विद्युत्‌बारे रोचक ज्ञान : काइँयोले कपाल कोर्दा कसरी विद्युत् उत्पन्न हुन्छ ?

काठमाडौँ । समग्र ऊर्जा क्षेत्र र त्यसमध्ये पनि विद्युत् प्राविधिक विषय हो । आँखाले देख्न नसकिने तर अनुभव गर्न सकिने विद्युत्‌बारे आम मानिस सामान्यत: जानकार रहे पनि यसका अनेकन् प्राविधिक पक्ष र शब्दहरूबारे समेत जानकारी राख्नु आवश्यक छ । यही तथ्यलाई ध्यानमा राखेर ऊर्जा खबरले ‘ऊर्जा ज्ञान’ स्तम्भ प्रकाशन शुभारम्भ गरेको छ । प्रत्येक शुक्रबार प्रकाशन हुने यस स्तम्भमा उपलब्ध ऊर्जासम्बन्धी ज्ञानवर्द्धक सामग्रीको अध्ययनबाट यस क्षेत्रसँग सरोकार राख्ने सम्पूर्ण पाठक लाभान्तिवत हुनेछन् भन्ने अपेक्षा छ । यस स्तम्भको पहिलो श्रृंखलामा विद्युत्‌काे आधारभूत पक्ष तथा सिद्धान्तबारे जानकारी दिइएको छ :   

१. विद्युत् भनेको के हो ? यो कति प्रकारको हुन्छ ?

उत्तर : विद्युत् वा बिजुली एउटै कुरा हो, शब्द मात्र फरक हो । पदार्थको अति नै सूक्ष्म कण इलेक्ट्रोनको बगाई नै विद्युत् हो । पानी पाइपमा बगे जस्तै बिजुली पनि तारबाट बग्दछ तर फरक के छ भने पानीलाई देख्न सकिन्छ, बिजुली देख्न सकिन्न । विभिन्न किसिमका मिटर र लाइन टेस्टरको सहायताले बिजुली छ कि छैन भनी पत्ता लाग्दछ ।

विद्युत्‌का प्रकार :

विद्युत् तीन प्रकारका हुन्छन् : 1. Static 2. D.C. (Direct Current) 3. A.C. (Alternating)

1. Static Electricity : काँइयोले कपाल कोरेपछि काइँयोलाई एउटा सानो कागजको ट्क्रा नजिकै लाने हो भने कागजको टुक्रलाई काइँयोले तान्दछ । केश र काइँयो बीचको घर्षणले गर्दा काइँयोमा स्ट्याटिक इलेक्ट्रीसिटी उत्पन्न हुन्छ र त्यसले कागजको टुक्रालाई तान्दछ । खास गरेर सुख्खा याममा नाइलन/पोलिष्टरको कपडा लगाउँदा त्यस कपडामा पनि Static Electricity उत्पन्न हुन्छ । आकाशमा चम्कने बिजुली पनि यसको एउटा उदाहरण हो ।

2. D.C. (Direct Current) : को भोल्टेज स्थिर हुन्छ अर्थात् भोल्टेज र समयबीच ग्राफ कोर्ने हो भने भोल्टेजको मान यथावत हुन्छ । गाडी वा टर्चलाइट वा मोबाइल आदिमा प्रयोग हुने सबै ब्याट्री/सेल डीसी Electricity नै हो । ब्याट्रीमा दुई वटा टर्मिनल हुन्छ । एउटालाई सकारात्मक भनिन्छ भने अर्कोलाई नकारात्मक । यी दुईबीच रासायनिक पदार्थहरू हुन्छन् र यी पदार्थहरूबीच हुने रासायनिक प्रतिक्रियाको कारणले सकारात्मक र नकारात्मक Terminal बीच Potential Difference उत्पादन हुन्छ । Potential Difference (PD) लाई भोल्टमिटरबाट नाप्न सकिन्छ । नाप्दा शून्य देखियो भने PD छैन र PD नभएपछि ब्याट्रीबाट बत्ती बल्ने वा अन्य केही काम स्वतः हुँदैन । यी रासायनिक पदार्थहरू विभिन्न थरीका हुन्छन् जस्तै गाडी वा इन्भर्टरमा प्रयोग गरिने  ब्याट्रीमा Lead (प्लेटको रूपमा) र Sulphuric Acid (सल्फ्युरिक एसिड) हुन्छ । यो Sulphuric Acid झोलको रूपमा रहन्छ र यसलाई Electrolyte पनि भनिन्छ ।

