dancing-paper

हवेत नाचणारे कागद

कागदाचे तुकडे हवेत उडणे आणि स्टॅटिक इलेक्ट्रीसिटी यामागचे विज्ञान जगतने प्रात्यक्षिकाद्वारे करुन दाखविले. डोक्यावरील केसांमध्ये कंगवा फिरविल्यामुळे कंगव्यामध्ये स्टॅटिक इलेक्ट्रीसिटी म्हणजे स्थिर विद्युत उर्जा निर्माण होते ही संकल्पना स्पष्ट झाली.

या लेखातील महत्त्वाचे मुद्दे

विज्ञानाच्या आधारे खेळ
राजा-राणीचा खेळ
स्थिर विजेचा प्रभाव
स्थिर विजेचा वापर
निष्कर्ष

विज्ञानाच्या आधारे खेळ | Games based on science

जगतची लहान बहीण अनिता तिच्या मैत्रिणीच्या घरी खेळायला गेली होती. बराच वेळ झाला, ती आली नाही, म्हणून जगतची आई चिंता करू लागली. ते बघून जगत चौकशीसाठी शेजार्‍यांकडे गेला. तेथे अनिता आणि तिच्यासोबत आठ लहान मुले-मुली असे सर्व एकत्र खेळत होते. कुणी राजा बनलं होत तर कुणी शिपाई, एक जण सेनापती होता तर काही जण शत्रुचे सैनिक होते. खेळ चांगलाच रंगला होता. जगतला बघून सर्वांनी दादा - दादा म्हणत जगतभोवती गराडा घातला आणि त्याला राजा-राणीची गोष्ट सांगायचा आग्रह केला. खरे तर जगत विज्ञानाचा आधार घेऊन त्यांना गोष्टी सांगायचा, त्यामुळे आजूबाजूच्या परिसरात सर्व लहान मुलांमध्ये तो चांगलाच प्रसिद्ध झाला होता. अचानक कोणती गोष्ट सांगायची म्हणून जगत विचारात पडला. विज्ञानाचा आधार घेऊन त्याला राजा-राणीची गोष्ट तयार करता येत नव्हती, मग करायचे काय? मग त्याने एक प्रयोगच करायचा ठरविला, तो म्हणाला,
‘‘ हे बघा, आज आपण राजा-राणीची गोष्ट केवळ ऐकण्यापेक्षा ती प्रत्यक्षात बघणार आहोत, त्यासाठी तुम्हा सर्वांना मला मदत करावी लागेल ’’ सर्वांनी एका सुरात होकार दिला.

राजा-राणीचा खेळ | The game of king and queen

मग जगतने टिश्श्यू पेपर आणि वेगवेगळे कागद आणले. त्याचे २ से.मी. बाय २ से.मी. असे तुकडे कात्रीने कापून सर्वांना वाटले आणि त्या मुला-मुलींना त्या छोट्याशा कागदावर राजा, राणी, चोर, शिपाई, सेनापती, शत्रू सेनिक असे विविध चेहरे रेखाटण्यास सांगितले. हे काम त्या मुलांनी आवडीने आणि आनंदाने केले. त्या छोट्याशा तुकड्यावर अनिताने राजकुमारीचा चेहरा रेखाटला तर तिच्या मेैत्रिणीने राजकुमाराचा, असे विविध चेहरे सर्वांचे रेखाटून झाल्यावर जगतने चेहरे रेखाटलेले कागदाचे तुकडे टेबलावर ठेवले.

