சுழல் மின்னோட்டம்

சுழல் மின்னோட்டம் (swirls or eddies) அல்லது எடி மின்னோட்டம் என்பது மின்காந்தத் தூண்டல் மூலம் பெறப்படும் ஒரு நிகழ்வாகும். மின்கடத்தி ஒன்று மாறும் காந்தப்புலத்தில் அதன் திசைக்குச் செங்குத்தாக நகரும் போது, அக்கடத்தியில் தூண்டப்படும் மூடிய சுழல் மின்னோட்டம் உருவாகும். இதனை 1855ல் ஃபோகால்ட் என்பவர் கண்டறிந்தார். இது ஃபோகால்ட் மின்னோட்டம் எனவும் அழைக்கப்படுகிறது.

விளக்கம்

மாறுதிசை மின்னோட்டத்தை ஒரு கடத்தியினூடாகப் பாய விடும் போது, கடத்தியினுள்ளும் வெளியிலும் ஒரு காந்தப் புலம் உருவாகிறது. மின்னோட்டம் உச்ச நிலையை அடையும் போது காந்தப்புலம் ஏறு நிலையை அடைந்து, பின்னர் மின்னோட்டம் குறையும் போது காந்தப்புலமும் குறையும். வேறு ஒரு மின்கடத்தியை இந்த மாறும் காந்தப் புலத்துக்கு அருகில் காந்தப்புலத் திசைக்குச் செங்குத்தாகக் கொண்டு வரும் போது, இந்த இரண்டாவது கடத்தியில் ஒரு மின்னோட்டம் தூண்டப்படுகிறது. ஃபிளமிங்கின் வலக்கை விதிப்படி, காந்தப்புலத்தின் திசைக்குச் செங்குத்தாக இம்மின்னோட்டம் பாய்வதால், இவை உள்ளகத்தின் அச்சை மையமாகக் கொண்ட வட்டப் பாதையில் அமைகின்றன. இதற்காகவே இதனை சுழல் மின்னோட்டம் என அழைப்பர். சுழல் மின்னோட்டத்தின் திசையை லென்ஸ் விதியைக் கொண்டு அறிந்துகொள்ளலாம்.

ஆற்றல் இழப்பு

உலோகத்தட்டின் முழு இயக்கச் சக்தியும், தட்டு காந்தப்புலத்தினூடு நகரும் போது தூண்டப்படும் சுழல் மின்னோட்டத்தினால் மின்சக்தியாக மாற்றப்பட்டு தட்டின் வேகத்தைக் குறைக்கிறது. பின்னர் இது வெப்பச்சக்தியாக வெளியேற்றப்படுகிறது. அதாவது சுழல் மின்னோட்ட விளைவினால், வெப்பம் உருவாவதன் மூலம் சக்தி அல்லது ஆற்றல் இழப்பு ஏற்படுகிறது.

சுழல் மின்னோட்ட விளைவை முழுமையாக நீக்க முடியாது. ஆனால், உலோகக் கடத்தியை மெல்லிய நன்கு காப்பிடப்பட்ட தகடுகளாகச் செய்து பயன்படுத்தும் போது, சுழல் மின்னோட்ட விளைவைக் குறைக்க முடியும். காப்பிடப்பட்ட மென் தகடுகளிடையே மின்தடை அதிகம் இருப்பதால், சுழல் மின்னோட்டங்கள் வெகுவாகக் குறைக்கப்படும். இவ்வாறாக, ஆற்றல் இழப்பு வீதம் குறைக்கப்படுகிறது. இதனாலேயே மின்னாக்கி, மின்மாற்றி போன்றவற்றின் உள்ளகம் காப்பிடப்பட்ட மென்தகடுகளால் ஆக்கப்பட்டுள்ளன.

