மின்சாரத்தைப் புரிந்துகொள்ள மூன்று அடிப்படை அளவுகள் அவசியம்: மின்னோட்டம் (electric current), மின்னழுத்தம் (voltage) மற்றும் மின் தடை (resistance). இவை மூன்றும் ஒன்றோடொன்று நெருங்கிய தொடர்பு கொண்டவை.
மின்னோட்டம் (I): ஒரு கடத்தியில் எலக்ட்ரான்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட திசையில் நகரும்போது உண்டாகிறது. அலகு: ஆம்பியர் (A). அளவிடும் கருவி: அம்மீட்டர் — சுற்றில் தொடர் இணைப்பில் (series) இணைக்கப்படும்.
மின்னழுத்தம் (V): மின்னோட்டம் பாய வேண்டுமெனில் தேவைப்படும் "தள்ளு விசை" — இரண்டு புள்ளிகளுக்கிடையேயான திறனளவு வேறுபாடு (potential difference). அலகு: வோல்ட் (V). அளவிடும் கருவி: வோல்ட்மீட்டர் — இணை இணைப்பில் (parallel) இணைக்கப்படும்.
மின் தடை (R): மின்னோட்டம் பாயும்போது சந்திக்கும் எதிர்ப்பு. அலகு: ஓம் (Ω). தடை அதிகமானால் மின்னோட்டம் குறையும்.
மின்னேற்றம் (Q): மின்னோட்டத்தின் மூல அளவு. அலகு: கூலோம் (C).
1 ஆம்பியர் = 1 விநாடியில் 1 கூலோம் மின்னேற்றம் கடக்கிறது (1A = 1C/s)
| அளவு | குறியீடு | அலகு | கருவி |
|---|---|---|---|
| மின்னோட்டம் | I | ஆம்பியர் (A) | அம்மீட்டர் |
| மின்னழுத்தம் | V | வோல்ட் (V) | வோல்ட்மீட்டர் |
| மின் தடை | R | ஓம் (Ω) | ஓம்மீட்டர் |
| மின்னேற்றம் | Q | கூலோம் (C) | Q = I × t |
ஜார்ஜ் சைமன் ஓம் (George Simon Ohm) 1827-இல் கண்டுபிடித்த இந்த விதி கூறுவது: ஒரு கடத்தியில் வெப்பநிலை மாறாமல் இருக்கும்போது, அதன் வழியே பாயும் மின்னோட்டம் (I) மின்னழுத்தத்திற்கு (V) நேர்விகிதத்தில் இருக்கும்.
அதாவது: I = V/R, R = V/I
ஓமிக் கடத்தி: ஓமின் விதியைப் பின்பற்றும் கடத்தி — மின்னழுத்தம் மாறும்போதும் தடை மாறாமல் இருக்கும். உதாரணம்: நிலையான வெப்பநிலையில் உலோகக் கம்பிகள். V-I வரைபடம் நேர்கோடாக இருக்கும்.
ஓமிக் அல்லாத கடத்தி: வெப்பநிலை அதிகரிக்கும்போது தடை மாறும் பொருட்கள். உதாரணம்: இழை விளக்கு (filament lamp) — மின்னோட்டம் அதிகரிக்கும்போது சூடாகி தடையும் அதிகரிக்கும்; டையோடு — ஒரே திசையில் மட்டும் மின்னோட்டம் அனுமதிக்கும்.
⭐ ஓமிக் கடத்தியில் V/R எப்போதும் மாறாத ஒரு மதிப்பாகவே (எ.கா. 4Ω) இருப்பதே ஓமிக் நடத்தையின் சான்று.
ஒன்றுக்கொன்று நேரடியாக இணைக்கப்பட்ட மின் பொருட்கள் உள்ள சுற்றைத் தொடர் சுற்று என்கிறோம். மின்னோட்டம் ஒரே பாதையில் பயணிக்கும்.