3. A.C. (Alternating Current) : घर/फ्याक्ट्री आदिमा प्रयोग हुने विद्युत् एसी नै हो । भोल्टेज र समयबीच ग्राफ बनाउने हो भने समयअनुसार भोल्टेजको मान फरक हुँदै जान्छ र एउटा निश्चित समयमा एउटा चक्र (One Round) पूरा हुन्छ र त्यसपछि पुनः अर्को चक्र शुरू हुन्छ । एउटा पूरा चक्रलाई एक साइकल (One Cycle) भनिन्छ । यस प्रकारको एक साइकलमा सकारात्मक र नकारात्मक अङ्ग समावेश भएको हुन्छ । एक सेकेन्डमा देखापर्ने साइकललाई फ्रिक्वेन्सी भनिन्छ । अचेल फ्रिक्वेन्सी (Frequency) नभनिकन हर्ज भन्ने गरिन्छ अर्थात् फ्रिक्वेन्सी (Frequency) को युनिट हर्ज राखिएको छ । जर्मन वैज्ञानिक हेनरिक हर्ट्ज को सम्मानमा यो नामकरण गरिएको हो । नेपालका साथै अन्य धेरै देशमा प्रयोग गरिने विद्युत्को फ्रिक्वेन्सी ५० हर्ज (५० साइकल प्रति सेकेन्ड) छ भने अमेरिकाको ६० हर्ज । त्यस्तै नेपाललगायत थुप्रै देशहरूको गार्हस्थ भोल्टेज २३० छ भने अमेरिकाको ११० भोल्ट हुन्छ । तसर्थ अन्य देशबाट विद्युतीय सामान ल्याउँदा हाम्रो देशको भोल्टेज र फ्रिक्वेन्सीसँग मेल खान्छ खाँदैन हेर्न जरुरी छ ।

२. विद्युत् कसरी निकालिन्छ ?

उत्तर : चुम्बकीय क्षेत्रलाई स्थिर राखी सोमा तारलाई घुमाउने वा तारलाई स्थिर राखी चुम्बकीय क्षेत्रलाई घुमाउने हो भने यी दुवै अवस्थामा तारमा भोल्टेज उत्पन्न हुन्छ र यसको दुईवटा मुखलाई बल्वको दुईवटा टर्मिनल प्वाइटसँग जोड्दा बल्वबाट प्रकाश आउन थाल्दछ अर्थात् विद्युत् उत्पत्ति हुन्छ । विद्युत् उत्पादन गर्ने मेसिन (जेनेरेटर) मा प्रायः जसो तार स्थिर हुन्छ भने चुम्बकीय क्षेत्र घुमिरहन्छ । जेनेरेटरको घुमिरहने अङ्ग अर्थात् रोटरबाट यो घुमिरहने चुम्बकीय क्षेत्र निस्किन्छ । जलविद्युत् निस्कने प्रक्रियामा पानीले टर्वाइनलाई घुमाउँछ र अनि रोटरलाई घुमाउँछ, र रोटर घुमेपछि माथि उल्लेख गरे अनुसार विद्युत् निस्किन्छ ।

३. विद्युत्‌का स्रोत के के हुन् ?

