വൈദ്യുതി എന്ന അദൃശ്യ ശക്തി

പുരോഗതിയുടെ നിര്‍ണായക കുതിപ്പുകളെല്ലാം മനുഷ്യന് സാധ്യമാക്കിയത് വൈദ്യുതിയുടെ കണ്ടുപിടിത്തമാണ്. വൈദ്യുതിയില്ലാത്ത ഒരു ലോകത്തെക്കുറിച്ച് നമുക്കിന്ന് ചിന്തിക്കാനേ കഴിയില്ല. തെരുവിലും വീട്ടിലും വെളിച്ചം നല്‍കുക, ഫാനിനെ കറക്കുക, മോട്ടൊര്‍ പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കുക എന്നിങ്ങനെ നൂറുനൂറു ജോലികള്‍ ചെയ്യാന്‍ മനുഷ്യനെ സഹായിക്കുന്ന അദൃശ്യ ശക്തിയാണ് വൈദ്യുതി. ചില വൈദ്യുതി വിശേഷങ്ങളിതാ.
പണ്ടേ തിരിച്ചറിഞ്ഞു
പ്ലാസ്റ്റിക് ചീപ്പോ സ്‌കെയിലോ എടുത്ത് ഉണങ്ങിയ സ്വന്തം തലമുടിയില്‍ നല്ലപോലെ ഉരസി ഭാരം കുറഞ്ഞ കടലാസു കഷ്ണത്തിനരികില്‍ കൊണ്ടുവന്നു നോക്കൂ. പ്ലാസ്റ്റിക്കിനടുത്തേക്ക് ആ കനം കുറഞ്ഞ വസ്തു ചാടുന്നതു കാണാം. തലമുടിയില്‍ ഉരസിക്കഴിഞ്ഞപ്പോള്‍ പ്ലാസ്റ്റിക്കിന് ആകര്‍ഷണ ശക്തി നല്‍കിയ പ്രതിഭാസമെന്താണ്…?
വൈദ്യുതിയെ ആദ്യമായി തിരിച്ചറിഞ്ഞത് ഗ്രീക്കുകാരാണ്. ക്രിസ്തു ജനിക്കുന്നതിനും ഏകദേശം അറുനൂറോളം വര്‍ഷം മുന്‍പ് കമ്പിളിയില്‍ ഉരസിയ ആംബര്‍ (ഒരിനം മരക്കറയുടെ ഫോസില്‍) വൈക്കോല്‍ത്തരികളെ ആകര്‍ഷിക്കുന്നത് അവര്‍ ശ്രദ്ധിച്ചു. പല പദാര്‍ഥങ്ങളും പരസ്പരമുള്ള ഉരസല്‍ മൂലം വൈദ്യുതിചാര്‍ജ് ഉള്ളവയായിത്തീരുന്നുവെന്ന് ഇന്നു നമുക്കറിയാം.
പേരിന്റെ കഥ
16ാം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ അവസാന പകുതിയില്‍ എലിസബത്ത് ഒന്നാം രാജ്ഞിയുടെ കൊട്ടാര ചികിത്സകനായിരുന്ന വില്യം ഗില്‍ബര്‍ട്ടാണ് വൈദ്യുതിയെന്ന പ്രതിഭാസത്തെക്കുറിച്ച് ആദ്യം വിശദമായി പഠിച്ചത്. അദ്ദേഹം ഈ ആകര്‍ഷണശക്തിയെ ഇലക്ട്രോണിക ശക്തിയെന്നു വിളിച്ചു. ഗ്രീക്ക് ഭാഷയില്‍ ഇലക്ട്രോണ്‍ എന്നാല്‍ ആംബര്‍ എന്നാണര്‍ഥം. പിന്നീട് കാലം കുറെ കഴിഞ്ഞാണ് ഇലക്ട്രോണ്‍ എന്ന പേരുണ്ടായത്. വൈദ്യുതി ചെറുഘടകങ്ങളായി പദാര്‍ഥങ്ങളുടെ ആറ്റങ്ങളില്‍ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നുവെന്നു തിരിച്ചറിഞ്ഞതും വൈദ്യുതിയുടെ ഏറ്റവും ചെറിയ ഈ ഘടകത്തിനെ ഇലക്ട്രോണെന്നു പേരിട്ടതും ജോണ്‍സ്റ്റണ്‍ സ്റ്റോണി എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞനാണ്, 1891ല്‍.
