इलेक्ट्रॉन की भागमभाग! गुब्बारे से Static Electricity का ‘जादू’ अपनी आँखों से देखें!
मैं हूँ आपका साइंस ट्रेनर केन कुवाको! हर दिन एक प्रयोग!
सर्दियों के ठंडे दिनों में स्वेटर उतारते ही ‘चर्र-मर्र’ की आवाज़ आना… या स्केल से बालों को रगड़ने पर उनका हवा में खड़े हो जाना! क्या आपने कभी ये अनुभव किया है? ये घटनाएँ भले ही जादू लगें, पर इनके पीछे का राज़ है एक अदृश्य नन्ही-सी ताक़त, जिसे हम ‘स्थिर वैद्युत’ (Static Electricity) कहते हैं।
आज, मैं आपको एक बेहद आसान प्रयोग बताने जा रहा हूँ जिससे आप अपने आस-पास मौजूद इस स्थिर वैद्युत की शक्ति को ‘देख’ सकेंगे। बस एक गुब्बारे को छत से लटकाइए, और आप स्थिर वैद्युत के प्रभाव को और भी बेहतर ढंग से देख पाएँगे। तो, आइए नीचे दिए गए वीडियो की मदद से विज्ञान के इस जादू का रहस्य मिलकर खोलते हैं!
इस प्रयोग के ज़रिए जब आप यह पता लगाएँगे कि गुब्बारे पर कौन-सा बल (फ़ोर्स) काम कर रहा है और यह घटना किन परिस्थितियों में होती है, तो आप स्थिर वैद्युत की क्रियाविधि को बहुत अच्छे से समझ जाएँगे। तो, चलिए बिजली की दुनिया के इस रोमांचक सफ़र पर निकलते हैं!
ज़रूरी सामान
गुब्बारे × २
धागा/रस्सी
रुमाल या तौलिया (ऊनी या रेशमी जैसा सूखा कपड़ा बेहतर रहेगा)
प्रयोग विधि
१. एक गुब्बारे में हवा भरें और उसे धागे से छत से लटका दें। यह थोड़ा-बहुत हिलता-डुलता रहे, इतना काफ़ी है।
२. अब लटके हुए गुब्बारे को रुमाल से लगभग १० बार एक ही दिशा में अच्छी तरह रगड़ें।
३. दूसरे गुब्बारे को भी रुमाल से उसी तरह रगड़ें, और फिर उसे छत से लटके हुए गुब्बारे के पास धीरे से लाएँ। देखिए क्या होता है!
४. अब, गुब्बारे को रगड़ने के बाद उसी रुमाल को छत से लटके गुब्बारे के पास लाएँ। क्या प्रतिक्रिया पिछली बार जैसी ही होती है?
५. अंत में, अपने कपड़े या बालों को गुब्बारे से रगड़ें और फिर छत से लटके गुब्बारे के पास जाएँ। शायद कुछ मज़ेदार हो जाए!
प्रयोग का रहस्य खोलें!
प्रयोग में, आपने देखा होगा कि गुब्बारा या तो दूर भागता है या फिर चिपकने लगता है। इस रहस्यमय हरकत की चाबी है हर पदार्थ में मौजूद ‘पॉज़िटिव (+)’ और ‘नेगेटिव (-)’ बिजली।
आमतौर पर, किसी भी पदार्थ में पॉज़िटिव और नेगेटिव बिजली की मात्रा बराबर होती है, जिससे संतुलन बना रहता है। लेकिन, जब दो चीज़ों को आपस में रगड़ा जाता है, तो नेगेटिव बिजली वाले ‘इलेक्ट्रॉन’ एक से दूसरी चीज़ में जा सकते हैं। यही स्थिर वैद्युत का आधार है।
इलेक्ट्रॉन का बहना इस बात पर निर्भर करता है कि पदार्थ किस प्रकार का है। इसी ‘आवेशित होने की प्रवृत्ति’ को क्रम से दर्शाने वाली सारणी को ‘ट्राइबोइलेक्ट्रिक सीरीज़’ (Triboelectric Series) कहते हैं।
मेरी किताब, ‘साइंस टेस्ट ग्रेड ३ और ४’ (कोडांशा, केन कुवाको) से
इस सारणी में जो पदार्थ एक-दूसरे से जितने दूर होते हैं, उन्हें रगड़ने पर स्थिर वैद्युत उत्पन्न होने की संभावना उतनी ही अधिक होती है। उदाहरण के लिए, जब आप गुब्बारे (रबर) को रुमाल (मान लीजिए, रेशम) से रगड़ते हैं, तो ट्राइबोइलेक्ट्रिक सीरीज़ में दाईं ओर मौजूद रेशम से बाईं ओर मौजूद रबर में इलेक्ट्रॉन चले जाते हैं।
नतीजतन, गुब्बारा बहुत सारे इलेक्ट्रॉन पाकर नेगेटिव चार्ज वाला (ऋणावेशित) हो जाता है, और रुमाल इलेक्ट्रॉन खोकर पॉज़िटिव चार्ज वाला (धनावेशित) हो जाता है।
बिजली का एक बहुत ही ज़रूरी नियम है:
एक जैसे चार्ज (नेगेटिव और नेगेटिव, या पॉज़िटिव और पॉज़िटिव) एक-दूसरे को दूर धकेलते हैं (प्रतिकर्षित करते हैं)।
अलग-अलग चार्ज (पॉज़िटिव और नेगेटिव) एक-दूसरे को आकर्षित करते हैं (खींचते हैं)।
इस नियम को ध्यान में रखते हुए अपने प्रयोग के नतीजों को देखें, तो क्या पता चलता है?
