1

विजेची गोष्ट २: शॉक देणारे मासे, कॅव्हेंडिश, विजेचा प्रभार(electric charge ) आणि विजेची तीव्रता (electric potential difference ) 

Primary tabs

अनिकेत कवठेकर's picture
अनिकेत कवठेकर in तंत्रजगत
17 Jun 2021 - 2:34 pm

तशी ती अजून एक अमावास्येची रात्र म्हणावी लागली असती आणि विक्रम राजाच्या कर्तव्य रत जीवनातल्या, अव्याहत कष्टात झोकून देऊन प्रजाहित पाहणाऱ्या खडतर जीवनात फार `उठून दिसलीच नसती पण राजाच्या दरबारात त्या दिवशी एका कसल्याशा मांत्रिकाने का जादूगाराने केलेल्या चमत्कारामुळे आणि सांगितलेल्या चमत्कारांमुळे विस्मित झालेल्या विक्रमाला मात्र ती चांगलीच लक्षात राहिली होती आणि राहणार होती. विक्रम राजाच्या राजदरबारात आज एक कुठलासा खलाशी, दर्यावर्दी आला होता आणि देशोदेशीच्या, समुद्रा समुद्रांच्या, त्या समुद्रांमधल्या विचित्र माश्यांच्या आणि प्राण्यांच्या  कथांचं एक मोठं गाठोडं सोडून तो दरबारात बसला होता.. काय तर म्हणे डोळ्यात लाईट असणारे मासे, करवती दाताने अक्खा माणूस काय अनेक माणसे खाणारे मासे, विजेचा झटका देणारे मासे.. काय काय अन काय.. दरबार अवाकच होऊन ऐकत राहिला.. खरंच ऐकावं ते सारं नवलंच होतं.. त्या विजेचा झटका देणाऱ्या माश्याचा`विषय तर विक्रमाच्या डोक्यातून काही म्हणजे काही केल्या जात नव्हता.. कसं शक्यय? विक्रम स्वतः:शीच पुटपुटला.. पण अर्थातच वेताळाने हे पुटपुटणं ऐकलं नसतं तरच नवल...

"काय झालं विक्रम महाराज? कशाचं एवढं नवल वाटतंय तुम्हाला? असं घडलंय तरी काय ? " नेहमीप्रमाणेच धूमकेतूसारखा वेताळ कुठूनतरी प्रकट झाला आणि विक्रमाच्या खांद्यावर बसला. "अरे वेताळा, आज त्या चमत्कारिक माणसाने कमालच केली. तो म्हणाला कि त्याच्याकडे असा एक मासा आहे जो जोराचा विजेचा म्हणजे इलेक्ट्रिक शॉक देतो. विश्वास बसवण्यासाठी त्याने आम्हाला समुद्र किनाऱ्यावर नेलं आणि तिथे प्रत्यक्ष तो मासा दाखवला. राजवैद्यांनी स्वतः पुढे होऊन माशाला स्पर्श केला तर त्या माश्याने जोराचा शॉक दिला म्हणता.. असा झटका बसला म्हणता की ज्याचं नाव ते.. राजवैद्यांना पूर्व कल्पना होती म्हणून वेळीच उपचार झाले म्हणून निभावलं "

"म्हणजे विक्रमा, प्राण्यांमध्ये सुद्धा वीज निर्माण करण्याची क्षमता असते असं म्हणतोस? कसं शक्य आहे? प्राण्यांमधली वीज आणि तुमच्या बॅटरीतली वीज ही एकच की वेगळी? काय आहे हे गौडबंगाल?  "

