पिकाचू को मात दो! स्थिर बिजली का रहस्य जानो और 10,000 वोल्ट की चिंगारियाँ देखो — लाइडन जार प्रयोग के साथ!
मैं हूँ साइंस ट्रेनर, कें कुवाको। हर दिन एक प्रयोग है।
क्या आपके साथ कभी ऐसा हुआ है कि किसी ठंड और सूखे दिन में, जैसे ही आपने दरवाज़े के हैंडल को छुआ हो, आपको “चट!” से एक दर्दनाक झटका लगा हो? दरअसल, वह छोटी सी चिंगारी एक घटना है जिसे ‘डिस्चार्ज’ (विद्युत विसर्जन) कहते हैं, जिसमें बिजली आपकी उंगली और हैंडल के बीच से छलांग लगाती है। हैरानी की बात यह है कि उस पल उत्पन्न होने वाला वोल्टेज आपकी कल्पना से कहीं ज़्यादा होता है।
स्थिर विद्युत (स्टैटिक इलेक्ट्रिसिटी) की ताकत ‘हज़ार’ वोल्ट में!
अगर आपकी उंगली और दरवाज़े के हैंडल के बीच सिर्फ़ 1 सेंटीमीटर का अंतर हो, तो डिस्चार्ज होने के लिए लगभग 30,000 वोल्ट की ज़रूरत होती है। हमारे घर में आने वाले सॉकेट में 100V होता है, तो सोचिए यह उसका 300 गुना है! इससे आपको स्थिर विद्युत की ज़बरदस्त शक्ति का अंदाज़ा हो जाएगा।
क्या आप यह सोचकर हैरान नहीं होते कि “इतने ज़्यादा वोल्टेज पर भी हमें बिजली का झटका क्यों नहीं लगता?” इसकी वजह यह है कि भले ही वोल्टेज बहुत ज़्यादा हो, लेकिन बहने वाली ‘करंट’ (धारा) की मात्रा बहुत कम होती है, और वह भी सिर्फ़ एक पल के लिए। इसे ऐसे समझिए: एक शक्तिशाली नोज़ल से तेज़ी से पानी फेंकने वाला पाइप (उच्च वोल्टेज) भी, अगर पानी की कुल मात्रा सिर्फ़ एक कप के बराबर (कम करंट) हो, तो उससे कोई बड़ी हानि नहीं होगी।
तो, अगर डिस्चार्ज की दूरी लगभग 3 मिलीमीटर हो, तो क्या होगा? इस मामले में वोल्टेज लगभग 10,000 वोल्ट होगा। यह भी हमारे सॉकेट के वोल्टेज का 100 गुना है! (वैसे, अगर इसकी तुलना पिकाचू की ’10 लाख वोल्ट’ वाली तकनीक से करें, तो यह केवल दसवाँ हिस्सा है। पिकाचू तो कमाल है!)
इस प्रयोग में, हमने रोज़मर्रा की ज़िंदगी में मौजूद इसी 10,000 वोल्ट की स्थिर विद्युत को सुरक्षित रूप से उत्पन्न करके, डिस्चार्ज होते हुए रिकॉर्ड किया है। इस छोटे ‘आकाशीय बिजली’ (बिजली चमकने) के पल को वीडियो में ज़रूर देखें!
घर पर करें कोशिश! 10,000 वोल्ट का डिस्चार्ज अवलोकन
आइए, वीडियो में देखे गए डिस्चार्ज को खुद भी करके देखते हैं। इसके लिए हम ‘लेडेन जार’ (Leyden Jar) नामक उपकरण का इस्तेमाल करेंगे। यह 18वीं सदी में आविष्कार किया गया था, जो दुनिया का पहला ‘बिजली जमा करने वाला उपकरण’ (संधारित्र / Capacitor) है!
ज़रूरी सामग्री
लेडेन जार (बनाने का तरीका यहाँ देखें), एल्युमीनियम फ़ॉइल लगी पेंसिल, सेलोटेप, गुब्बारा, तौलिया
तरीका
१. लेडेन जार बनाएँ (बनाने का तरीका यहाँ देखें)
२. लेडेन जार में गुब्बारे और तौलिये की मदद से स्थिर विद्युत उत्पन्न करके जमा करें। जमा करने का तरीका भी यहाँ देखें। (ऐसा समझिए कि आप गुब्बारे से रगड़कर इकट्ठा की गई बिजली को जार के अंदर बंद कर रहे हैं!)
३. एल्युमीनियम फ़ॉइल की एक पट्टी को सेलोटेप की मदद से पेंसिल पर चिपकाएँ।
४. जार के अंदर और बाहर की एल्युमीनियम फ़ॉइल को, पेंसिल पर लगी एल्युमीनियम फ़ॉइल से छूकर एक सर्किट (परिपथ) बनाएँ। इसे धीरे-धीरे नज़दीक लाएँगे, तो… आपको चिंगारी (फ़ायरवर्क) दिखाई देगी!
