வோல்ட்
SI வழி அலகு · அளவு: மின்னழுத்தம்
01 · வரையறை
வோல்ட்டா துத்தநாகம், செம்பு, நனைந்த அட்டை ஆகியவற்றை ஒன்றன் மேல் ஒன்றாக அடுக்கி — நேர் மின்னோட்டத்தின் முதல் மூலத்தைப் பெற்றார். அவருக்கு முன், மின்சாரத்தைச் சேமிப்பதும் தீப்பொறியாக வெளியிடுவதும் மட்டுமே தெரிந்திருந்தது.
ஒரு ஆம்பியர் மின்னோட்டம் ஒரு வாட் ஆற்றலைச் சுமந்து செல்லும் மின்னழுத்தமே ஒரு வோல்ட். வேறு சொற்களில், அத்தகைய பகுதியைக் கடந்த ஒவ்வொரு கூலூம் மின்னூட்டமும் ஒரு ஜூல் வேலையை விட்டுச் செல்கிறது. மின்னழுத்தம் ஓர் இடத்தின் பண்பு அல்ல, இரு புள்ளிகளுக்கு இடையிலான வேறுபாடு: இரண்டாம் புள்ளியைச் சொல்லாமல் “கம்பியின் மின்னழுத்தம்” என்பதற்குப் பொருளில்லை, அதனால்தான் ஒவ்வொரு சுற்றிலும் பொது நிலத்தொடர்பு இருக்கிறது. மின்பொருத்தி 230 V தருகிறது, AA மின்கலம் 1.5 V, மூளையின் நரம்பணு பத்துக்கணக்கான மில்லிவோல்ட்டில் வேலை செய்கிறது, கம்பிவடமோ 750 kV ஐத் தாங்குகிறது. நூற்றுக்கணக்கான கிலோவோல்ட் கம்பியில் அமர்ந்த பறவை காயமின்றி இருப்பது, அதன் இரு கால்களும் ஒரே மின்னழுத்தத்தில் இருப்பதால்தான். இதிலிருந்தே மின்சாரத்தின் ஆபத்து வோல்ட்டால் அளக்கப்படுவதில்லை என்பதும் வருகிறது: கொல்வது உடலைக் கடக்கும் மின்னோட்டம்; வோல்ட் அது தோலின் மின்தடையைக் கடந்து பாயுமா என்பதை மட்டுமே தீர்மானிக்கிறது. உலர்ந்த உள்ளங்கை ஏறத்தாழ ஒரு லட்சம் ஓம் தருகிறது, நனைந்த கை ஆயிரம்; அதே மின்னழுத்தம் ஒரு முறை பாதிப்பற்றதாகவும் இன்னொரு முறை உயிர்கொல்லியாகவும் அமைகிறது.
நேர் மின்னோட்டத்தின் முதல் மூலம், துத்தநாகத் தட்டுகளும் செம்புத் தட்டுகளும் மாறி மாறி அடுக்கப்பட்ட ஒரு தூண்; அவற்றுக்கு இடையே உப்புநீரில் நனைந்த கம்பளித் துணி. ஒவ்வொரு இணையும் ஏறத்தாழ வோல்ட்டில் பத்தில் ஒரு பங்கைத் தந்தது; விரல்களில் அதிர்ச்சி தெரியத் தொடங்கும் வரை வோல்ட்டா பத்துப் பத்து இணைகளாக அடுக்கிக் கொண்டே சென்றார். அதே கொள்கை இன்றும் நிற்கிறது: மூன்று லித்தியம் மின்கலங்களின் மின்கலத்தொகுப்பில் மின்னழுத்தங்கள் கூடிச் செல்கின்றன, ஏனெனில் மின்கலங்கள் தொடரிணைப்பில் உள்ளன. இந்தச் சோதனையே “விலங்கு மின்சாரம்” என்ற கால்வானியின் கொள்கையைக் கவிழ்த்தது: மின்னோட்டம் வெவ்வேறு உலோகங்களிலிருந்து வந்தது, தவளையின் கால் ஓர் உணர்திறன் மிக்க கருவி மட்டுமே.
02 · மாற்றம்
மின்னழுத்தத்தை இடுங்கள் — ஏடு அதை ஒவ்வொரு அலகிலும் விரித்துக் காட்டும்
முன்னொட்டுகள் முழு வீச்சையும் மூடுகின்றன — வெப்பமின் இணையின் நானோவோல்ட் சமிக்ஞைகள் முதல் கம்பிவடங்களின் மெகாவோல்ட் வரை. அட்டவணையில் உள்ள எலக்ட்ரான்வோல்ட் மின்னழுத்தம் அல்ல; தரப்பட்ட மின்னழுத்த வேறுபாட்டைக் கடந்த எலக்ட்ரான் பெறும் ஆற்றல் அது.
