आपके बिजली के तार रहस्य छिपा रहे हैं{{0}और ईमानदारी से कहें तो, सही तारों को चुनते समय 10 में से 9 लोग पूरी तरह से चूक जाते हैं! लेकिन अगर आपको पता चल जाए कि उनकी तीन प्रमुख परतें कैसे काम करती हैं, तो आप अपना बहुत सारा समय, पैसा और सिरदर्द बचा लेंगे।
हम सभी आधुनिक बिजली को हल्के में लेते हैं, है न? लेकिन क्या आपने कभी अपनी दीवार के कोने में लगे उस उबाऊ पुराने तार को देखने के लिए रुका है? आज, आइए घुटनों के बल बैठें और "सुनें" कि ये "शहरी रक्त वाहिकाएँ" क्या कहती हैं-वे जितनी दिखती हैं उससे कहीं अधिक दिलचस्प हैं।
जब बिजली किसी रेस कार की तरह तार से होकर गुजरती है, तो कंडक्टर वह ट्रैक होता है जिस पर वह गति करती है। भले ही यह हमेशा छिपा रहता है, यह धातु कोर पूरे केबल का सितारा है। मैंने देखा है कि बहुत से लोग केवल यह जांच कर केबल चुनते हैं कि बाहरी परत कितनी मोटी है, इस सबसे महत्वपूर्ण हिस्से को पूरी तरह से अनदेखा कर देते हैं! यह केवल इसलिए कार खरीदने जैसा है क्योंकि आपको पेंट का काम पसंद है; आप सभी प्राथमिकताएँ गलत समझ रहे हैं।
आइए छोटे सामान पर ज़ूम करें: एक तांबे के कंडक्टर के अंदर (एक सेंटीमीटर से भी कम चौड़ा!), इलेक्ट्रॉन मूल रूप से "स्प्रिंग फेस्टिवल रश" (आप जानते हैं, वह पागल वार्षिक चीनी यात्रा रश) कर रहे हैं। शुद्ध तांबे के प्रत्येक घन मिलीमीटर में, गति के लिए तैयार 8.5 × 10²² मुक्त इलेक्ट्रॉन होते हैं। तांबा सदियों से एक शीर्ष कंडक्टर रहा है, न केवल इसलिए कि यह बिजली ले जाने में बहुत अच्छा है (58.0 × 10⁶ S/m, यदि आप संख्याओं की परवाह करते हैं), बल्कि इसलिए भी क्योंकि यह लचीला है -ताकि केबल "ट्रैक" को तोड़े बिना बार-बार झुक सके। मैंने एक बार एक केबल फैक्ट्री का दौरा किया और इस प्रक्रिया को देखा: एक भारी तांबे की सिल्ली जादू की तरह, असेंबली लाइन पर बालों के पतले तारों में बदल गई। वे 0.15 मि.मी. मोटे तार आपस में मुड़ जाते हैं, जैसे किसी लड़की की चोटी या किसी शहर में उलझी हुई बिजली की लाइनें।
हाल ही में, एल्यूमीनियम कंडक्टर भी वापसी कर रहे हैं। बिजली कंपनी के एक आदमी ने मुझे गणित बताया: समान बिजली ले जाने की क्षमता के लिए, एल्युमीनियम केबल को 30% हल्का बनाता है। यह उन अत्यधिक लंबी उच्च वोल्टेज वाली परियोजनाओं (जैसे किलोमीटर तक फैली परियोजनाओं) के लिए बहुत बड़ी बात है। लेकिन बात यह है कि तांबा और एल्युमीनियम कम प्रतिस्पर्धी हैं। बिजली चलाने में तांबा बेहतर है, लेकिन नमी होने पर उस पर हरे "जंग के धब्बे" पड़ जाते हैं। एल्युमीनियम हल्का और सस्ता है, लेकिन इंजीनियरों को कनेक्शन पर ऑक्सीकरण से निपटना पसंद नहीं है, यह एक छोटे टाइम बम की तरह है।