"वेताळा मला पडलेला, तुला पडलेला हा प्रश्न एके काळी साऱ्या जगालाच पडलेला होता. साधारण १७६० वगैरेचा सुमार असेल. इंग्लंड च्या किनाऱ्यावर जगातून येणारे खलाशी अशा माश्यांच्या गोष्टी सांगत असत. लोक दंतकथा म्हणून या उडवून लावत असत. पण इंग्लंडमधल्या एका अतिबुद्धिमान पण अतिशय संकोची असलेल्या एका शास्त्रज्ञाने ही गोष्ट जरा जास्तच मनावर घेतली, याच्या तळाशी जायचं ठरवलं..  ""आता हा कोण आणि लांब केस वाला? कोट घातलेला केसांचा पुंजका डोक्यावर घेतलेला माणूस? म्हणजे चित्रातले सगळे जुने शास्त्रज्ञ असेच दिसतात..एकाच छापातले""नाही तशी तेव्हाची ड्रेसिंग स्टाईल असेल बहुतेक.. पण मी बोलतोय तो मनुष्य म्हणजे अतिश्रीमंत घराण्याचा वारसदार असूनही पार्ट्या झोडणे, मजा मारणे या ऐवजी बौद्धिक गप्पांमध्ये रंगणारा माणूस.. तेव्हाच्या new wave या विचार सरणीचा खंदा पुरस्कर्ता, बुद्धिवादाचा पुरस्कर्ता असलेला हेन्री कॅव्हेंडिश.. त्याला एका मित्राने या शॉक देणाऱ्या torpido माशांविषयी पत्र लिहून सांगितलं आणि हे महाशय लागले कामाला.    "

"कामाला लागले म्हणजे प्रयोग करायला लागले असंच ना ? असं काय विशेष केलं या महाशयांनी? आणि नाव काय या महाशयांचं?   "

"त्यांचं नाव हेन्री कॅव्हेंडिश.  कॅव्हेंडिशला त्याच्या मित्राने पत्र लिहून सांगितलं की अरे काही खलाशांना असा मासा मिळालाय की त्याने तोंड लावलं किंवा चावलं की जोराचा शॉक बसतो म्हणे अगदी तुमच्या त्या लायडन जार ला हात लावल्यावर बसतो तस्सा. पण हे कसं शक्य आहे बुवा.. ? प्राणी शॉक देतात हे तर अगदी बुद्धिवादाच्या विरोधात आहे.. पण शॉक तर बसतो म्हणतात. झालं आपले कॅव्हेंडिश महाशय वागायला कितीही लाजाळू असले तरी असले प्रयोग करायला मात्र कधीही कचरत नसत. लागलीच त्यांनी आपल्या प्रयोगशाळेत स्वतः:ला या  संशोधनात बुडवून टाकलं. या टोर्पेडो माश्यांच्या आकाराचे दोन लायडन जार तयार केले. जणू खोटे टॉर्पेडो मासेच त्याने समुद्र किनाऱ्यावर ठेवले. जेव्हा कोणी जाऊन त्या खोट्या टॉर्पेडो माश्याच्या तोंडाला चुकून स्पर्श केला तेव्हा त्या माणसाला जोराचा शॉक बसला आणि स्पार्क सुद्धा उडाले.. पण याने आपला कॅव्हेंडिश तर अजूनच बुचकळ्यात पडला .. "

"आता काय झालं बुचकळ्यात पडायला ? हे शास्त्रज्ञ विचित्रच जरा नाहीका? स्वतः:च प्रॉब्लेम तयार करायचे आणि स्वतः लाच गोंधळात टाकायचे.. काय म्हणायचं याला? "

"वेताळा मी सांगतो. त्याचं झालं काय की जेव्हा खरा खरा टॉर्पेडो मासा चावायचा तेव्हा शॉक बसायचा पण स्पार्किंग व्हायचं नाही. पण जेव्हा जेव्हा खोटा टॉर्पेडो मासा किंवा त्याच्या तोंडाला कोणी स्पर्श करायचं तेव्हा सुद्धा शॉक बसायचा आणि शिवाय स्पार्क सुद्धा उडायचे. म्हणजे खरा मासा स्पार्क उडवत नाही आणि खोटा मासा स्पार्क उडवतो हा प्रकार काय आहे हे कॅव्हेंडिश ला कळत नव्हतं आणि त्यामुळे तो विचारमग्न झाला आणि अधिकाधिक प्रयोग करण्यात रमून गेला. या घटनेचा कार्यकारण भाव शोधण्यात गढून गेला. "