सर्व तुकडे टेबलावर ठेवल्यावर जगत पुढे काय करणार याची उत्सुकता सर्वांना लागली होती. ही उत्सुकता आणखी न ताणता जगतने एक कंगवा घेतला आणि तो डोक्यावरील केसांमध्ये १५-१६ वेळा फिरविला. नंतर लगेच तो शत्रू सैनिकांचे चेहरा रेखाटलेल्या कागदाच्या तुकड्यांजवळ आणला, आणि काय चमत्कार बघा, ते तुकडे हवेत उडाले आणि जगत म्हणाला, ‘‘ बघा शत्रू सैनिकांनी हल्ला केला आहे, आता राजाला लढाईची तयार करावी लागेल,’’ असे म्हणत जगतने पुन्हा कंगवा केसांमध्ये फिरविला आणि तो कंगवा राजा आणि सेनापतींचा चेहरा असलेल्या कागदाच्या तुकड्यांजवळ जरा जास्तच जवळ नेला, त्यामुळे त्या तुकड्यांनी जरा जास्त हवेत उडी मारली. कंगवा, कागदांची हवेत उडण्याची क्रिया आणि त्यासोबत राजा-राणीचा खेळ यामुळे सर्व मुलांची चांगलीच गंमत झाली. थोड्यावेळाने जगतने आणखी कंगवे आणले आणि मुलांना दिले. मुलांनी मग ते कंगवे डोक्यावर फिरवून कागदांचे तुकडे हवेत उडवून चांगलीच धमाल केली. मात्र एका लहान मुलाच्या डोक्यावर अजिबात केस नव्हते, एका धार्मिक विधीसाठी त्याच्या डोक्यावरील सर्व केस काढावे लागले होते. तो जेव्हा डोक्यावर कंगवा फिरवायचा आणि कागदाच्या तुकड्यांना लावायचा तेव्हा तुकडे हवेत उडी मारायचे नाहीत. त्यामुळे तो रडायला लागला. ते बघून सर्वांनी याबाबत जगतला विचारले, जगत काय म्हणाला ते बघा.

स्थिर विजेचा प्रभाव | Effect of static electricity

‘‘येथेच तर कागदाचे तुकडे हवेत उडण्यामागचे विज्ञान लपले आहे, जेव्हा आपण डोक्यावरील केसांमध्ये कंगवा फिरवितो, तेव्हा कंगव्यामध्ये स्टॅटिक इलेक्ट्रीसिटी Static electricity म्हणजे स्थिर विद्युत उर्जा निर्माण होते आणि हा कंगवा जेव्हा कागदाच्या तुकड्यांजवळ आणला जातो तेव्हा त्या उर्जेमुळे हे लहान तुकडे हवेत उडतात. या लहान मुलाच्या डोक्यावर केस नसल्यामुळे कंगवा डोक्यावर फिरवून सुद्धा त्यात स्टॅटिक इलेक्ट्रीसिटी निर्माण झाली नाही आणि त्यामुळे कागदाचे तुकडे उडाले नाहीत.

स्थिर वीज म्हणजे एखाद्या पदार्थामध्ये किंवा सामग्रीच्या पृष्ठभागावरील विद्युत शुल्कांचे असंतुलन. जेव्हा इलेक्ट्रॉनची जास्त किंवा कमतरता असते तेव्हा विद्युत क्षमता तयार होते. स्थिर विजेचे परिणाम दैनंदिन जीवनातील विविध पैलूंमध्ये पाहिले जाऊ शकतात आणि फायदेशीर आणि अनिष्ट असे दोन्ही परिणाम होऊ शकतात. चार्ज केलेल्या वस्तू एकमेकांना आकर्षित करू शकतात किंवा दूर करू शकतात. विरुद्ध चार्ज असलेल्या वस्तू (एक सकारात्मक आणि एक ऋण) आकर्षित होतील, तर समान शुल्क असलेल्या वस्तू (दोन्ही सकारात्मक किंवा नकारात्मक) दूर लोटतात. जेव्हा दोन चार्ज केलेल्या वस्तूंमधील विद्युत क्षमता पुरेशी जास्त होते, तेव्हा इलेक्ट्रॉन एका वस्तूवरून दुसऱ्या वस्तूवर उडी मारतात तेव्हा स्पार्क उद्भवू शकतो. जेव्हा एखाद्या व्यक्तीवर स्थिर वीज तयार होते आणि प्रवाहकीय वस्तूला स्पर्श केल्यावर डिस्चार्ज होते तेव्हा ही घटना अनेकदा दिसून येते.’’

स्थिर विजेचा वापर | Static electricity consumption

स्थिर वीज म्हणजे एखाद्या वस्तूच्या पृष्ठभागावरील विद्युत भाराचे असंतुलन होय. जेव्हा काही पदार्थ घर्षण, संपर्क किंवा विभक्ततेद्वारे इलेक्ट्रॉन मिळवतात किंवा गमावतात तेव्हा स्थिर विद्युत तयार होते. स्थिर विजेचे काही सामान्य उपयोग खालील प्रमाणे आहेत:

फोटोकॉपीअर आणि लेझर प्रिंटर: फोटोकॉपीअर आणि लेझर प्रिंटरमध्ये वापरल्या जाणार्‍या प्रक्रिया स्थिर विजेवर अवलंबून असतात. फोटोसेन्सिटिव्ह ड्रमवर स्थिर वीज चार्ज केली जाते आणि नंतर लेसर किंवा प्रकाश स्रोत ड्रमच्या भागांना निवडकपणे डिस्चार्ज करते, ज्यामुळे टोनर कणांना आकर्षित करणारी इलेक्ट्रोस्टॅटिक प्रतिमा तयार होते. टोनर कागदावर हस्तांतरित केला जातो आणि उष्णता वापरून फ्यूज केला जातो.
इंकजेट प्रिंटर: काही इंकजेट प्रिंटर शाईच्या थेंबांच्या हालचाली नियंत्रित करण्यासाठी स्थिर वीज वापरतात. पिझोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल्स किंवा थर्मल प्रक्रिया कागदावर शाईचे थेंब पुढे नेण्यासाठी नियंत्रित विद्युत शुल्क निर्माण करतात.
एअर क्लीनर आणि इलेक्ट्रोस्टॅटिक प्रीसिपिटेटर (Air Cleaners and Electrostatic Precipitators) : इलेक्ट्रोस्टॅटिक प्रीसिपिटेटर्स ही उपकरणे आहेत जी हवा किंवा वायूच्या प्रवाहातून कण काढून टाकण्यासाठी वापरली जातात. चार्ज केलेल्या प्लेट्स किंवा वायर्स हवा शुद्ध करून कण आकर्षित करतात आणि गोळा करतात. हे तंत्रज्ञान अनेकदा एअर प्युरिफायर, औद्योगिक स्मोकस्टॅक्स आणि काही HVAC प्रणालींमध्ये वापरले जाते.
स्प्रे पेंटिंग: औद्योगिक पेंटिंग प्रक्रियेत, स्प्रे पेंटिंगची कार्यक्षमता वाढविण्यासाठी स्थिर वीज वापरली जाते. पेंट केलेल्या वस्तूला पेंट कणांच्या विरुद्ध चार्ज दिला जातो, ज्यामुळे चांगले चिकटून आणि अधिक समान कोटिंग सुनिश्चित होते.
इलेक्ट्रोस्टॅटिक मोटर्स आणि जनरेटर: काही उपकरणे, जसे की व्हॅन डी ग्राफ जनरेटर(Van de Graaff generators) , स्थिर विजेची तत्त्वे प्रदर्शित करतात आणि उच्च व्होल्टेज निर्माण करू शकतात. इलेक्ट्रोस्टॅटिक मोटर्स, जरी इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक मोटर्सपेक्षा कमी सामान्य आहेत, तरीही स्थिर विजेचे यांत्रिक उर्जेमध्ये रूपांतर करण्यासाठी डिझाइन केले जाऊ शकते.
इलेक्ट्रोस्टॅटिक डस्टिंग आणि क्लीनिंग: इलेक्ट्रोस्टॅटिक डस्टर्स आणि साफसफाईची साधने धूळ कणांना आकर्षित करण्यासाठी आणि पकडण्यासाठी स्थिर शुल्क वापरू शकतात. हे तंत्रज्ञान विविध स्वच्छता साधने आणि उपकरणांमध्ये वापरले जाते.
इलेक्ट्रोस्टॅटिक डिस्चार्ज (ESD) नियंत्रण: इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योगात, स्थिर विजेमुळे संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक घटकांना नुकसान होण्याचा धोका असतो. स्टॅटिक डिस्चार्ज टाळण्यासाठी आणि उत्पादन आणि हाताळणी दरम्यान इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांचे संरक्षण करण्यासाठी अँटिस्टॅटिक मॅट्स, मनगटाचे पट्टे आणि पॅकेजिंग सामग्रीसह ESD नियंत्रण उपाय वापरले जातात.

निष्कर्ष ( Conclusion)-

जगतचे म्हणणे सर्वांनी नीट ऐकले, त्यांना या खेळामधील विज्ञान नीट समजले. आज काहीतरी नवीन खेळ शिकायला मिळायला आणि त्यासोबत स्टॅटिक इलेक्ट्रीसिटीचीही ओळख झाली यामुळे सर्व मुले आनंदित झालीत. फार उशिर होत आहे हे बघून जगतने त्याचे विज्ञानाचे ज्ञानदान आणखी न वाढविता खेळ आटोपता घेतला आणि सर्वांना घरी जाण्यास सांगितले.

- योगेश रमाकांत भोलाणे
Read more about author