പദാര്‍ഥങ്ങളുടെ അടിസ്ഥാനഘടകമായ ആറ്റത്തില്‍ പ്രോട്ടൊണുകളും ന്യൂട്രൊണുകളും ന്യൂക്ലിയസിനു ചുറ്റും കറങ്ങുന്ന ഇലക്ട്രോണുകളുമുണ്ടല്ലോ. ഇലക്ട്രോണുകളുടെ സാന്നിധ്യം മൂലമോ ചലനം മൂലമോ ആണ് വൈദ്യുത ചാര്‍ജ് ഉണ്ടാകുന്നത്. ഇലക്ട്രോണ്‍ എന്ന ഗ്രീക്കുപദത്തില്‍ നിന്നാണ് ഇലക്ട്രിസിറ്റി എന്ന വാക്കുണ്ടായത്.
ആദ്യത്തെ ബാറ്ററി
വൈദ്യുതിയെ മനുഷ്യോപയോഗപ്രദമായ രീതിയില്‍ മെരുക്കാന്‍ കഴിഞ്ഞത് ബാറ്ററിയുടേയും ഡൈനാമോയുടെയും കണ്ടുപിടിത്തത്തോടുകൂടിയാണ്. ഇറ്റലിക്കാരനായ അലസാന്‍ഡ്രോവോള്‍ട്ടായാണ് (അഹലമൈിറൃീ ഢീഹമേ) ‘വോള്‍ട്ടായിക് സെല്‍’ എന്ന ആദ്യത്തെ ബാറ്ററി നിര്‍മിച്ചത്. 1800ലായിരുന്നു ഈ കണ്ടുപിടിത്തം.
ചെമ്പിന്റേയും സിങ്കിന്റേയും വിവിധ അടുക്കുകളെ ഉപ്പുലായനിയില്‍ മുക്കിയ കാര്‍ഡ്‌ബോര്‍ഡ് കഷ്ണങ്ങള്‍ കൊണ്ടു വേര്‍തിരിച്ച് ചെമ്പുകമ്പികൊണ്ടു ബന്ധിപ്പിച്ചപ്പോള്‍ ചെമ്പുകമ്പിയിലൂടെ തുടര്‍ച്ചയായി വൈദ്യുതി പ്രവഹിച്ചു. വോള്‍ട്ടായുടെ ഈ ബാറ്ററിയാണ് ലോകത്ത് വൈദ്യുതി യുഗത്തിനു തുടക്കമിട്ടത്.
വെളിച്ചം കൊണ്ടുവന്ന എഡിസന്‍
വൈദ്യുതബള്‍ബും വൈദ്യുതിവിതരണ സമ്പ്രദായവും ലോകത്താദ്യമായി അവതരിപ്പിച്ചത്
തോമസ് ആല്‍വാ എഡിസനാണ്. വായു മുഴുവന്‍ നീക്കം ചെയ്ത ഒരു സ്ഫടികഗോളത്തില്‍ പിടിപ്പിച്ച മുളനാരുകൊണ്ടുണ്ടാക്കിയ ഫിലമെന്റിലൂടെ വൈദ്യുതി കടത്തിവിട്ടപ്പോള്‍ ഫിലമെന്റ് പ്രകാശിച്ചു. 1879 ഒക്‌റ്റോബര്‍ പത്തിനായിരുന്നു ഈ കണ്ടുപിടിത്തം. ലോകത്തിലെ ആദ്യ വിദ്യുച്ഛക്തി വിതരണനിലയം തുടങ്ങിയതും എഡിസനാണ്. ന്യൂയോര്‍ക്കിലെ പോള്‍ സ്ട്രീറ്റില്‍ 85 വീടുകളിലേക്ക് ഈ സംവിധാനത്തിലൂടെ എഡിസന്‍ വൈദ്യുതി എത്തിച്ചു. ഇതുകണ്ട് അത്ഭുതം കൂറിയവരാണ് മെന്റ്റോപാര്‍ക്കിലെ മാന്ത്രികനെന്ന് അദ്ദേഹത്തെ വിശേഷിപ്പിച്ചത്.
പല രൂപം, പല വേഷം
വൈദ്യുതിയുടെ ഏറ്റവും വലിയ ഗുണം അതിനെ എങ്ങനെ വേണമെങ്കിലും ഉപയോഗിക്കാമെന്നതാണ്. പ്രകാശം, താപം, യന്ത്രം ചലിപ്പിക്കാനുള്ള ശക്തി, കാന്തികോര്‍ജം തുടങ്ങി ഏതുതരം ഊര്‍ജമായും വൈദ്യുതിയെ മാറ്റിയെടുക്കാം. കൂടാതെ അതിന്റെ രൂപത്തിലും ഭാവത്തിലും ശക്തിയിലും എല്ലാം ആവശ്യമനുസരിച്ച് മാറ്റം വരുത്താം. ഒരിടത്തുനിന്ന് മറ്റൊരിടത്തെത്തിക്കാനും എളുപ്പമാണ്.
