதே இல்லை; அதனால் உணரி அமிலங்களிலும் காரங்களிலும் அழுக்கான கழிவுநீரிலும் வேலை செய்கிறது — சாதாரணத் தகடுகள் அங்கே ஒரு மாதத்தில் அழிந்துபோகும்.
1978 முதல் கடலின் உவர்ப்புத்தன்மை வேதியியல் பகுப்பாய்வால் அல்ல, வெப்பநிலை, அழுத்தத்துடன் சேர்த்துக் கடத்துதிறனை அளப்பதன் மூலம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. நடைமுறை உவர்ப்பு அளவுகோல் மாதிரியின் கடத்துதிறனுக்கும் பொட்டாசியம் குளோரைடு மேற்கோள் கரைசலின் கடத்துதிறனுக்கும் உள்ள விகிதத்தால் வரையறுக்கப்படுகிறது; அதனால் அது பரிமாணமற்றது.
ஓர் அணு தடிமன் கொண்ட பாலத்தின் கடத்துதிறன் மென்மையாக அல்ல, 77.48 மைக்ரோசீமென்ஸ் குவாண்டத்தின் மடங்குகளான படிகளாக மாறுகிறது. மதிப்பு பிளாங்க் மாறிலியையும் எலக்ட்ரானின் மின்னூட்டத்தையும் மட்டுமே சார்ந்தது; விளைவையோ தங்க இழையை அறும்வரை இழுத்துப் பார்க்கிறார்கள்.
05 · எழுத்து விதிகள்
பெரிய S — இல்லையேல் அது வினாடி
இங்கே முழுச் சுமையையும் எழுத்தின் அளவே சுமக்கிறது: S என்பது சீமென்ஸ், s என்பது வினாடி. அலகின் பெயர் ரஷ்ய மொழியில் எண்ணுக்கேற்ப மாறுவதில்லை: «ஐந்து சீமென்ஸ்», «சீமென்ஸ்கள்» அல்ல, ஏனெனில் அது குடும்பப் பெயர். 1971 வரை இதே அளவை «mho» என்று அழைத்தார்கள் — ஓம் தலைகீழாக வாசிக்கப்பட்டது, தலைகீழ் குறியீடு ℧ உடன். அப்பெயர் ஏறத்தாழ ஒரு நூற்றாண்டு நிலைத்தது; இன்றும் டிரான்சிஸ்டர்களின் ஆங்கில ஆவணங்களில் தென்படுகிறது, அங்கே கடத்தல் சரிவு மில்லிமோவில் தரப்படுகிறது. கரைசலின் தன்கடத்துதிறனை S/m இல் எழுதுகிறார்கள், ஆனால் ஆய்வக வழக்கம் µS/cm ஐ உறுதியாகப் பற்றிக்கொண்டிருக்கிறது: அது நூறு மடங்கு சிறியது, எண்களும் வசதியாக வருகின்றன.
ரஷ்யக் குறியீடு См, பெரிய С உடன். 1971 வரை அலகு «mho» என அழைக்கப்பட்டது — ஓம் தலைகீழாக வாசிக்கப்பட்டது — தலைகீழ் ஒமேகா ℧ ஆல் எழுதப்பட்டது; அந்த எழுத்துமுறை அதிகாரப்பூர்வமாக நீக்கப்பட்டாலும், மின்னணுக் குழாய்களின் கையேடுகளிலும் டிரான்சிஸ்டர்கள் பற்றிய ஆங்கில இலக்கியத்திலும் காணப்படுகிறது; அங்கே கடத்தல் சரிவு இன்னும் சில வேளைகளில் மில்லிமோவில் தரப்படுகிறது. கரைசல்களின் தன்கடத்துதிறனை வழக்கமாக மீட்டருக்கு அல்ல, சென்டிமீட்டருக்கு மைக்ரோசீமென்ஸில் குறிக்கிறார்கள்: இரு எழுத்துமுறைகளுக்கு இடையிலான காரணி நூறு; அதைக் குழப்பினால் கொதிகலன் நீர் தகுதியற்றதாக இருந்தும் எளிதில் தகுதியானது எனத் தீர்மானிக்கப்படும் பிழை வரும்.
06 · அண்டை அலகுகள்
சீமென்ஸும் ஓமும் ஒரே அளவின் இரு பக்கங்கள். மாறுதிசை மின்னோட்டச் சுற்றுகளில் மின்மறுப்பின் தலைகீழ் அளவை அட்மிட்டன்ஸ் என்கிறார்கள்; அதுவும் சீமென்ஸில் அளக்கப்படுகிறது.
