क्या इंसानी शरीर में भी दौड़ती है बिजली? आइए करें ‘ह्यूमन सर्किट’ का रोमांचक प्रयोग! [Tamesu-kun]
नमस्ते! मैं हूँ कुवाको केन, आपका साइंस ट्रेनर। मेरे लिए हर दिन एक नया प्रयोग है।
आज हम कुछ ऐसा करने जा रहे हैं जो स्थिर विद्युत (static electricity) से थोड़ा अलग है। हम अपने शरीर के माध्यम से एक बहुत ही हल्का करंट प्रवाहित करने का प्रयोग करेंगे। आप सोच रहे होंगे, “क्या? शरीर से बिजली?” जी हाँ, एक छोटे से गैजेट की मदद से आप देख सकते हैं कि बिजली वास्तव में आपके शरीर से होकर गुजरती है और एक बल्ब को रोशन कर देती है।
पेंसिल सर्किट टेस्टर ‘तामेसु-कुन’ क्या है?
मैं अक्सर प्रयोगों के लिए तामेसु-कुन नाम के एक टूल का उपयोग करता हूँ। इसे मेरे कॉलेज के सीनियर श्री कावाकामी ने बनाया है, जो अब एक शैक्षिक उपकरण कंपनी चलाते हैं। यह दो लिथियम कॉइन सेल (कुल 6V) और एक LED को जोड़कर बनाया गया है। अच्छी बात यह है कि इसे आप घर पर भी बना सकते हैं! यदि आप इसे खरीदना चाहते हैं, तो यहाँ क्लिक करें। इस छोटे से यंत्र से कई मज़ेदार प्रयोग किए जा सकते हैं।
टोक्यो साइंस एजुकेशन इंस्टीट्यूट: तामेसु-कुन
चलिए बनाते हैं एक ‘ह्यूमन सर्किट’
क्या आपको लगता है कि मानव शरीर से बिजली प्रवाहित हो सकती है? और अगर ऐसा होता है, तो क्या हम इसे महसूस कर सकते हैं? पहले यह वीडियो देखें:
तो आपने क्या देखा? जब तामेसु-कुन को प्लास्टिक पर रखा जाता है…
तो यह नहीं जलता। लेकिन जब इसे कैंची के धातु वाले हिस्से पर रखा जाता है:
बल्ब जल उठता है! फिर से, प्लास्टिक पर रखने से…
कुछ नहीं होता। अब एल्युमिनियम फॉयल पर कोशिश करते हैं:
यह फिर से जलता है! इससे पता चलता है कि धातु (metal) बिजली का सुचालक है। अब असली मज़ा शुरू होता है—इंसानों का क्या? चलिए इसे अपनी उंगलियों से पकड़कर देखते हैं।
वाह! यह जल गया! इस समय बिजली आपके दाहिने हाथ, शरीर और बाएं हाथ से होकर एक पूरा सर्किट बना रही है। और सबसे कमाल की बात? आपको बिल्कुल भी दर्द या झटका महसूस नहीं होता। आप इसे इस तरह भी कर सकते हैं:
यहाँ तर्जनी और मध्यमा उंगली के बीच सर्किट पूरा हो रहा है। यदि हम एल्युमिनियम फॉयल का एक सर्किट बनाएं और उसका एक हिस्सा मैं पकड़ लूँ, तब भी यह जलता है।
यह इसलिए होता है क्योंकि एल्युमिनियम और मेरे हाथ ने मिलकर सर्किट पूरा कर दिया है। मैंने बच्चों के साथ हाथ पकड़कर भी यह प्रयोग किया, और तब भी लाइट जली!