"पण प्रयोग कशाला करायला लागला? असं कशाचं कारण शोधण्यासाठी प्रयोग सुरु केले? आणि कारण कळलं या स्पार्किंग मागचं? "

"हो तर तर.. या फरका मागचं कारण म्हणजे विजेशी संबंधित दोन संकल्पना ठरल्या.. त्या संकल्पना म्हणजे विजेचा प्रभार (electric charge) आणि विजेची तीव्रता किंवा  विजेच्या पातळीतील फरक (electric potential difference)..   ""आता आली का पंचाईत! हे काय नवीन काढलं काम आणखी? विजेचा प्रभार आणि विजेची तीव्रता? विजेची   पातळी? सांग बरं सोप्या शब्दात नाहीतर मीच विजेचा झटका देतो बघ तुला"

"सांगतो सांगतो.. मी तुला सांगितलं होतं की वीज वाहते म्हणजे पूर्वी वाटायचं तसा प्रवाह पॉझिटिव्ह`कडून निगेटिव्ह कडे जातो किंवा इलेकट्रोन्स चा प्रवाह निगेटिव्ह कडून पॉजिटीव्ह कडे जातो. मला वाटतं दोन्हीचा साधारण अर्थ एकच आहे. पण हा प्रवाह म्हणजे समजा पाण्याचा प्रवाह असला एखादा ओढा, झरा त्यासारखा असला तर या प्रवाहाला समजून घ्यायला अजून काय लक्षात घ्यावं लागेल? तर किती पाणी आहे त्यात..म्हणजे बारीकसा ओहोळ आहे, मध्यम झरा आहे की एकदम प्रचंड नदी आहे.. पुराच्या पाण्याने फुगलेली.. पाण्याचे किती रेणू आहेत असं न म्हणता आपण म्हणतो किती लिटर पाणी आहे? नद्यांच्या हिशेबात तर किती लाख लिटर पाणी आहे असं म्हणतो.. वीज वाहण्याच्या किंवा इलेकट्रोन्स च्या संदर्भात असा किती मोठा प्रवाह जातोय असं जेव्हा म्हणायचं असतं तेव्हा आपण त्याला विजेचा भार, इलेक्ट्रिक चार्ज म्हणतो किंवा विद्युत प्रभार म्हणतो.. म्हणजे बारीकसा ओहोळ असेल तर low charge म्हणजे आपल्या पेन्सिल सेल ने दिलेला .. मध्यम असेल तर medium charge म्हणजे साधारण घरात असलेला  आणि मोठ्ठा असेल तर high charge..म्हणजे transmission लाईन्स असतात आपल्या रस्त्यांवर तिथे लिहिलेलं असतं बघ खतरा..तिथे अतिशय मोठा भार किंवा  चार्ज वाहत असतो "

"हो आणि त्या खतरा लिहिलेलं असतं तिथे माझा आवडता कवटीचा चेहरा आणि हाडही दाखवतात.. मला अतिशय आवडतं ते चित्र.. आमचा आवडता DP समज तुमच्या मोबाईल मध्ये ठेवतात तसा.. असो  पण मग अजून काय असतं या प्रवाहाबद्दल माहिती करून घेण्यासारखं?   "
"चार्ज म्हणजे प्रवाहात पाणी किती आहे आणि  तो प्रवाह वाहतोय म्हणजे किती उंचावरून वाहतोय.. प्रवाह हा कायम उंचावरून खालीच जाणार तसा इलेक्ट्रिक प्रवाह अधिक प्रभाराकडून कमी प्रभाराकडेच जाणार.. तर हा प्रवाह किती तीव्रपणे वाहतोय म्हणजे  किती उंचीवरून पडतोय हे कळणं जास्त गरजेचं असतं कारण जितक्या उंचीवरून तो पडतो तितका तो तीव्र असतो किंवा  तितका त्याचा वेग जास्त असतो म्हणजे नदी फारशी वाहतच नाहीय, संथ वहतीय, बऱ्यापैकी वेगाने वहतीय का हिमालयात ऋषिकेश, प्रयाग  वगैरे ठिकाणी गंगा नदी जशी जोरात पडत असते तसा प्रवाह जोरात वाहतोय का हे कळणं महत्वाचं असतं..  "