விதிகள்: மின்னோட்டம் எல்லா இடங்களிலும் சமம் (Itotal = I₁ = I₂); மின்னழுத்தங்கள் கூடும் (Vtotal = V₁ + V₂); தடைகள் கூடும் (Rtotal = R₁ + R₂); ஒரு பொருள் பழுதடைந்தால் முழு சுற்றும் நிறுத்தமாகும்.
தொடர் சுற்று பழைய கால கிறிஸ்மஸ் விளக்குகளில் பயன்படுத்தப்பட்டது — ஒரு விளக்கு போனால் அனைத்தும் அணைந்துவிடும் என்பதால் இப்போது இணை சுற்றே அதிகம் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
பல கிளைகளில் இணைக்கப்பட்ட மின் பொருட்கள் உள்ள சுற்றை இணை சுற்று என்கிறோம். மின்னோட்டம் பல பாதைகளில் பிரிந்து பாயும்.
விதிகள்: மின்னழுத்தம் அனைத்துக் கிளைகளிலும் சமம் (Vtotal = V₁ = V₂); மின்னோட்டங்கள் கூடும் (Itotal = I₁ + I₂); 1/Rtotal = 1/R₁ + 1/R₂ (மொத்த தடை சிறியதாகும்); ஒரு பொருள் பழுதடைந்தாலும் மற்றவை இயங்கும்.
வீடுகளில் இணை சுற்று ஏன்? ஒவ்வொரு மின் சாதனமும் முழு மின்னழுத்தம் பெறுகிறது; தனித்தனியாக இயக்கவும் நிறுத்தவும் முடியும்; ஒன்று பழுதடைந்தாலும் மற்றவை இயங்கும்.
மின் சாதனங்கள் மின் ஆற்றலை வெப்பம், ஒளி அல்லது இயக்கமாக மாற்றுகின்றன. இந்த மாற்றம் எவ்வளவு வேகமாக நடக்கிறது என்பதே மின் திறன் (electrical power).
அலகு: வாட் (W)
அலகு: ஜூல் (J) அல்லது கிலோவாட்-மணி (kWh) — 1 kWh = 3.6×10⁶ J = 3,600,000 J
1 unit = 1 kWh. மின் கட்டண கணக்கில் யூனிட்களைக் கணக்கிட்டு கட்டணத்தால் பெருக்கவும்.
நம் வீட்டில் வரும் மின்சாரம் மாறுதிசை மின்னோட்டம் (AC) ஆகும். இலங்கையில் 230 வோல்ட், 50 ஹெர்ட்ஸ் (Hz) திட்டம் பயன்படுகிறது.
| கம்பி | நிறம் | பணி |
|---|---|---|
| நேரடி (Live, L) | பழுப்பு (Brown) | மின்சாரத்தைக் கொண்டுவரும் — ஆபத்தான கம்பி |
| நடு (Neutral, N) | நீலம் (Blue) | மின்சாரத்தைத் திரும்பக் கொண்டுசெல்லும் |
| மண் (Earth, E) | பச்சை-மஞ்சள் | பாதுகாப்பு கம்பி — உலோக உறைகளைப் பூமியுடன் இணைக்கும் |
ஃப்யூஸ் (Fuse): மெல்லிய கம்பியால் ஆனது; அதிகமான மின்னோட்டம் பாயும்போது உருகி சுற்றை உடைத்து சாதனத்தைக் காக்கும். ஒருமுறை உருகினால் மாற்ற வேண்டும். MCB (Circuit Breaker): மீண்டும் பயன்படுத்தக்கூடியது — அதிக மின்னோட்டத்தில் தானாக நின்று (trips), பின்பு மீண்டும் ஆன் செய்யலாம். மண் கம்பி (Earth wire): சாதனத்தின் உலோக உறையை மண்ணுடன் இணைக்கும் — Live கம்பி தவறுதலாக உறையைத் தொட்டால், மின்னோட்டம் மனித உடலுக்குச் செல்லாமல் மண்ணுக்குச் சென்றுவிடும். இரட்டை காப்பு (Double Insulation): பிளாஸ்டிக் உறை கொண்ட சாதனங்களுக்கு மண் கம்பி தேவையில்லை — பிளாஸ்டிக் மின்சாரத்தைக் கடத்தாது.