மின்பொருத்தியின் மின்னழுத்தம் மாறுதிசையானது; 230 என்ற எண் வர்க்கச் சராசரி மூல மதிப்பைக் குறிக்கிறது — அதே மின்தடையில் அதே ஆற்றலைத் தரும் நேர்திசை மின்னழுத்தம் அவ்வளவு என்று பொருள். சைன் அலையின் உச்சம் √2 மடங்கு உயர்ந்து முந்நூற்று இருபத்தைந்து வோல்ட்டை எட்டுகிறது; இரு உச்சங்களுக்கு இடையிலான வீச்சு அறுநூற்று ஐம்பது. மின்காப்பு உச்ச மதிப்பைக் கொண்டே கணக்கிடப்படுகிறது; அதனால்தான் “230 க்கு” என மலிவாகக் கட்டிய கருவி முதல் சுழற்சியிலேயே உடைந்துவிடுகிறது.
| அலகு | பெயர் | மதிப்பு | எங்கு காணப்படுகிறது |
|---|---|---|---|
| V | வோல்ட், SI அலகு | 230 | இந்த ஏட்டின் தொடக்க அலகு |
| mV | மில்லிவோல்ட் | 230000 | மருத்துவம், அளவைத் தொழில்நுட்பம் |
| µV | மைக்ரோவோல்ட் | 2.3·10⁸ | கருவிகளின் உணர்திறன் எல்லை |
| kV | கிலோவோல்ட் | 0.23 | உயர் மின்னழுத்தத் தொழில்நுட்பம் |
| MV | மெகாவோல்ட் | 2.3·10⁻⁴ | உயர் ஆற்றல் இயற்பியல் |
| மின்னூட்டத்திற்கு eV | எலக்ட்ரானின் ஆற்றல், eV | 230 | எண்ணளவில் மின்னழுத்தத்திற்குச் சமம் |
| statV | CGS நிலைமின் முறையின் வோல்ட் | 0.7672 | பெருக்கி ஒளியின் வேகத்தில் பத்தில் ஒரு பங்கு |
| abV | CGS மின்காந்த முறையின் ஆப்வோல்ட் | 2.3·10¹⁰ | வரலாற்று அலகுகளில் மிகச் சிறியது |
| V (int.) | 1908 இன் பன்னாட்டு வோல்ட் | 229.92 | பாதரசத் தூண் மற்றும் வெள்ளியால் வரையறுக்கப்பட்டது |
| V₉₀ | 1990 இன் நடைமுறை வோல்ட் | 230 | ஒரு கோடியில் நான்கு பங்கு வேறுபட்டது |
| வெஸ்டன் மின்கலம் | தர மின்கலத்தின் அலகுகளில் | 225.79 | வெப்பநிலைக் காப்பகத்தில் காட்மியம்-பாதரச மின்கலம் |
| V | வோல்ட் | 230 | இந்த ஏட்டின் தொடக்க அலகு |
முன்னொட்டுகள் நானோவிலிருந்து மெகா வரை செல்கின்றன: தொழில்நுட்பம் கையாளும் மின்னழுத்தங்களின் வீச்சு பதினைந்து படிநிலைகளைத் தழுவுகிறது. எலக்ட்ரான்வோல்ட் உள்ள வரி நினைவூட்டுகிறது: எலக்ட்ரானின் ஆற்றல், அது கடந்து வந்த மின்னழுத்தத்திற்கு எண்ணளவில் சமம்.
03 · அளவின் படிநிலைகள்
நானோவோல்ட் முதல் இடி மின்னிறக்கம் வரைஐரோப்பாவின் மின்பொருத்தி: இருநூற்று முப்பது வோல்ட்
04 · அளவைக் கருவிகள்
மின்னழுத்தத்தை எதனால் அளக்கிறார்கள்
இது பகுதிக்கு இணையாக இணைக்கப்படுகிறது; மின்னோட்டத்தை இழுக்காமல் இருக்க அதன் மின்தடை முடிந்தவரை பெரிதாக இருக்க வேண்டும். முள் கருவிகளில் அது பத்துக்கணக்கான கிலோஓம், எண்ணிலக்கக் கருவிகளில் பத்து மெகாஓம் அல்லது அதற்கு மேல்; அதிக மின்தடை உள்ள சுற்றுகளில் அதுவும்கூட அளவீட்டைத் தெளிவாகத் திரிக்கிறது.