उत्तर : ऊर्जा विभिन्न स्रोतहरूबाट आउँछ, जसलाई विशेष गरी दुई प्रकारमा वर्गीकृत गर्न सकिन्छ :
१. नवीकरणीय स्रोत    २. अनवीकरणीय स्रोत

नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतहरू :

२. अनवीकरणीय ऊर्जा स्रोतहरूः

यी ऊर्जा स्रोतहरूले हाम्रो घर, उद्योग, र यातायातलाई शक्ति प्रदान गर्छन् र आधुनिक समाजको लागि महत्वपूर्ण छन् । नवीकरणीय स्रोतहरूलाई बढी दिगो मानिन्छ भने गैर–नवीकरणीय स्रोतहरू सीमित छन् र यसका वातावरणीय खराब प्रभाव (कार्बनडाइ अक्साइड ग्यासलगायत) हरू छन् ।

बहु–वैकल्पिक प्रश्नोत्तर

१. विद्युत्‌काे प्रवाह नाप्न कुन एकाइ प्रयोग गरिन्छ ?

क) भोल्ट 
ख) एम्पियर 
ग) ओम 
घ) वाट 
उत्तरः घ) एम्पियर

२. कुन उपकरणले विद्युत्को वैकल्पिक धारा (AC) लाई प्रत्यक्ष धारा (DC) मा रूपान्तरण गर्दछ ? 

क) ट्रान्सफार्मर 
ख) जेनेरेटर 
ग) रेक्टिफायर  
घ) इन्वर्टर 
उत्तरः ग) रेक्टिफायर

३. अधिकांश देशहरूमा AC पावर सप्लाईको मानक आवृत्ति कति हो ?

क) ३० हर्ज
ख) ५० हर्ज
ग) ६० हर्ज
घ) १०० हर्ज
उत्तरः ख) ५० हर्ज (नोटः संयुक्त राज्य अमेरिका जस्ता केही देशले ६० हर्ज प्रयोग गर्छन्)

४. निम्नमध्ये कुन अनवीकरणीय ऊर्जा स्रोतबाट विद्युत् उत्पादन गरिन्छ ?

क) हावा 
ख) सौर्य 
ग) जलविद्युत् 
घ) कोइला 
उत्तर: घ) कोइला

५. विद्युतीय प्रतिरोधको एकाइ के हो ?

क) भोल्ट 
ख) एम्पियर 
ग) ओम 
घ) वाट 
उत्तरः ग) ओम

६. कुन सामग्री सामान्यतया इन्क्यान्डिसेन्ट -incandescent_ बत्तीको फिलामेन्टको रूपमा प्रयोग गरिन्छ ?

क) तामा 
ख) एल्युमिनियम 
ग) टंगस्टन -Tungsten_
घ) चाँदी 
उत्तरः ग) टङ्गस्टन -Tungsten_

७. निम्नमध्ये कुन वस्तु विद्युत् प्रवाहक हो ?

क) रबर 
ख) काठ 
ग) तामा 
घ) प्लास्टिक 
उत्तरः ग) तामा

८. कुन सामाग्रीले परिपथमा विद्युत् ऊर्जा सञ्चय गर्दछ ?

क) रेसिस्टर 
ख) क्यापासिटर 
ग) इन्डक्टर 
घ) ट्रान्सफार्मर 
उत्तरः ख) क्यापासिटर

९. विद्युतीय आवेशको प्रवाहलाई के भनिन्छ ? 

क) भोल्टेज 
ख) करेन्ट 
ग) प्रतिरोध 
घ) पावर 
उत्तरः ग) करेन्ट

१०. विद्युतीय प्रवाह नाप्नको लागि कुन उपकरण प्रयोग गरिन्छ ?

क) भोल्टमिटर 
ख) एम्पियरमिटर 
ग) ओहममिटर 
घ) थर्मोमिटर 
उत्तरः ख) एम्पियरमिटर

११. कुन प्रकारको करेन्ट एक दिशामा मात्र बग्छ ?

क) वैकल्पिक धारा (AC) 
ख) प्रत्यक्ष धारा (DC) 
ग) स्थिर करेन्ट 
घ) स्पन्दनशील करेन्ट 
उत्तरः ख) प्रत्यक्ष धारा (DC)

स्रोत : ई. शम्भुप्रसाद उपाध्यायद्वारा लिखित ‘विद्युत् : उत्पादन, प्रसारण र वितरण’ पुस्तक तथा अन्य