कितना दिलचस्प है ना? जैसे ही हम हाथ छोड़ते हैं, लाइट बंद हो जाती है। हमने इसे 4 लोगों के साथ किया, और यहाँ तक कि 32 छात्रों की एक पूरी चेन बनाकर भी देखा—और लाइट फिर भी जली! यह वाकई जादुई अनुभव है।
जब मैं छात्रों को बॉडी फैट स्केल (body fat scales) के बारे में बताता हूँ, तो मैं हमेशा कहता हूँ कि शरीर से करंट गुजरता है, लेकिन उन्हें इसका अहसास दिलाना मुश्किल होता था। अब तामेसु-कुन के साथ उनकी प्रतिक्रिया पूरी तरह बदल जाती है। लेकिन रुकिए, अगर करंट बह रहा है, तो दर्द क्यों नहीं होता? इस चार्ट को देखें:
स्रोत: रियानजी तनाका और केंजी इचिकावा, ‘इंडस्ट्रियल सेफ्टी रिसर्च इंस्टीट्यूट’ (RIIS-SD-70-1)
DC करंट के मामले में, हम लगभग 3mA (0.003A) पर इसे महसूस करना शुरू करते हैं। मैंने तामेसु-कुन का उपयोग करते समय वास्तविक करंट को मापा।
आमतौर पर LED के लिए 2V के आसपास का वोल्टेज सही होता है, तो क्या 6V इसे खराब नहीं कर देगा? जब मैंने केवल तामेसु-कुन का करंट मापा, तो यह लगभग 87mA था। यह सामान्य से अधिक है लेकिन इतना नहीं कि डिवाइस तुरंत खराब हो जाए।
इसका रहस्य लिथियम कॉइन सेल के उपयोग में छिपा है, जिसका आंतरिक प्रतिरोध (internal resistance) अधिक होता है। यही वह मुख्य बिंदु है जो इसे सुरक्षित बनाता है। फिर मैंने खुद को सर्किट का हिस्सा बनाकर करंट मापा:
नतीजा था: 20.2μA = 0.02mA। इतने कम करंट में LED का जलना वाकई आश्चर्यजनक है! एक बार करंट प्रवाहित होने के बाद, LED के गुणों के कारण प्रतिरोध कम हो जाता है और करंट बहता रहता है।
चलिए पेंसिल से सर्किट बनाते हैं!
विद्युत परिपथ (electric circuits) की पहली क्लास में, मैं छात्रों से तामेसु-कुन का उपयोग करके यह सोचने के लिए कहता हूँ कि सर्किट के लिए क्या आवश्यक है। पहले, वे अपनी पसंद का कोई भी चित्र बनाते हैं।
जब हम इस पर तामेसु-कुन रखते हैं, तो पेंसिल की ग्रेफाइट लाइन से बिजली गुजरती है और LED चमकने लगती है।
फिर मैं उनसे पूछता हूँ, “इस लाइट को और तेज़ कैसे किया जाए?” छात्र अलग-अलग तरह के चित्र बनाकर प्रयोग करते हैं।
छात्रों के कुछ बेहतरीन सुझाव इस प्रकार होते हैं:
रास्ता (लाइन) छोटा करें
रास्ता चौड़ा (मोटा) करें
पेंसिल की लाइन को और गहरा (dark) करें
उदाहरण के लिए, पेंसिल से ऐसा सर्किट बनाने पर:
जैसे-जैसे आप डिवाइस को ऊपर की ओर खिसकाते हैं…
LED और भी तेज़ चमकने लगती है! ऐसा इसलिए होता है क्योंकि रास्ता छोटा होने से प्रतिरोध (resistance) कम हो जाता है। और अगर आप इसे सीधे किसी धातु से छुएंगे, तो यह आँखों को चुंधिया देने वाली रोशनी देता है!
यहाँ तक कि जब हम समानांतर सर्किट (parallel circuits) बनाते हैं, तो लाइट और तेज़ हो जाती है।
अक्सर छात्र फॉर्मूला तो रट लेते हैं, लेकिन उन्हें यह समझ नहीं आता कि समानांतर सर्किट में प्रतिरोध कम क्यों होता है। पेंसिल से लाइन को मोटा करने पर भी वही परिणाम मिलता है—प्रतिरोध कम और रोशनी ज़्यादा!
【विशेष लेख】मज़ेदार स्थिर विद्युत प्रयोग!
अगली बार हम सीखेंगे कि सर्किट डायग्राम कैसे बनाया जाता है।
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