"मग काय म्हणतात या प्रवाहाच्या तीव्रतेला  किंवा पातळीतील फरकाला? "

"त्याला म्हणतात विद्युत तीव्रता किंवा विद्युत पातळीतील फरक किंवा electric potential difference.. म्हणजे प्रवाह किती फोर्स नी वाहतोय ते दाखवणारी संकल्पना.. "

"अरे विक्रमा या दोन्हीचा आणि torpido माश्याचा काय संबंध? "

"हे बघ जेव्हा कॅव्हेंडिश ला या विजेचा प्रभार electric charge आणि विजेचा जोर किंवा विद्युत पातळीतील फरक electric potential difference यांची जाणीव किंवा साक्षात्कार झाला तेव्हा त्याला खऱ्या आणि खोट्या टर्पिडोंनी दिलेल्या शॉक मधला फरक कळला.. खोट्या torpido मध्ये विजेचा प्रभार हा जास्त होता high electric charge तो प्रवाह क्षणार्धात वाहिल्या मुळे स्पार्किंग झालं पण शॉक फार जोराचा बसला नाही कारण विद्युत तीव्रता किंवा  पातळीतील फरक electric potential difference खूप कमी होता.. पण खऱ्या torpido माशाने जेव्हा चावलं तेव्हा विजेचा प्रभार फार नव्हता low electric charge एक छोटा ओहोळच होता म्हणाना त्यामुळे स्पार्किंग झालं नाहीत ठिणग्या उडाल्या नाहीत पण हा प्रवाह वाहिला मात्र जोरात कारण विद्युत तीव्रता किंवा  पातळीमध्ये फरक electric potential difference खूप जास्त होता त्यामुळे शॉक मात्र चांगलाच बसला "

"अरे मग टोरपीडोने जोरका झटका धीरेसे दिला असे म्हण ना.. काय प्रभार  electric charge आणि विद्युत तीव्रता किंवा पातळीतील फरक electric potential difference घेऊन बसलास.. अवघड शब्द वापरण्याची हौस भारीच तुम्हाला.. पण काय रे हा प्रभार आणि हि तीव्रता किंवा  पातळी मोजतात कुठल्या एककात? हा कॅव्हेंडिश ग्रेट होता हे मानलंच पाहिजे. इतक्या अबोल, लाजाळू माणसाने असला जबरदस्त शोध लावला हे विशेषच.. खूप मोठी सोय केली माणसांची या विजेला समजून घेण्यात..विजेची तीव्रता किंवा पातळीतील फरक electric potential difference  आणि विजेचा भार किंवा प्रभार electric charge खरंच महत्वाच्या आहेत.. पण  काय रे टोरपिडो माशाने एवढी वीज कशी तयार केली? म्हणजे प्राणी जी वीज तयार करतात ती काही वेगळी आणि तुम्ही जी तयार करता ती वेगळी का? शिवाय विजेचा प्रवाह electric current याचं या विद्युत तीव्रता potential difference आणि वीजप्रभार charge यांच्याशी काय नातं आहे हे तुला माहिती दिसत नाही.. नुसत्या माणसांच्या बुद्धीची स्तुती करायला आवडतं तुला पण सगळं कळत नाही हे मात्र खरंच. पुढच्या वेळी या गोष्टींचा अभ्यास करून ये नाहीतर आकाशातली वीज तुझ्या अंगावर  सोडीन  आणि मोठाच शॉक देईन तुला..  माझं आवडतं  चित्र लक्षात राहील ना तुला? कवटी आणि हाडे.. कवटी आणि हाडे..   हाहाहा.."