कार्यप्रणाली: बिजली जमा क्यों होती है और क्यों चमकती है?
लेडेन जार की संरचना एक ‘बिजली के सैंडविच’ जैसी होती है, जिसमें अंदर और बाहर की एल्युमीनियम फ़ॉइल बिजली (नकारात्मक चार्ज वाले इलेक्ट्रॉन) को बीच में दबाए रखती है। गुब्बारे से रगड़कर इकट्ठा किए गए इलेक्ट्रॉन को धीरे-धीरे अंदर की ओर जमा किया जाता है।
जितनी हो सके स्थिर विद्युत जमा करें, जिससे यह लगभग 10,000 वोल्ट तक पहुँच जाए। इस अवस्था में, जब आप पेंसिल की एल्युमीनियम फ़ॉइल का उपयोग करके जमा हुई अंदर की फ़ॉइल और बाहर की फ़ॉइल को जोड़ते हैं, तो ‘कोरोना डिस्चार्ज’ (Corona Discharge) होता है और यह ‘चट’ से चमक उठता है।
यह कई हज़ार वोल्ट के उच्च वोल्टेज के कारण होता है, जिससे इलेक्ट्रॉन हवा में उछलकर, सामान्यतः विद्युत के कुचालक (Non-Conductor) हवा को ज़बरदस्ती ‘आयनित’ (Ionize) कर देते हैं (यानी, उसे विद्युत चालक बना देते हैं)। एक बार रास्ता बन जाने पर, और भी ज़्यादा इलेक्ट्रॉन हिमस्खलन (Avalanche) की तरह उसमें गिरते जाते हैं। इसी ‘हिमस्खलन जैसी घटना’ के कारण एक तेज़ रोशनी (चिंगारी) उत्पन्न होती है, जिसे हम अपनी आँखों से देख पाते हैं।
विज्ञान के इतिहास से जुड़ा प्रयोग
यह लेडेन जार वास्तव में विज्ञान के इतिहास में एक बहुत ही महत्वपूर्ण भूमिका निभा चुका है। लेडेन जार की ऐतिहासिक पृष्ठभूमि के बारे में हमने यहाँ विस्तार से बताया है। ज़रूर देखें।
लेडेन जार का उपयोग करके ये मज़ेदार प्रयोग भी किए जा सकते हैं!!
इस लेडेन जार का उपयोग करके, ‘सौ लोगों को डराना’ (सब एक-दूसरे का हाथ पकड़कर स्थिर विद्युत का झटका महसूस करते हैं, यह एक पुराना वैज्ञानिक प्रयोग है!) जैसे और भी कई मज़ेदार प्रयोग किए जा सकते हैं। इनमें से कुछ प्रयोग तो हमने हिरोसे सुज़ु, सुज़ुकी र्योहेई, यासुको, चॉकलेट प्लैनेट्स के ओसाडा और मात्सुओ जैसे कलाकारों के साथ टीवी शो पर भी किए हैं। आज भी, बिजली की शक्ति लोगों को आश्चर्यचकित करने और उनका मनोरंजन करने में पीछे नहीं है! अधिक जानकारी के लिए यहाँ क्लिक करें।
दरवाज़े के हैंडल का वह “चट!” भी, अगर आप नज़र बदल कर देखें, तो 10,000 वोल्ट की एक छोटी सी बिजली है। विज्ञान की नज़र से देखने पर, रोज़मर्रा की ज़िंदगी आश्चर्य और रोमांच से भरी हुई है!
※ ध्यान दें, स्थिर विद्युत जनरेटर (वैन डी ग्राफ) से जुड़े प्रयोग केवल किसी विशेषज्ञ की उपस्थिति में ही करें। सावधानी से कोशिश करें। साथ ही, स्थिर विद्युत प्रयोगों से संबंधित किसी भी अनुरोध (जैसे प्रयोग क्लास, टीवी पर्यवेक्षण/उपस्थिति, आदि) के लिए कृपया यहाँ संपर्क करें।
【विशेष लेख】आप इसे करना बंद नहीं कर पाएंगे! स्थिर विद्युत प्रयोग
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विज्ञान के रहस्यों और रोचकता को और भी क़रीब लाएँ! घर पर किए जा सकने वाले मज़ेदार वैज्ञानिक प्रयोग और उनके तरीक़े यहाँ आसान भाषा में बताए गए हैं। अलग-अलग चीज़ें खोजकर देखें! ・संचालक, कें कुवाको के बारे में यहाँ जानें ・विभिन्न अनुरोधों (लेखन, व्याख्यान, प्रयोग क्लास, टीवी पर्यवेक्षण/उपस्थिति, आदि) के लिए यहाँ संपर्क करें ・लेख अपडेट की जानकारी X पर उपलब्ध है!
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