மின்சார தேவையை கணக்கிடல்

இனி நமக்கு நாள் ஒன்றுக்கு தேவைப்படும் மின்சாரம் எவ்வளவு என்பதை கணக்கிட வேண்டும். ஒவ்வொரு சாதனமும் எவ்வளவு மின்சாரத்தை உபயோகப்படுத்தும் என்பதை இப்பொழுது பார்க்கலாம்.

சாதாரண பல்பு  மிகவும் அதிகமாக கரண்ட் எடுக்கும். உதாரணத்திற்கு 60 வாட் பல்பு என்றால் ஒரு மணி நேரம் எரிய 60 வாட் சக்தி வேண்டும். அதாவது  0.272 ஆம்பியர் கரண்ட் வேண்டும். அதே வெளிச்சத்தை 13 - 15 வாட் காம்பேக்ட் புளோரசென்ட்  லாம்ப் ( CFL - COMPACT FLUORESENT LAMP )  தரும். அதாவது  நான்கில் ஒரு பங்கு மின்சாரமே தேவைப்படும். கீழே உள்ள அட்டவணையை பார்க்கவும்.

எனவே சாதாரண பல்புகளுக்கு பதில் CFL பல்புகளை உபயோகித்தால் மின் செலவு குறையும். சீலிங் ஃபேன் = 65 W -75 W, டி.வி = 100 W . இது கம்பெனி, மாடல்களை பொருத்து மாறுபடும். எனவே நம் டி.வி.யின் சர்வீஸ் மேனுவலை பார்க்கவேண்டும்.  இப்பொழுது நாம் எந்தெந்த சாதனங்களை எவ்வளவு நேரம் ஒரு நாளைக்கு உபயோகிக்கிறோம் என்பதை பார்க்கலாம்.

சீலிங் ஃபேன்      6 மணி நேரம்    =   6 x 70 W  = 420 W
லைட்                    6 மணி நேரம்    =   6 x  40 W  = 240 W
டி.வி                       4 மணி நேரம்    =    4 x  100W = 400 W
ஆக மொத்தம் வாட்ஸ்   ------------------------        = 1060 W

இதைப்போலவே நாம் உபயோகிக்கும் சாதனங்கள் எத்தனை வாட்ஸ், எவ்வளவு நேரம் உபயோகிக்கிறோம் என்பதை கணக்கிட்டு மொத்த மின் தேவையை கணக்கிடலாம்.

இனி வோல்ட், கரண்ட், வாட்  என்றால் என்ன என்பதை பார்ப்போம்.

பேச்சு வழக்கில் நாம் கரண்ட் என்று சொல்வோம். அது மின்சாரத்தை குறிக்கும். ஃபேன் மெதுவாக சுற்றினாலோ அல்லது டியூப் லைட் எரியாமல் விட்டு விட்டு எரிந்தால் லோ வோல்ட் என்று சொவோம். அடுத்தபடி கடையில் பல்பு வாங்கும் பொழுது 40W அல்லது 60 வாட் பல்பு கொடுங்கள் என்று கேட்ப்போம். அதற்கு மேல் நமக்கு மின்சாரத்தை பற்றி தெரியாது. அவசியம் வோல்ட், கரண்ட், வாட்ஸ் என்றால் என்ன? அவை ஒன்றோடு ஒன்று எப்படி தொடர்பு உடையது என்பதைப்பற்றி தெரிந்து கொள்ள வேண்டும். 

வோல்ட் (VOLT)

 

மின்சாரத்திலிருக்கும் எலெக்ட்ரான்களை (ELECTRONS) லோடு அல்லது சர்க்கியூட்  என அழைக்கப்படும் நம் மின்சாதனத்திற்கு அனுப்பும் அழுத்தமே வோல்ட் ஆகும்.  எனவேதான் வோல்ட்டை மின் அழுத்தம் என தமிழில் சொல்கிறோம். மேலே உள்ள படத்தில் தரை மட்டத்திலிருந்து 1 மீட்டர் உயத்தில் தண்ணீர் தொட்டி இருக்கிறது. அதன் அடிப்பாகத்தில் 1 cm அளவுள்ள குழாய் ஒன்று இணைக்கப்பட்டுள்ளது.  அடுத்ததாக அதே தொட்டி 10 மீட்டர் உயரத்தில் வைக்கப்பட்டுள்ளது. இப்பொழுது முதல் நிலையில் வைக்கப்பட்டிருக்கும் பொழுது அதன் வெளியேறு குழாய் வழியாக வெளிவரும் தண்ணீரின் அழுத்தம் குறைவாக இருக்கும். 10 மீட்டர் உயரத்திலிருந்து வெளிவரும்  தண்னீரின் அழுத்தம் 10 மடங்கு அதிகமாக இருக்கும்.6 வோல்ட், 12 வோல்ட், 24 வோல்ட் பாட்டரிகளை இப்பொழுது ஒப்பிட்டு பார்ப்போம். 24 வோல்ட் பாட்டரி 6 வோல்ட் பாட்டரியை விட 4 மடங்கு மின் அழுத்தம் அதிகமானது. அதைப்போல 12 வோல்ட் பாட்டரியை விட 2 மடங்கு அதிக மின் அழுத்தம் கொண்டது.