(क्रमश :)

विजेची गोष्ट : १: वीज काय आहे आणि ती वाहते कशी (Electricity: What it is and how does it flow?)
Electromagnetism चा बहुमुखी  वैश्वानल  : बरसणारे इलेक्ट्रॉन्स, वेटोळे घालणारे चुंबकत्व, उधळणारे  फोटॉन्स,…,आणि फॅरेडेची अफाट बुद्धिमत्ता         
ऊर्जा नावाचा बहुरुपी कलाकार (Law of conservation of energy)
मुखपृष्ठ
गोष्टींची पूर्ण यादी (Complete Story List)

प्रतिक्रिया

मराठी_माणूस's picture

17 Jun 2021 - 4:32 pm | मराठी_माणूस

छान समजावलेत

अनिकेत कवठेकर's picture

19 Jun 2021 - 2:33 pm | अनिकेत कवठेकर

आभारी आहे. विद्युत प्रभार आणि विद्युत पातळीतील फरक या दोन खरच फार महत्त्वाच्या संकल्पना आहेत. कॅव्हेंडिश चा शोध बहुमोल आहे. पुढे आपला चिरपरिचित एडिसन आणि तसा फारसा माहित नसलेला टेस्ला सुद्धा येईल इलेक्ट्रिसिटिसंबंधित गोष्टींमध्ये.

आग्या१९९०'s picture

19 Jun 2021 - 6:40 pm | आग्या१९९०

छान माहिती. मच्छर मारायचा इलेक्ट्रिक रॅकेट मध्ये स्पार्क पडतो आणि शॉकही जोरात लागतो. दोन्ही एकाच वेळेस होऊ शकते का?

अनिकेत कवठेकर's picture

22 Jun 2021 - 6:56 am | अनिकेत कवठेकर

आग्या१९९०जी,
हा प्रश्न भारीच आहे. स्पार्क पडणे आणि शॉक लागणे हे एकदमच होते. सेकंदाच्या १,००,००० व्या भागात किंवा त्याही पेक्षा कमी वेळात हे सर्व होते. आपल्याला कळायला वेळ लागतो. लांबवर वीज पडलेली दिसते पण काहीवेळाने गडगडाट ऐकू येतो, खरंतर सारं एकत्रच घडलेलं असतं. स्पार्क लगेचच दिसतात शॉक ची जाणीव व्हायला थोडा वेळ लागतो..यावरून आठवलं..पूर्वी(१९९८) जेव्हा ११-१२वी ला स्कूटर मोटर सायकल सर्विसिंग असा विषय टेक्निकल ला असे..तेव्हा गाड्यांना स्पार्क प्लग असे..पावसाळ्यात या स्पार्कप्लग च्या टोकांमध्ये धूर वगैरे साठून गॅप कमी होई व स्पार्क येत नसे..त्यासाठी घासायचे पेपर असत..त्यांनी घासून गॅप स्वच्छ केली जाई..तर हा स्पार्क डिसी करंट चा असे..हा डिसी करंट गाडीमध्ये तयार केला जाई. जेव्हा आम्हाला स्पार्कप्लग चेक करायचा असायचा तेव्हा हा स्पार्क प्लग कनेक्ट करून किक मारत असू तेव्हा स्पार्किंग दिसत असे..हात लावला तर शॉक ही बसत असे..इनफॅक्ट तेव्हाचे गॅरेज वाले स्पार्क प्लगच्या तिथे हात लावत..शॉक बसला तर इंजिन चालू आहे व्यवस्थित हे कळत असे बहुतेक..असो..तेव्हाचे पालकही आपला मुलगा गाड्यांचे शॉक खातो असे कळूनही पॅनिक होत नसत..तर तेही असो..