அளக்க வேண்டிய மின்னழுத்தம், தர மின்கலத்தின் மின்னழுத்தத்தில் ஒரு பகுதியால் சமன் செய்யப்படுகிறது; கால்வனோமீட்டர் பூச்சியத்தைக் காட்டும் கணம் பிடிக்கப்படுகிறது. அக்கணத்தில் கருவி மின்னோட்டத்தையே எடுப்பதில்லை, எனவே இம்முறை சுமையின் கீழ் உள்ள மின்னழுத்தத்தை அல்ல, மூலத்தின் உண்மையான மின்னியக்கு விசையைத் தருகிறது.
இரண்டு மின்தடைகள் தெரிந்த விகிதத்தில் மின்னழுத்தத்தைப் பகிர்ந்து கொள்கின்றன; அதனால் சில வோல்ட் அளவிலான கருவியால் கிலோவோல்ட்டை அளக்க முடிகிறது. உயர் அழுத்தக் கம்பிவடங்களில் அதே வேலையை மின்னழுத்த மின்மாற்றி செய்கிறது; அது அளவைச் சுற்றை ஆற்றல் சுற்றிலிருந்து மின்முறையில் பிரித்து வைக்கிறது.
நுண்ணலைகளால் கதிர்வீச்சு செய்யப்படும் மீக்கடத்தி சந்தி, அதிர்வெண்ணின் மடங்குகளாகவே மின்னழுத்தத்தைத் தருகிறது: ஜோசப்சன் மாறிலி ஹெர்ட்ஸை வோல்ட்டாக மாற்றுகிறது. ஆயிரக்கணக்கான சந்திகளால் ஆன அணி பத்து வோல்ட்டை நூறு கோடியில் சில பங்கு மீள்திறனுடன் தருகிறது — இதுவே இன்றைய தரநிலை.
05 · எழுத்து விதிகள்
V என்ற குறியீடு லத்தீன் — ரஷ்ய “В” இங்கே செல்லாது
ரஷ்ய “В” உம் லத்தீன் V உம் பார்வைக்கு வேறு, ஆனால் குறிப்பது ஒன்றையே; பன்னாட்டு ஆவணங்களில் V மட்டுமே ஏற்கப்படுகிறது. அலகின் பெயர் சிறிய எழுத்தில் — “இருநூற்று முப்பது வோல்ட்”, குறியீடு பெரிய எழுத்தில். மில்லிவோல்ட் mV, ஆனால் MV என்பது மெகாவோல்ட்: வேறுபாடு நூறு கோடி மடங்கு. மாறுதிசை மின்னோட்டத்தில் 230 V என்பது வர்க்கச் சராசரி மூல மதிப்பு; சைன் அலையின் உச்சம் √2 மடங்கு உயர்ந்து 325 V ஆகும். மின்காப்பு உச்ச மதிப்பைக் கொண்டு கணக்கிடப்படுகிறது.
அளவின் குறியீடு சாய்ந்த U அல்லது V, அலகின் குறியீடு நேரான V; U = 230 V என்ற வாய்பாட்டில் சாய்வும் நேர்வும் பொருளைப் பிரிக்கின்றன. ரஷ்ய குறியீடு В. கிலோ என்ற முன்னொட்டு சிறிய k யால் எழுதப்படுகிறது: kV, KV அல்ல. மில்லிவோல்ட்டும் மைக்ரோவோல்ட்டும் வழக்கமான முன்னொட்டுகளுடன் அமைகின்றன; ஆனால் “வோல்ட்-ஆம்பியர்” என்பது ஏற்கெனவே வேறு அலகு — தோற்ற ஆற்றல் — மின்னழுத்தத்துடன் அதற்குத் தொடர்பில்லை. எலக்ட்ரான்வோல்ட் ஒட்டி eV என எழுதப்படுகிறது: அது ஆற்றலின் அலகு.
06 · அண்டை அலகுகள்
ஓமின் விதியின் நடுவில் வோல்ட் நிற்கிறது: மின்னோட்டம், மின்னழுத்தம், மின்தடை மூன்றும் எந்த இரண்டு அளவுகளும் மூன்றாவதைத் தீர்மானிக்கும் வகையில் பிணைந்துள்ளன.
Simetrium ஏடுகளில் வோல்ட்டின் அருகில் நிற்பவை ஆம்பியர் மற்றும் ஓம் ஓமின் விதியிலிருந்து, வாட் அவற்றின் பெருக்கற்பலனாக, கூலூம் s ஃபாரட் மின்தேக்குத் திறனின் வரையறையிலிருந்து, மேலும் எலக்ட்ரான்வோல்ட் — இந்த அலகின் பெயரால் அழைக்கப்படும் ஆற்றல்.
