ස්ථිති විද්‍යුතය හා ධාරා විද්‍යුතය

විද්‍යුතය අපට ඉතාම වැදගත් ශක්ති විශේෂයකි. නූතන ලෝකයේ බොහෝ උපකරණ විද්‍යුතය භාවිත කොට ක්‍රියා කරවිය හැකි ලෙස නිපදවා ඇත. උදාහරණ ලෙස විදුලි පහන්, විදුලි ඉස්ත්‍රික්ක හා විදුලි පංකා වැනි උපකරණ දැක්විය හැකි ය. විද්‍යුතය මූලික වශයෙන් ස්ථිති විද්‍යුතය (static electricity) හා ධාරා විද්‍යුතය (current electricity) ලෙස දෙයාකාර වේ. ස්ථිති විද්‍යුතය යනු පරිවාරක ද්‍රව්‍යවල පෘෂ්ඨ මත රඳන ගලා නොයන විද්‍යුත් ආරෝපණ බව ඔබ හත්වැනි හා නමවැනි ශ්‍රේණිවල දී අධ්‍යයනය කර ඇත. දැන් අපි ස්ථිති විද්‍යුතයේ හැසිරීම විමසා බලමු.

බීම බටයක් ගෙන 19.1 රූපයේ පෙන්වා ඇති ආකාරයට එය, කපු රෙදි කඩකින් හොඳින් පිරිමැද, ඉතා කුඩා කඩදාසි කැබලි ළඟට ළං කරන්න. එම කුඩා කඩදාසි කැබලි, කපු රෙදිකඩෙන් පිරිමැදි බීම බටය වෙත ආකර්ෂණය වෙනු දැකිය හැකි ය. කපු රෙදි කඩකින් පිරිනොමැදි බීම බටයක් ද සිහින් කඩදාසි කැබලි ළඟට ළං කරන්න. එම බීම බටය වෙත කුඩා කඩදාසි කැබලි ආකර්ෂණය නොවන බව ඔබට දැකිය හැකි ය.

ප්ලාස්ටික් දණ්ඩක්, පෑනක් සහ පනාවක් ගෙන හිස කෙස්වල අතුල්ලා, ඉතා සිහින් කඩදාසි කැබලි අසළට හෝ ඉතා කුඩා රිජිෆෝම් කැබලි අසළට ළං කරන්න. ඒවා පිරිමැදි ද්‍රව්‍ය වෙත ආකර්ෂණය වේ. පිරිමැදීමෙන් ආරෝපණය කළ පනාවකට ඉතා කුඩා රිජිෆෝම් කැබලි ආකර්ෂණය වී ඇති අන්දම 19.2 රූපයේ දක්වා ඇත. හිසකෙස්වල පිරිනොමැදි ප්ලාස්ටික් දණ්ඩක් සඳහා ද මේ ආකාරයට කර බලන්න. එවිට රිජිෆෝම් කැබලි ආකර්ෂණය නොවන බව ඔබට දැකිය හැකි ය.

පිරිමැදීම නිසා වස්තුවකට කුඩා කඩදාසි කැබලි, දූවිලි ආදිය ඇද ගැනීමේ බලයක් (ආකර්ෂණ බලයක්) ලැබෙයි. වස්තුවකට මෙම ආකර්ෂණ බලය ලැබෙන්නේ පිරිමැදීමේ දී හට ගන්නා ස්ථිති විද්‍යුත් ආරෝපණ නිසාය.