கடத்துதிறன் குவாண்டம் என்பது ஃபான் க்ளிட்சிங் மாறிலியின் பாதியின் தலைகீழ்: இரு எண்களும் ஒரே குவாண்டம் எல்லையை இரு பக்கங்களிலிருந்து சொல்கின்றன. இவற்றுள் ஏடுகளில் சீமென்ஸின் அருகில் நிற்பவை ஓம் தலைகீழ் அளவாக, ஆம்பியர் s வோல்ட் வரையறையிலிருந்து, லிட்டருக்கு மோல் கரைசல்களுக்கானவை மற்றும் ஃபாரடு அட்மிட்டன்ஸின் வினைத்திறன் பகுதியிலிருந்து.
07 · வரலாற்றுப் பகுதி
தலைகீழாக வாசிக்கப்பட்ட ஓம்
சீமென்ஸ் பீட்டர்ஸ்பர்கிலிருந்து கிரிமியா வரை தந்திக் கம்பியை அமைத்தார், முதல் மின்சார டிராமையும். கடத்துதிறனின் அலகு அவரது பெயரைத் தாங்குகிறது — அது ஓமின் தலைகீழ்.
கடத்துதிறனை «mho» இல் அளந்தார்கள் — ஓம் தலைகீழாக — தலைகீழ் ஒமேகாவால் குறித்தார்கள். இந்தப் பெயர் வில்லியம் தாம்சனுடையது எனக் கருதப்படுகிறது; எண்பது ஆண்டுகளுக்கு மேல் நிலைத்திருந்தது: குழாய்க் கையேடுகள் மில்லிமோவால் நிறைந்திருக்கின்றன.
பதினான்காவது பொது மாநாடு சீமென்ஸ், கேட்டல், மோல் ஆகியவற்றை ஏற்று, சொந்தப் பெயர் கொண்ட வழி அலகுகளின் பட்டியலை அத்துடன் மூடியது. அறிஞர் ஒருவரின் பெயரால் அல்லாமல் தொழிலதிபர் ஒருவரின் பெயரால் அமைந்த ஒரே SI அலகு சீமென்ஸ்தான் என்பது தெரியவந்தது.
இரு கடத்திகளுக்கு இடையிலான புள்ளித் தொடர்பில் கடத்துதிறன் 77.48 மைக்ரோசீமென்ஸ் என்ற குவாண்டத்தின் மடங்குகளாகத் தாவித் தாவி மாறுகிறது. ஒவ்வொரு படியும் எலக்ட்ரான்களுக்கு இன்னொரு வழி திறந்ததைக் குறிக்கிறது — அதற்கு அப்பால் கடத்துதிறன் தொடர்ச்சியான அளவாக இருப்பதில்லை.
ஒரே பெயர் நூறு ஆண்டு இடைவெளியில் இரு வேறு அலகுகளுக்குச் சென்றது
1860 இல் வெர்னர் சீமென்ஸ் மின்தடைக்கு ஒரு தரநிலையை முன்மொழிந்தார் — ஒரு மீட்டர் நீளமும் ஒரு சதுர மில்லிமீட்டர் குறுக்குவெட்டும் கொண்ட பாதரசத் தூண் — அதை «சீமென்ஸ் அலகு» என்று அழைத்தார்கள். அது இன்றைய ஓமின் 0.9536 க்குச் சமமாக இருந்தது; கால் நூற்றாண்டு காலம் கண்டத்தின் தந்தி ஊழியர்களின் வேலை அளவையாக இருந்தது. இருபது ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு மாநாடு அதற்குப் பதிலாக ஓமைத் தேர்ந்தெடுத்தது; அளவில் சற்று வேறுபட்டது. பிறகு 1971 இல் பதினான்காவது பொது மாநாடு சீமென்ஸ் என்ற பெயரைக் கடத்துதிறனின் அலகுக்குக் கொடுத்தது — அதாவது அவர் எழுதிய அளவின் தலைகீழான அளவுக்கே. வியப்பு இங்கேதான்: ஒரு தொழிலதிபர் மின்தடையின் அலகை முன்மொழிந்தார், அவரது பெயரோ அதன் தலைகீழுக்குச் சென்றது.
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
சீமென்ஸின் ஏடு திறந்துள்ளதுSI அடிப்படை அலகுகள்
செங்கல் நிறத்தில் — சீமென்ஸை உருவாக்கும் நான்கு அலகுகள்பிற எழுத்துமுறைகளில் கடத்துதிறன்
ஏட்டின் மொழி
36 மொழிகள். S என்ற குறியீடு பன்னாட்டுத் தன்மையுடையது, ஆனால் நீரின் கடினத்தன்மை அப்படியல்ல: ஜெர்மன் அலகுகள், பிரெஞ்சு, ஆங்கிலம், லிட்டருக்கு மில்லிகிராம் — ஏடு அவற்றை அந்தந்த வழக்கத்திற்கு மாற்றுகிறது.