பயன்பாடுகள்

கல்வனோமானியில் தடையுறுதல்

ஒரு கல்வனோமானியில் சீரான மின்னோட்டத்தைச் செலுத்தும் போது, மீட்டரின் கம்பிச்சுருள் சிறிது கோண அளவு விலகி இறுதி சம நிலையை அடையும். ஆனால், வழக்கத்தில் கம்பிச்சுருள் உடனே இறுதிச் சமநிலைக்கு வராமல், சிறிது நேரம் அலைவுகளின் பின்னரே அது சமநிலைக்குச் செல்லும். அதை உடனே சமநிலைக்குக் கொண்டுவர கம்பிச்சுருள் சுற்றப்படும் உள்ளகம் பித்தளை அல்லது தாமிர உலோகத்தால் செய்யப்பட்டிருக்கும். காந்தப்புலத்தில் கம்பிச்சுருளும் உள்ளகமும் சுழலும் போது உள்ளகத்தில் சுழல் மின்னோட்டங்கள் உருவாகிறது. இந்த சுழல் மின்னோட்டமானது மின்கடத்தும் உலோகத்தட்டின் இயக்கத்தை எதிர்க்கும் விசையை உருவாக்குகிறது. (பார்க்க: லென்சின் விதி). காந்தப் புலத்தில் அலைவுறும் தட்டிற்கு இது ஒரு வேகத்தடை போல செயல்படுகிறது. இவ்வாறாக தட்டு சம நிலைக்கு விரைவில் வந்துவிடுகிறது (damping).

தூண்டல் உலை

ஒரு உலோகத் திடப்பொருளில் உண்டாகும் மிக அதிக அளவிலான சுழல் மின்னோட்டங்களால் எந்த ஒரு உலோகமும் உருகிவிடும் அளவுக்கு அதிக வெப்பம் உண்டாகும். வெப்பப்படுத்தவேண்டிய பொருள் அதிக அதிர்வெண் கொண்ட, மாறும் இயல்புள்ள காந்தப்புலத்தில் வைக்கப்படும் போது, அப்பொருளில் சுழல் மின்னோட்டங்கள் உண்டாகின்றன. இந்த உயர் வெப்பத்தில் உலோகங்கள் உருகிவிடும். ஒரு உலோகத்தை அதன் கனிமத்திலிருந்து பிரிக்கவும், உலோகக் கலவைகளைத் தயாரிப்பதற்கும் தூண்டல் உலையை (Induction Furnace) பயன்படுத்துகிறார்கள்.

வேகம் காட்டும் கருவி

வேகம் காட்டும் கருவியில் (Speedometer) காந்தம் ஒன்று உந்து வண்டியின் வேகத்தைப் பொறுத்துச் சுழல்கிறது. இக்காந்தம் ஒரு அலுமீனியப் பெட்டியில் வைக்கப்பட்டு, பாதுகாப்போடு ஒரு கத்தி முனையில் நிறுத்தப்பட்டுள்ளது. இதனை ஒரு மெல்லிழைக் கம்பிச சுருள் நிலை நிறுத்தி வைத்திருக்கிறது. காந்தம் தன்னைத் தானே சுற்றி வரும் போது, உள்ளகத்தில் சுழல் மின்னோட்டம் ஏற்படுகிறது. உந்து வண்டியின் வேகத்துக்கு ஏறப, சுழல் மின்னோட்டம் அவ்வுள்ளகத்தில் பாய்ந்து, அதை ஒரு குறிப்பிட்ட கோணத்தில் தடுத்து நிறுத்தி வேகத்தைக் காட்டுகிறது.

மின்சார ரயிலில் தடை

சுழல் மின்னோட்டம் மின்சார இரயில்களை நிறுத்துவதற்குப் பயன்படுகிறது. சுழலும் உலோகத்தட்டு ஒன்றின் மீது காந்தப் புலத்தைச் செலுத்தும் போது சுழல் மின்னோட்டங்கள் அத்தட்டில் ஏற்பட்டு, தட்டின் மீது ஒரு திருப்பு விசையை ஏற்படுத்தி அதன் இயக்கத்தை நிறுத்தி விடும்.