【नतीजा १】जब रगड़े हुए दो गुब्बारों को पास लाते हैं…
चूँकि दोनों गुब्बारे नेगेटिव चार्ज वाले हो गए हैं, इसलिए वे एक-दूसरे को ‘दूर हटो!’ कहकर प्रतिकर्षित करते हैं। यह कितना मज़ेदार है कि बिना छुए भी कोई शक्ति काम कर रही है!
【नतीजा २】जब रगड़े हुए रुमाल को पास लाते हैं…
इस बार, नेगेटिव गुब्बारा और पॉज़िटिव रुमाल, एक-दूसरे को ‘हम तुम्हें बहुत पसंद करते हैं!’ कहकर आकर्षित करते हैं।
【नतीजा ३】जब आप गुब्बारे के पास जाते हैं…
अरे वाह! आप खुद भी गुब्बारे की तरफ खींचे चले आए! ऐसा इसलिए हुआ क्योंकि जब आपने अपने शरीर को गुब्बारे से रगड़ा, तो आपके शरीर से इलेक्ट्रॉन गुब्बारे में चले गए, और इस तरह आप पॉज़िटिव चार्ज वाले बन गए। यह तो बिल्कुल इंसान-चुंबक जैसा हो गया! इस तरह, अदृश्य ‘इलेक्ट्रॉन का स्थानांतरण’ ही है जो इन जादुई घटनाओं को जन्म देता है।
ज़्यादा शक्तिशाली स्थिर वैद्युत देखें!
“काश, मैं और भी ज़बरदस्त स्थिर वैद्युत देख पाता!” साइंस के दीवानों के इस सपने को पूरा करती है स्थिर वैद्युत बनाने वाली मशीन, ‘वैन डी ग्राफ़ जनरेटर’ (Van de Graaff Generator)। यह एक कमाल की मशीन है जो घर में होने वाली स्थिर वैद्युत को बिजली/आंधी के स्तर तक बढ़ा सकती है।
हमने वैन डी ग्राफ़ जनरेटर का उपयोग करके किए गए कुछ मज़ेदार प्रयोगों को भी साझा किया है। इनमें वे प्रयोग भी शामिल हैं जो हमने हिरोसे सुज़ु, सुज़ुकी र्योहेई, यासुको, और चॉकलेट प्लैनेट्स के ओसाडा-सान और मात्सुओ-सान जैसे कई मशहूर हस्तियों के साथ टीवी शो में किए थे!
ज़्यादा जानकारी के लिए यहाँ देखें।
※ ध्यान दें: वैन डी ग्राफ़ जनरेटर जैसे स्थिर वैद्युत उत्पन्न करने वाले उपकरणों के साथ किए जाने वाले प्रयोग बहुत ख़तरनाक हो सकते हैं, इसलिए इन्हें हमेशा किसी विशेषज्ञ की देखरेख में ही करें। स्थिर वैद्युत प्रयोगों से जुड़े किसी भी काम (जैसे विज्ञान कक्षा, टी.वी. मार्गदर्शन/उपस्थिति, आदि) के लिए कृपया यहाँ संपर्क करें।
【विशेष लेख】ऐसे स्थिर वैद्युत प्रयोग जिनसे आप नज़रें नहीं हटा पाएँगे!
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