इलेक्ट्रॉन चा प्रवाह म्हणजे वीज ?
इलेक्ट्रॉन ना प्रवाही बनवणारी ऊर्जा म्हणजे वीज?
नक्की काय.
विद्युत जनित्र वीज निर्मिती करतात म्हणजे नक्की काय करतात?

अनिकेत कवठेकर's picture

21 Jun 2021 - 5:10 pm | अनिकेत कवठेकर

@इलेक्ट्रॉन चा प्रवाह म्हणजे वीज ?
हे बरोबर आहे. पाण्याचा प्रवाह म्हणजे ओढा, नाला, नदी तसंच आहे हे. मागे एका लेखात धातूंमध्ये वीज कशी वाह्ते हे दिलंय मी.

@इलेक्ट्रॉन ना प्रवाही बनवणारी ऊर्जा म्हणजे वीज?
गुरुत्वाकर्षण जसं पाण्याला ऊंचावरून खोल भागाकडे वाहवत नेतं तो झाला उंचीतला फरक. विद्युतपातळी मधला फरक या इलेक्ट्रॉन्स ना वाहाय्ला कारणीभूत ठरतो. हे सारं कशात मोजतात हे सारं येईलच पुढे.

@विद्युत जनित्र वीज निर्मिती करतात म्हणजे नक्की काय करतात?
याचा पहिला भव्य प्रयोग निकोला टेस्ला ने अमेरिकेत केला. अल्ट्र्नेटिंग करंट चा जनकच तो. कधीतरी लिहीन. मोठा विषय आहे म्हणून थोडा सस्पेन्स राहू देतो..

Rajesh188's picture

20 Jun 2021 - 2:05 am | Rajesh188

विजेचा शोध अमक्या संशोधक नी लावला .
हे वाक्य च चुकीचं आहे.
मुळात जीवसृष्टी च विजेमुळे झाली आहे.
आपल्याला वीज आता माहीत पडली.

खरंतर फिजिक्स चं पूर्वीचं नाव नॅचरल फिलॉसॉफी असं होतं. निसर्गातील घटनांमागचा कार्यकारणभाव शोधणे याचे शास्र. ग्रॅव्हिटी, इलेक्ट्रिसिटी या संकल्पना आधीपासून माहिती आहेत. त्या आकलनाची खोली शास्रज्ञांनी वाढवत नेली

सुंदर आणि ज्ञानवर्धक लेखमाला!

- (electrically charged) सोकाजी

अनिकेत कवठेकर's picture

21 Jun 2021 - 5:12 pm | अनिकेत कवठेकर

electrically charged झालात हे पाहून आनंद झाला.

गोंधळी's picture

21 Jun 2021 - 9:13 pm | गोंधळी

👍

अनिकेत कवठेकर's picture

22 Jun 2021 - 6:59 am | अनिकेत कवठेकर

प्रतिक्रीये बद्दल धन्यवाद

सामान्यनागरिक's picture

2 Jul 2021 - 11:21 am | सामान्यनागरिक

हो आणि त्या खतरा लिहिलेलं असतं तिथे माझा आवडता कवटीचा चेहरा आणि हाडही दाखवतात.. मला अतिशय आवडतं ते चित्र.. आमचा आवडता DP समज तुमच्या मोबाईल मध्ये ठेवतात तसा

हा हा हा...............हे आपल्याला आवडलं........................

अनिकेत कवठेकर's picture

4 Jul 2021 - 12:48 pm | अनिकेत कवठेकर

मला हे लिहिताना सुद्धा खूप भारी वाटलं होतं. काही काही जागा लिहिताना अशा हातातून निघून जातात हेच खरं.
धन्यवाद याची नोंद घेतल्याबद्दल.