07 · வரலாற்றுப் பகுதி
தவளையின் காலிலிருந்து குவாண்டப் படிவரை
அலெசாந்திரோ வோல்ட்டா “விலங்கு மின்சாரம்” என்பதன் இயல்பு குறித்து கால்வானியுடன் வாதிட்டார்; தான் சொல்வது சரி என நிறுவ, உயிரியல் சிறிதும் இல்லாத ஒரு மின்மூலத்தை அடுக்கிக் காட்டினார். வெவ்வேறு உலோகங்களின் அடுக்கு அறுபடாத மின்னோட்டத்தைத் தந்தது — வரலாற்றில் அதுவே முதல்.
மின்னியலாளர்களின் பன்னாட்டு மாநாடு வோல்ட்டை ஆம்பியர் மற்றும் ஓம் வழியாக வரையறுத்து, அந்த அலகுக்கு வோல்ட்டாவின் பெயரைச் சூட்டியது. அதை நடைமுறையில் உருவாக்கிக் காட்டும் பணி வேதியியல் மின்கலத்திடமே இருந்தது; அதன் துல்லியமோ தந்தித் தொடர்பு கேட்டதைவிட மிகக் குறைவு.
வெஸ்டனின் காட்மியம்-பாதரச மின்கலம் மைக்ரோவோல்ட் வரை மின்னழுத்தத்தைப் பிடித்து வைத்தது, தொண்ணூறு ஆண்டுகள் தரநிலையாக இருந்தது. அதை வெப்பநிலைக் காப்பகத்தில் வைத்தார்கள், மின்னோட்டம் எடுக்க விடவில்லை, உடையக்கூடிய கருவியைப் போலக் கவனமாகக் கொண்டு சென்றார்கள்.
இருபத்திரண்டு வயது ஆய்வு மாணவர் பிரையன் ஜோசப்சன், மீக்கடத்தி சந்தியில் மின்னழுத்தப் படிகள் தோன்றும் என முன்னுரைத்தார். 1990 முதல் வோல்ட் அப்படியே மீளுருவாக்கம் செய்யப்படுகிறது, வேதியியல் மின்கலங்கள் அளவையியல் அருங்காட்சியகங்களுக்குச் சென்றுவிட்டன.
வோல்ட்டோடு ஒத்துவராத வோல்ட்
1990 முதல் 2019 வரை அளவையியல் இரு வோல்ட்டுகளுடன் ஒருசேர வாழ்ந்தது. பன்னாட்டு முறையின் வரையறை வாட் மற்றும் ஆம்பியர் வழியாக முன்பு போலவே இருந்தது; ஆனால் அலகை ஜோசப்சன் விளைவால் உருவாக்கினார்கள், மாறிலிக்கு ஒப்புக்கொள்ளப்பட்ட மதிப்பை வைத்து — அந்த நடைமுறை அலகை V₉₀ என எழுதினார்கள். அதற்கும் SI வோல்ட்டுக்கும் இடையிலான வேறுபாடு ஒரு வோல்ட்டுக்கு மைக்ரோவோல்ட்டின் பத்தில் சில பங்கு என மதிப்பிடப்பட்டது: தொழில்நுட்பத்திற்குப் பொருட்படுத்த முடியாத அளவு, தரநிலைகளை ஒன்றோடொன்று ஒப்பிடுவதற்கோ கொள்கையளவில் தீர்மானமானது. 2019 இன் மறுவரையறை இந்தப் பிளவை அகற்றியது: எலக்ட்ரானின் மின்னூட்டமும் பிளாங்க் மாறிலியும் துல்லியமான எண்களாயின, ஜோசப்சன் மாறிலியும் அப்படியே; நடைமுறை அளவுகோல் வரையறையுடன் பொருந்தியது. அதே சமயம், முப்பது ஆண்டுகளில் V₉₀ இல் திரண்ட அனைத்து அளவீடுகளுக்கும் பின்னோக்கித் திருத்தம் அறிவிக்க வேண்டியிருந்தது — அலகின் வரையறை மாறியதால் கடந்த ஆண்டுகளின் முடிவுகள் மீண்டும் கணக்கிடப்படும் அரிய தருணம்.
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
வோல்ட்டின் ஏடு திறந்துள்ளதுSI அடிப்படை அலகுகள்
செங்கல் நிறத்தில் — வோல்ட்டை உருவாக்கும் நான்கு அலகுகள்பிற முறைகளில் மின்னழுத்தம்
ஏட்டின் மொழி
36 மொழிகள். V என்ற குறியீடு பன்னாட்டுத் தன்மையுடையது, ஆனால் மின்பொருத்தியில் உள்ள மின்னழுத்தம் அப்படியல்ல: ஐரோப்பாவில் இருநூற்று முப்பது வோல்ட், வட அமெரிக்காவில் நூற்று இருபது, இந்தியாவிலும் இலங்கையிலும் இருநூற்று முப்பது — ஏடு அந்தந்த நாட்டின் மதிப்பையே இடுகிறது.