ചൂടും വെളിച്ചവും
പെട്ടെന്ന് കത്തിപ്പോകാത്ത, പ്രതിരോധം കൂടുതലുള്ള കമ്പിച്ചുരുളിലൂടെ വൈദ്യുതി കടത്തിവിട്ടാല്‍ കമ്പി ചുട്ടുപഴുക്കും. ഇസ്തിരിപ്പെട്ടിയും ഇലക്ട്രിക് ഹീറ്ററുമെല്ലാം ഇങ്ങനെയാണു പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നത്. ഈ വിദ്യതന്നെ അല്‍പ്പം പരിഷ്‌കരിച്ചാല്‍ വെളിച്ചമുണ്ടാക്കാം. കമ്പിച്ചുരുള്‍ ഓക്‌സിജനുമായി ചേര്‍ന്ന് കത്തിപ്പോകാതെ സൂക്ഷിച്ചാല്‍ മതി. ഇതിനായി വായു നീക്കം ചെയ്തു പ്രത്യേക വാതകം നിറച്ച ബള്‍ബ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഫ്‌ളൂറസന്റ് ലാമ്പുകളില്‍ കമ്പിച്ചുരുളിനു പകരം നിയോണ്‍ വാതകമാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഈ വാതകത്തിലൂടെ വൈദ്യുതി കടന്നുപോകുമ്പോള്‍ പ്രകാശമുണ്ടാകുന്നു.
ഗാല്‍വനോമീറ്റര്‍
വൈദ്യുതിക്ക് കാന്തശക്തിയുണ്ടെന്ന് തെളിയിച്ചത് ഹാന്‍സ് ക്രിസ്റ്റ്യന്‍ ഏര്‍സ്റ്റഡ് (ഒമി െഇവൃശേെശമി ഛലൃേെലറ) (1820 ല്‍) ആണ്. വൈദ്യുതിയുടെ സാന്നിധ്യം കണ്ടുപിടിക്കാനുള്ള ഗാല്‍വനോമീറ്റര്‍ ഇതിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിലാണ് പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നത്. ഒരു കമ്പിച്ചുരുളിന്റെ മധ്യത്തിലായി ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന കാന്ത സൂചിയടങ്ങുന്നതാണ് ഈ ഉപകരണം. ഗാല്‍വനോമീറ്ററിലൂടെ വൈദ്യുതി പ്രവഹിച്ചാല്‍ കാന്തസൂചി ചലിക്കും. വൈദ്യുതിയും കാന്തികതയും രണ്ടല്ല; അടിസ്ഥാനപരമായി ഒന്നുതന്നെയാണെന്ന് പറഞ്ഞത് ജെയിംസ് ക്ലാര്‍ക്ക് മാക്‌സ്വെല്ലാണ്. വൈദ്യുത കാന്തിക സിദ്ധാന്തമെന്നിത് അറിയപ്പെട്ടു. മാര്‍ക്കോണി കമ്പിയില്ലാ കമ്പി (വയര്‍ലസ്) നിര്‍മിച്ചത് ഈ തത്വമുപയോഗിച്ചാണ്.
വൈദ്യുതി ലാഭിക്കാം
ഭക്ഷണം പാചകം ചെയ്യുകയെന്ന
പ്രാഥമിക ആവശ്യംതൊട്ട് പ്രകാശം തരുന്നതിനും കാര്‍ഷിക, വ്യവസായരംഗങ്ങളില്‍ ഉത്പാദനം വര്‍ധിപ്പിക്കുന്നതിനും ഗതാഗതം സുഗമമാക്കുന്നതിനും വാര്‍ത്താവിനിമയത്തിനും നിത്യജീവിതം കൂടുതല്‍ അനായാസമാക്കുന്നതിനുമെല്ലാം നമുക്ക് വൈദ്യുതി ആവശ്യമുണ്ട്. ഉത്പാദനത്തേക്കാള്‍ വേഗത്തില്‍ ദിനംപ്രതി ഇതിന്റെ ആവശ്യം കൂടിവരുകയും ചെയ്യുന്നു. ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന ഊര്‍ജം മുഴുവനും പ്രയോജനകരമായി വിനിയോഗിച്ചില്ലെങ്കില്‍, ഈ രംഗത്തെ പാഴാക്കലും പാഴ്‌ച്ചെലവും നിയന്ത്രിച്ചില്ലെങ്കില്‍ ഊര്‍ജദാരിദ്ര്യത്തിന്റെ മഹാകെടുതിയിലായിരിക്കും നാം നിലംപതിക്കുക.