கரண்ட் (CURRENT)
தண்ணீர் தொட்டியிலிருந்து குழாய் வழியாக வாட்டர் மாலிகுல்ஸ் என்ற தண்ணீர் வெளியேறும் அளவை போல மின்சார எலெக்டிரான்ஸ் வெளியேறும் அளவை கரண்ட் குறிக்கும். அதாவது நம் சாதனம் உபயோகிக்கும் எலெக்டிரான்ஸ் அளவை குறிக்கும். பொதுவாக கரண்ட் என்பது ஆம்பியர் என அழைக்கப்படும்.

மேலே உள்ள படத்தை பாருங்கள். முதல் தொட்டியின் அவுட்லெட் பைப் 1 செ.மி, இரண்டாவது படத்தில் 10 செ.மி பைப் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. 1 செ.மி அளவிலுள்ள குழாய் 1 மணி நேரத்தில் 100 லிட்டர் தண்ணீர் வெளிவருவதாக வைத்துக்கொள்வோம். அப்படியென்றால் 10 செ.மி அளவுள்ள குழாய் மூலம் 100 லிட்டருக்கு அதிகமாக பல மடங்கு தண்ணீர் வெளிவருமல்லவா?. ஆமாம். அதைப்போலவே மின் இணைப்பில் இணைக்கப்பட்டுள்ள சாதனம் அதிக அளவில் மின்சாரத்தை எடுக்கக்கூடியதென்றால், அதற்கேற்ப இணைப்பு வயரின் பருமனை ( cross-sectional area) அதிகரிக்க வேண்டும்.

இப்பொழுது  Ohms's Law  பற்றி தெரிந்து கொள்வோம்.

POWER = VOLTAGE  X  CURRENT   ( P = V x  I )

 or

WATT  = VOLTAGE  X  AMPERE  ( W = V x  A )

இதுதான் அடிப்படை விதி. இப்பொழுது வாட், வோல்ட், ஆம்பியர் இவற்றில் ஏதாவது 2 தெரிந்திருந்தால் மூன்றாவதை கண்டுபிடித்து விட முடியும். உதாரணத்திற்கு  டி.வியை எடுத்துக்கொள்ளலாம். அது இயங்கும் வோல்ட் 220. 100 வாட் என டிவி. காபினட்டில் போட்டிருக்கிறது என வைத்துக்கொள்வோம். அது எவ்வளவு கரண்டை எடுக்கும்?   

W = V x A  

ie   100 W = 220 x A

ie   100 / 220 = A  (Watt divided by Volt)
ie   = 0.455 Amp

அதாவது 0.455 ஆம்பியர் கரண்ட் அதற்கு தேவை.

இனி சீரியஸ் ( SERIES CONNECTION) இணைப்பு மற்றும் பேரலல் (PARALLEL CONNECTION)  பற்றி பார்க்கலாம்.

சீரியஸ் இணைப்பு

( ஒவ்வொரு பாட்டரியும் 1.5 V / 1.7 Amp )

இந்த படத்தில் 3 பாட்டரிகள் (1.5V,1.7Amp) சீர்யஸ் முறையில் இணைக்க பட்டுள்ளது.முதல் பாட்டரியின் பாசிடிவ் முனை இரண்டாவது பாட்டரியின் நெகடிவ் முனையிடனும், 2-வது பாட்டரியின் பாஸிடிவ் முனை 3-வது பாட்டரியின் நெகடிவ் முனையிடனும் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. இப்பொழுது 1-வது பாட்டரியின் நெகடிவ் முனையும் 3-வது பாட்டரியின் பாஸிடிவ் முனையும்  எதனுடனும் இணைக்கப்படாமல் உள்ளது இந்த இரு முனைகளின் வழியாக நமக்கு 4.5 வோல்ட் / 1.7 ஆம்பியர் கிடைக்கும்.

பாரலெல் (PARALLEL) இணைப்பு

மேலே குறிப்பிடப்பட்ட அதே பாட்டரிகள் பாரெலெல் முறையில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. மூன்று பாட்டரிகளின் பாஸிடிவ் முனைகள் ஒன்றாகவும் நெகடிவ் முனைகள் ஒன்றாகவும் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. இப்பொழுது பாஸிடிவ் மற்றும் நெகடிவ் முனைகள் வழியாக நமக்கு  1.5 V / 5.1 ஆம்பியர் மின்சாரம் கிடைக்கும்.

சீரியஸில் இணைக்கும் பொழுது மின் அழுத்தம் (வோல்ட்) மட்டுமே கூடுதலாகும். ஆம்பியர் அதிகரிக்காது.                                                                

பேரலில் இணைக்கும் பொழுது மின் அழுத்தம் (வோல்ட்) அதிகரிக்காது. ஆம்பியர் மட்டுமே அதிகரிக்கும்.