अगला: इन्सुलेशन परत, जो मूल रूप से कंडक्टर का सबसे अच्छा अंगरक्षक है। यह कंडक्टर के करीब रहता है और उन हाइपर इलेक्ट्रॉनों को एक स्पष्ट अवरोध की तरह भागने से रोकता है। मैंने एक बार एक पुराने अपार्टमेंट भवन में सर्किट कार्य में मदद की थी। जब हमने एक 20{5}}वर्ष-पुराने तार को हटाया, तो रखरखाव करने वाले व्यक्ति ने इन्सुलेशन की ओर इशारा किया और मजाक में कहा, "यह प्लास्टिक कुछ विवाहों की तुलना में अधिक विश्वसनीय है! इसने दशकों तक इलेक्ट्रॉनों को 'धोखा' (पढ़ें: शॉर्ट-सर्किटिंग) से बचाया है।"
सही इन्सुलेशन चुनना वह जगह है जहां भौतिक विज्ञान ठंडा हो जाता है। सामान्य पीवीसी इन्सुलेशन? यह पॉलीविनाइल क्लोराइड और प्लास्टिसाइज़र का मिश्रण है जो सुरक्षा के लिए पर्याप्त घना है, लेकिन काम करने के लिए पर्याप्त लचीला है। उन स्थानों के लिए जो गर्म हो जाते हैं (जैसे औद्योगिक मशीनों के पास), क्रॉसलिंक्ड पॉलीथीन (एक्सएलपीई) का उपयोग किया जाता है। इसके अणु 3डी पैटर्न में जुड़ते हैं, इसलिए यह एक पेशेवर की तरह 90 डिग्री गर्मी को संभाल सकता है।
लेकिन इन्सुलेशन कंडक्टर की सुरक्षा से कहीं अधिक करता है। जब बहुत सारी केबलें एक साथ पैक की जाती हैं (जैसे कि किसी इमारत की वायरिंग कोठरी में), तो इन्सुलेशन उन्हें "झगड़ने" से रोकता है -यदि आप चाहें तो "सामाजिक दूरी" बनाए रखते हैं। मैंने एक बार एक पावर लैब में एक परीक्षण देखा: एक 10kV केबल के इन्सुलेशन में 0.1 मिमी की एक छोटी सी दरार थी, और पास की केबलें छोटी चापों की तरह नाचने लगीं। यह जंगली था, और कुल मिलाकर यह याद दिलाता है कि इन्सुलेशन क्यों मायने रखता है।
अंत में, शीथ परत केबल की कठोर बाहरी सिपाही होती है। मैंने कुछ साल पहले एक तूफ़ान के दौरान तस्वीरें ली थीं जिन्हें मैं अब भी नहीं भूल सकता: शहर में बाढ़ आ गई थी, लेकिन जब हमने मलबे से एक केबल खोदी, तो उसका पीई आवरण अभी भी मजबूत था और अंदर की हर चीज़ की रक्षा कर रहा था। वह म्यान? यह केबल के कहने के तरीक़े की तरह है, "मौसम लाओ-मैं इसे संभाल सकता हूँ।"
म्यान सामग्री भी औद्योगिक जादू की तरह हैं। नियमित पीवीसी शीथ 1 मिमी से कम मोटे होते हैं, लेकिन वे दैनिक स्क्रैप के लिए खड़े होते हैं। दबी हुई केबलों के लिए पॉलीथीन आवरण? वे प्रशिक्षित गोताखोरों की तरह हैं, जो अंधेरे, नम गंदगी में भी मजबूत रहते हैं। लेकिन मेरा पसंदीदा नियोप्रीन -इस चीज़ का आविष्कार 1930 के दशक में हुआ था, और यह अभी भी रासायनिक संयंत्रों में मजबूत हो रहा है, जहां हवा एसिड धुंध से भरी हुई है। इसे ही मैं कालातीत कहता हूँ!
हालाँकि, असली बढ़िया चीज़ नैनोस्केल पर हो रही है। एक विश्वविद्यालय प्रयोगशाला ने हाल ही में एक नया मिश्रित आवरण बनाया: उन्होंने सामान्य सामग्री में सिलिका नैनोकणों को मिलाया, और यह 300% अधिक घर्षण प्रतिरोधी है। यह अजीब बात है कि छोटे-छोटे कण इतना बड़ा अंतर कैसे ला सकते हैं, है न?
ईमेल के माध्यम से मेरे साथ अपनी राय साझा करने के लिए आपका स्वागत है:julyliu403@gmail.com