බීම බටයක් හෝ පනාවක් වැනි දෙයක් කුඩා කඩදාසි කැබලි ආකර්ෂණය කරන්නේ පිරිමැදීමෙන් පසුව පමණක් බවත් පිරිමැදීම නොකළහොත් කුඩා කඩදාසි කැබලි වැනි දෑ ආකර්ෂණය කර නොගන්නා බවත් ඔබට දැකිය හැකි ය. වස්තුවකට ආකර්ෂණ බලයක් ලබා දෙන ස්ථිති විද්‍යුත් ආරෝපණ හට ගන්නේ කෙසේ ද? සෑම ද්‍රව්‍යයක්ම සමන්විත වන්නේ පරමාණු (atoms) වලිනි. පරමාණු සෑදී ඇත්තේ ඉලෙක්ට්‍රෝන (electrons), ප්‍රෝටෝන (protons) හා නියුට්‍රෝන (neutrons) නම් අංශුවලිනි. ප්‍රෝට්‍රෝන ‘ධන’ ආරෝපිත අංශු වේ. ඉලෙක්ට්‍රෝන, ‘ඍණ’ ආරෝපිත අංශු වේ. නියුට්‍රෝනවලට ආරෝපණයක් නැත. ඒවා උදාසීන ය.

ප්‍රෝටෝන හා නියුට්‍රෝන තිබෙන්නේ පරමාණුවේ මැද තිබෙන න්‍යෂ්ටිය නමින් හැඳින්වෙන කොටසේ ය (19.3 රූපය). ඉලෙක්ට්‍රෝන පවතින්නේ න්‍යෂ්ටිය වටේ භ්‍රමණය වෙමිනි. පරමාණුවලින් පහසුවෙන් ඉවත්ව යා හැක්කේ ඉලෙක්ට්‍රෝනවලට පමණි. යම් වස්තුවක් රෙදිකඩකින් පිරි මැදීමේ දී, එම වස්තුවේ පෘෂ්ඨයේ තිබෙන පරමාණුවලින් ඉලෙක්ට්‍රෝන ඉවත් වුවහොත් එම වස්තුවේ පෘෂ්ඨය මත ධන ආරෝපණ හටගනියි. එනම් එම පෘෂ්ඨය ධන (ූ) ලෙස ආරෝපණය වේ. එසේ පිරිමැදීමේ දී, රෙදිකඩෙහි පෘෂ්ඨීය පරමාණුවලින් වස්තුව ඉලෙක්ට්‍රෝන ලබා ගත්තේ නම්, වස්තුවේ පෘෂ්ඨය මත ඍණ ලෙස ආරෝපණ හට ගනී. එනම් පෘෂ්ඨය ඍණ ලෙස (-) ආරෝපණය වේ.

වස්තුවක් මත මෙසේ රඳාපවතින විද්‍යුත් ආරෝපණ ස්ථිති විද්‍යුත් ආරෝපණ ලෙස හැඳින්වේ. ස්ථිති විද්‍යුතයේ දී එකතු වූ ආරෝපණ ගමන් කිරීමේ දී විද්‍යුත් ධාරාවක් ඇති වේ.

මෙලෙස ස්ථිති විද්‍යුතයෙන් ධාරාවක් ඇති කරගන්නා ආකාරය පරීක්ෂා කිරීමට ක්‍රියාකාරකම 19.1හි යෙදෙමු.

පොලිතින්වලින් පිරිමැදි PVC දණ්ඩෙහි ස්ථිති විද්‍යුත් ආරෝපණ ගබඩා වී පවතී. දණ්ඩ බල්බයේ අග්‍රයේ ස්පර්ශ කළ විට එම සන්නායකය හරහා දණ්ඩෙහි ගබඩා වූ ස්ථිති විද්‍යුත් ආරෝපණ, ඉවතට ගලායාම සිදුවේ. නියෝන් බල්බය තුළින් විද්‍යුත් ආරෝපණ ගැලීම නිසා, එය දැල්වෙන අයුරු නිරීක්ෂණය කළ හැකි ය. විද්‍යුත් ආරෝපණ මෙසේ ගලා යාමට සැලැස් වූ විට එය විද්‍යුත් ධාරාවක් ලෙස හැඳින්වේ.

සන්නායකයක් තුළින් ගලා යන විද්‍යුත් ආරෝපණ ධාරාවක්, විද්‍යුත් ධාරාවක් ලෙස හැඳින්වෙයි.