ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಕಣಗಳು ಎನ್ನುವ ಕಾರಣ ಏನು?

ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಆವರ್ತನ ಹುಡುಕುವ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಿರ ಗುಣಗಳ ಅನೇಕ ಮೂಲ ತತ್ತ್ವಗಳನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಿ ವಿವರಿಸಬಹುದು. ಈ ಕೆಳಗಿನಲ್ಲಿ ಒಂದು ವಿವರಿತ ವಿವರಣೆಯನ್ನು ನೀಡಲಾಗಿದೆ:

1. ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ವಕ್ರತಾ ವ್ಯಾಸಾರ್ಧದ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧ

ನಿರ್ವಾಹಕದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ, ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ರೇಖೆಗಳು ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಲಂಬವಾಗಿರಬೇಕು. ಇದರ ಅರ್ಥವೆಂದರೆ, ನಿರ್ವಾಹಕದ ಮೇಲ್ಮೈಯ ಯಾವುದೇ ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ, ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಶಕ್ತಿ E ವಕ್ರತಾ ವ್ಯಾಸಾರ್ಧ R ಗೆ ವಿಲೋಮಾನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ. ಗಣಿತಶಾಸ್ತ್ರದ ಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ ಇದನ್ನು ಹೀಗೆ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಬಹುದು:

E∝ 1/R

E∝ 1/R

ನೂತನ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ, ವಕ್ರತಾ ವ್ಯಾಸಾರ್ಧ R ಚಿಕ್ಕದಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಶಕ್ತಿ E ದೊಡ್ಡದಾಗಿರುತ್ತದೆ. ವಿರೋಧಿವಾಗಿ, ಸ್ಥಿರ ಅಥವಾ ಮೃದು ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ, ವಕ್ರತಾ ವ್ಯಾಸಾರ್ಧ R ದೊಡ್ಡದಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಶಕ್ತಿ E ಚಿಕ್ಕದಾಗಿರುತ್ತದೆ.

2. ಆವರ್ತನ ಘನತೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಶಕ್ತಿಯ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧ

ಗಾಸ್ ನ್ಯಾಯದ ಪ್ರಕಾರ, ನಿರ್ವಾಹಕದ ಮೇಲ್ಮೈಯ ಆವರ್ತನ ಘನತೆ σ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಶಕ್ತಿ E ಗೆ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ.

E:σ∝E

ನೂತನ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಶಕ್ತಿ ದೊಡ್ಡದಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಆ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಆವರ್ತನ ಘನತೆಯೂ ದೊಡ್ಡದಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದರ ಅರ್ಥವೆಂದರೆ, ಹೆಚ್ಚು ಆವರ್ತನಗಳು ನೂತನ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸುತ್ತವೆ.

3. ಸಂಬಂಧಿತ ಶಕ್ತಿಯ ಗಮನಿಸುವಿಕೆ

ನಿರ್ವಾಹಕದ ಒಳಗಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಶೂನ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ನಿರ್ವಾಹಕದ ಮೇಲ್ಮೈಯ ಪೋಟೆನ್ಶಿಯಲ್ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಪಡೆಯಲು, ಆವರ್ತನಗಳು ನಿರ್ವಾಹಕದ ಮೇಲ್ಮೈಯ ಮೇಲೆ ಪುನರ್ವಿತರಣೆ ಹೊಂದಿ ಸಂಪೂರ್ಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಸಂಬಂಧಿತ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಗಮನಿಸುತ್ತವೆ. ನೂತನ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ, ಆವರ್ತನಗಳು ಸಂಗ್ರಹಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಹೊರಗಿನ ಆವರ್ತನಗಳನ್ನು ಹಿಂತಿರುಗಿಸುವ ದೊಡ್ಡ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಹೆಚ್ಚು ಹೊರಗೆ ಹೋಗುತ್ತದೆ, ಇದರ ಫಲಿತಾಂಶವಾಗಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಸಂಬಂಧಿತ ಶಕ್ತಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.

4. ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ರೇಖೆಗಳ ವಿತರಣೆ

ನಿರ್ವಾಹಕದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ, ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ರೇಖೆಗಳು ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಲಂಬವಾಗಿರಬೇಕು. ನೂತನ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ, ವಕ್ರತಾ ವ್ಯಾಸಾರ್ಧ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದ್ದಾಗ, ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ರೇಖೆಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಇದರ ಫಲಿತಾಂಶವಾಗಿ ಆವರ್ತನಗಳ ಸಂಗ್ರಹಣೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಮಾಡುತ್ತದೆ. ವಿರೋಧಿವಾಗಿ, ಸ್ಥಿರ ಅಥವಾ ಮೃದು ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ, ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ರೇಖೆಗಳು ಹೆಚ್ಚು ವಿಸ್ತೃತವಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಇದರ ಫಲಿತಾಂಶವಾಗಿ ಆವರ್ತನ ಘನತೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.

5. ವಿದ್ಯಾನುಕೂಲ ಉದಾಹರಣೆ: ಕೋರೊನಾ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್

ಕೋರೊನಾ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ನೂತನ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಆವರ್ತನ ಸಂಗ್ರಹಣೆಯ ಒಂದು ಸಾಮಾನ್ಯ ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿದೆ. ನಿರ್ವಾಹಕದ ನೂತನ ಭಾಗವು ಹೆಚ್ಚು ಆವರ್ತನಗಳನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಿದಾಗ, ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಶಕ್ತಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ವಾಯು ಅಣುಗಳನ್ನು ಆಯಾಂತ್ರಿಕ ಮಾಡುವ ಪ್ರಮಾಣದ ಹೆಚ್ಚು ಹೋಗುತ್ತದೆ, ಇದರ ಫಲಿತಾಂಶವಾಗಿ ಕೋರೊನಾ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಅಥವಾ ಸ್ಪಾರ್ಕ್ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ರಂದು ಹೋಗುತ್ತದೆ. ಈ ಘಟನೆಯು ಉನ್ನತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸಂಪರ್ಕ ರೇಖೆಗಳಲ್ಲಿ, ರೋಡ್ ಆಫ್ ಲೈಟ್ ನಿರ್ದೇಶಕಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಇತರ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಾಣುತ್ತದೆ.

ಒತ್ತುಹಾಕುವಿಕೆ

ನಿರ್ವಾಹಕದ ನೂತನ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಆವರ್ತನಗಳು ಸಂಗ್ರಹಿಸುವ ಕಾರಣಗಳು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಗಳಿವೆ:

• ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಶಕ್ತಿ ವಕ್ರತಾ ವ್ಯಾಸಾರ್ಧಕ್ಕೆ ವಿಲೋಮಾನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ: ನೂತನ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ, ವಕ್ರತಾ ವ್ಯಾಸಾರ್ಧ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದ್ದಾಗ, ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಶಕ್ತಿ ದೊಡ್ಡದಾಗಿರುತ್ತದೆ.

• ಆವರ್ತನ ಘನತೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಶಕ್ತಿಗೆ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ: ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಶಕ್ತಿ ದೊಡ್ಡದಾದ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಆವರ್ತನ ಘನತೆ ದೊಡ್ಡದಾಗಿರುತ್ತದೆ.

• ಸಂಬಂಧಿತ ಶಕ್ತಿಯ ಗಮನಿಸುವಿಕೆ: ಆವರ್ತನಗಳು ನೂತನ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸುವುದರಿಂದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಸಂಪೂರ್ಣ ಸಂಬಂಧಿತ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

• ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ರೇಖೆಗಳ ವಿತರಣೆ: ನೂತನ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ರೇಖೆಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಇದರ ಫಲಿತಾಂಶವಾಗಿ ಆವರ್ತನಗಳ ಸಂಗ್ರಹಣೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಮಾಡುತ್ತದೆ.

• ಈ ತತ್ತ್ವಗಳು ಏಕೀಕೃತವಾಗಿ ನಿರ್ವಾಹಕದ ನೂತನ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಆವರ್ತನಗಳ ಸಂಗ್ರಹಣೆಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ, ಇದು ನೋಡಬಹುದಾದ ಘಟನೆಯಾಗಿದೆ.