വൈദ്യുതിയെ ജനകീയമാക്കിയ ജനറേറ്റര്‍
ദരിദ്രമായ കൊല്ലക്കുടിയില്‍ ജനിച്ച് കഠിനാധ്വാനത്തിലൂടെ നൂറുകണക്കിനു കണ്ടുപിടിത്തങ്ങള്‍ നടത്തി ലോകപ്രശസ്തനായ ശാസ്ത്രജ്ഞനാണ് മൈക്കല്‍ ഫാരഡെ (ങശരവമലഹ എമൃമറമ്യ). അദ്ദേഹം കണ്ടുപിടിച്ച ജനറേറ്ററാണ് വൈദ്യുതിയെ ജനകീയമാക്കിയത്. ‘വൈദ്യുതിയുടെ പിതാവ്’എന്നദ്ദേഹം അറിയപ്പെടുന്നു. രണ്ടു കാന്തങ്ങള്‍ക്കിടയില്‍വച്ച കമ്പിച്ചുരുളിലൂടെ ഫാരഡെ വൈദ്യുതി കടത്തിവിട്ടു. കമ്പിച്ചുരുള്‍ കറങ്ങാന്‍ തുടങ്ങി. ഇതാണ് ആദ്യത്തെ വൈദ്യുത മോട്ടൊര്‍. 1821ലായിരുന്നു ഈ കണ്ടുപിടിത്തം. വൈദ്യുതി കടന്നുപോകുമ്പോള്‍ കമ്പിച്ചുരുളിനു ചുറ്റും കാന്തിക മണ്ഡലം രൂപം കൊള്ളുന്നതു കൊണ്ടാണിതെന്ന് ഫാരഡെ ഉറപ്പിച്ചു. വൈദ്യുതികൊണ്ടു കാന്തികമണ്ഡലം സൃഷ്ടിക്കാമെങ്കില്‍ കാന്തികമണ്ഡലം കൊണ്ട് വൈദ്യുതിയുമുണ്ടാക്കാമെന്ന് ഫാരഡെ കണക്കുകൂട്ടി.
ശക്തിയേറിയ കാന്തത്തിന്റെ ഇരുധ്രുവങ്ങള്‍ക്കിടയില്‍ കമ്പിച്ചുരുള്‍ കറക്കിയപ്പോള്‍ വൈദ്യുതിയുണ്ടായി. അങ്ങനെ ആദ്യത്തെ ജനറേറ്റര്‍ പിറന്നു (1832ല്‍). പവര്‍ഹൗസുകളില്‍ സ്ഥാപിച്ച വന്‍ ജനറേറ്ററുകളെ വെള്ളത്തിന്റേയും നീരാവിയുടേയും കാറ്റിന്റേയും തിരമാലയുടേയുമൊക്കെ ശക്തിയുപയോഗിച്ച് കറക്കിയാണ് ഇന്നും വന്‍തോതില്‍ വൈദ്യുതി ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നത്. വൈദ്യുതിയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് പിന്നീട് കണ്ടുപിടിച്ച പല ഉപകരണങ്ങളുടേയും അടിസ്ഥാനതത്വം വൈദ്യുതിയേയും കാന്തികതയേയും പരസ്പരം മാറ്റാമെന്ന ഫാരഡെയുടെ കണ്ടെത്തല്‍ തന്നെയാണ്.
ഫ്രിഡ്ജ് ഉപയോഗിക്കുമ്പോള്‍
സാധാരണ 165 ലിറ്റര്‍ ശേഷിയുള്ള റഫ്രിജറേറ്ററുകള്‍ പ്രതി വര്‍ഷം ഏകദേശം 850 യൂനിറ്റ് വൈദ്യുതി ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്. ആവശ്യത്തിലേറെ സാധനങ്ങള്‍ ഫ്രിഡ്ജിനുള്ളില്‍ നിറയ്ക്കാതിരിക്കുക. കൂടുതല്‍ സാധനങ്ങള്‍ തണുപ്പിക്കേണ്ടിവരുമ്പോള്‍ അതിനനുസരിച്ച് വൈദ്യുതിച്ചെലവു വര്‍ധിക്കുന്നു. ചൂടുള്ള ആഹാരസാധനങ്ങള്‍ തണുത്തശേഷം മാത്രം ഫ്രിഡ്ജിനുള്ളില്‍ വയ്ക്കുക. ഫ്രിഡ്ജ് തുറക്കുകയും അടയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നതും തുറന്നുവച്ചിരിക്കുന്ന സമയവും കഴിയുന്നത്ര കുറയ്ക്കുക. ഫ്രിഡ്ജിന്റെ വാതിലിന്റെ വക്കുകള്‍ ഭദ്രമായി ചേര്‍ന്നടയുന്നുണ്ടോയെന്നു പരിശോധിക്കുക, ഈ വിടവുകള്‍ അകത്തുള്ള തണുത്ത വായു പുറത്തുപോകാനും ചൂടുള്ള വായു ഉള്ളില്‍ പ്രവേശിക്കാനും ഇടയാക്കും. അകം വീണ്ടും തണുപ്പിക്കാനായി അധിക വൈദ്യുതി വേണ്ടിവരും.
ഇസ്തിരിയിടുമ്പോള്‍
ഇസ്തിരി ഇടാന്‍ ഓട്ടൊമാറ്റിക് അയണ്‍ തന്നെ ഉപയോഗിക്കുക. ഇടയ്ക്കിടെ ഇസ്തിരിപ്പെട്ടി
ചൂടാക്കുമ്പോള്‍ ധാരാളം വൈദ്യുതി നഷ്ടമാകുന്നതുകൊണ്ട് ഒരാഴ്ചത്തേയ്ക്കാവശ്യമുള്ള വസ്ത്രങ്ങള്‍ ഒരുമിച്ച് ഇസ്തിരിയിട്ടുവയ്ക്കുക.
ലൈറ്റ്, ഫാന്‍, റേഡിയൊ, ടി.വി, എയര്‍കണ്ടീഷണര്‍ എന്നീ ഉപകരണങ്ങള്‍ ആവശ്യം കഴിഞ്ഞാല്‍ ഉടന്‍ ഓഫാക്കിയും വൈദ്യുതി ഏറ്റവും കൂടുതല്‍ ആവശ്യമുള്ള സമയത്ത് (6.30നും 9.30നും ) പരമാവധി വൈദ്യുതോപകരണങ്ങള്‍ ഓഫാക്കിയും അലങ്കാരത്തിനും ആര്‍ഭാടത്തിനും വൈദ്യുതി ഉപയോഗിക്കാതേയും ഈ അമൂല്യ സ്രോതസിന്റെ അമിതോപയോഗം നമുക്ക് പരമാവധി കുറയ്ക്കാം.
വൈദ്യുതി ലാഭിക്കാനുള്ള വഴികള്‍
1. ഫ്‌ളൂറസന്റ് വിളക്കുകള്‍ക്ക് ഫിലമെന്റ് ബള്‍ബുകളേക്കാള്‍ അഞ്ചുമടങ്ങോളം വെളിച്ചം നല്‍കാനാകും. ഫ്‌ളൂറസന്റ് ബള്‍ബുകള്‍ 80 ശതമാനത്തോളം വൈദ്യുതി ലാഭിക്കുന്നു. ഫിലമെന്റ് ബള്‍ബുകളുടെ ആയുസിന്റെ എട്ടുമടങ്ങിലധികം (8,000 മണിക്കൂറിലധികം) കൂടുതല്‍ കത്തുന്നത് ഫ്‌ളൂറസന്റ് വിളക്കുകയാണ്.
2. ചുവരുകളിലും തറയിലും പ്രകാശമുള്ള നിറങ്ങള്‍ കൊടുത്തും വിളക്കുകള്‍ ആവശ്യമുള്ള ഉയരത്തില്‍ മാത്രം ക്രമീകരിച്ചും വൈദുതി ലാഭിക്കാം.
3. പകല്‍സമയങ്ങളില്‍ വീടിനകത്ത് സൂര്യപ്രകാശം കടന്നുവരാന്‍ അനുവദിക്കുക.
4. ട്യൂബുകളില്‍ പഴയ ചോക്കുകള്‍ക്കു പകരം ഇലക്ട്രോണിക് ചോക്കുകള്‍ ഉപയോഗിക്കുക.
5. ഊര്‍ജക്ഷമത കൂടിയ ഫാനുകള്‍ ഉപയോഗിച്ചാല്‍ ഫാനിന്റെ ക്ഷമത പത്തുശതമാനത്തോളം വര്‍ധിപ്പിക്കാം.
തയാറാക്കിയത്
എന്‍. അജിത് കുമാര്‍