अस्थिर विद्युत् प्रवाह

अस्थिर विद्युत् प्रवाह : विद्युत् ऊर्जा साठविता येत असेल असे प्रवर्तक वेटोळे (ज्या वेटोळ्यामध्ये वाहणाऱ्या प्रवाहात बदल झाल्यास उलट दिशेने विद्युत् प्रवाह वाहण्यास कारणीभूत होणारी प्रेरणा म्हणजे विद्युत् चालक प्रेरणा उत्पन्न होते असे वेटोळे) किंवा धारित्र (विद्युत् भार साठवून ठेवणारा घटक) असलेल्या स्थिर स्थितीतील विद्युत् मंडलामध्ये जर एकदम काही बदल झाला, तर पहिल्या स्थिर स्थितीपासून दुसरी स्थिर स्थिती येईपर्यंतच्या अवधीत त्या मंडलातून वेगाने बदलणारा असा एक नवीनच विद्युत् प्रवाह वाहतो. त्याला ‘अस्थिर विद्युत् प्रवाह’ म्हणतात. मंडलाचा मुख्य स्विच उघडणे किंवा बंद करणे, मंडलाचा संक्षेप होणे, विद्युत् संवाहकावर वीज पडणे, विद्युत् संवाहक व जमीन यांमध्ये प्रज्योत उत्पन्न होणे, मंडलामध्ये ⇨अनुस्पंदन  होणे अशा विविध कारणांमुळे अनियमित स्वरूपाचे क्षणिक प्रवाह उत्पन्न होतात. असे प्रवाह सुरू झाले म्हणजे काही वेळा मंडलातील विद्युत् दाब व प्रवाह नेहमीच्या राशीपेक्षा कित्येक पटीने वाढतात. याकरिता विद्युत् शक्ती दूर पाठविण्याचा मार्ग म्हणजे प्रेषणमार्ग व त्याला जोडलेली विद्युत् साधने असे क्षणिक, वाढीव दाब व प्रवाह सहन करू शकतील, अशी विशेष तरतूद करावी लागते.

एकदिश विद्युत् प्रवाहाच्या मंडलामध्ये विद्युत् जनित्राचा (विद्युत् शक्ती उत्पन्न करणाऱ्या यंत्राचा) दाब, भाराचा रोध व प्रवर्तकता असताना त्या मंडलाचा स्विच जोडताना उत्पन्न होणारा क्षणिक प्रवाह हे एक नेहमीचे उदाहरण आहे. अशा वेळी क्षणिक प्रवाह I_x किती असेल ते पुढील समीकरणाने दर्शविता येते :

यामध्ये E= विद्युत् चालक दाब (व्होल्ट), R = एकंदर मंडलातील रोध (ओहम), L= भार मंडलातील प्रवर्तकता (हेन्‍री), e = २·७१८ आणि t = काल (सेकंदातील) आहे. सुरुवातीला प्रवाहातील वाढ झपाट्याने होते, पण लवकरच ती मंद होत जाते.

उपशमक क्षणिक प्रवाह : प्रवर्तक मंडलातून प्रवाह वाहत असताना स्विच उघडून मंडलाचा संक्षेप केला, तर प्रवाह एकदम न थांबता कमी होत जाणारा म्हणजे उपशमक क्षणिक प्रवाह वाहतो. अशा वेळचा प्रवाह पुढील समीकरणाने दाखविता येतो :

प्रवर्तकतेऐवजी मंडलामध्ये धारकता असेल, तर प्रवाह चालू करताना तो

अम्पिअर इतका असेल. यामध्ये C ही धारकता (फॅराडे) आहे. मंडलामध्ये रोध, प्रवर्तकता व धारकता हे सर्व घटक असले, तर प्रवाहातील बदल गुंतागुंतीचे होतात व अनुस्पंदक स्थितीमध्ये तर प्रवाहाची राशी धोकादायक स्वरूपाचीही होऊ शकते. प्रत्यावर्ती (उलट सुलट दिशेने वाहणाऱ्या) विद्युत् प्रवाहाच्या मंडलामध्ये फक्त रोध व प्रवर्तकता असतानादेखील काही वेळा धोकादायक परिस्थिती उत्पन्न होऊ शकते. एक कला (दोनच संवाहक लागणार्‍या प्रत्यावर्ती प्रवाहाच्या पुरवठ्याच्या) दाबस्थितीचा विचार केला, तर स्विच दाबताना दाब-लाटेची जी स्थिती असेल त्यावर प्रवाहातील वाढ अवलंबून राहील.

प्रेषणमार्गातील विद्युत् ऊर्जेची लाट : खांबावरून दूरवर नेलेल्या विद्युत् प्रेषणमार्गातून प्रवाह जात नसताना जर तो मार्ग जनित्राला एकदम जोडला, तर विद्युत् ऊर्जेची लाट त्या मार्गामधून वेगाने पुढे जाते. अशा वेळी प्रेषणमार्गाच्या शेवटची टोके जर उघडीच असतील, तर ऊर्जेची लाट तेथे उलटून विद्युत् दाब दुप्पट होतो व प्रेषणमार्गातील रोधामध्ये विसर्जित होईपर्यंत लाटेची सर्व ऊर्जा एका बाजूकडून दुसऱ्या बाजूकडे हेलकावे खात राहते.

प्रेषणमार्गामध्ये आकाशातील वीज पडून म्हणजे तडिताघाताने किंवा संवाहक व जमीन यांमधील विद्युत् प्रज्योतीमुळे उत्पन्न झालेली ऊर्जालाट फार जटिल स्वरूपाची असते. अशा वेळचा प्रवाह मोजण्याकरिता विशेष प्रकारची मापक साधने वापरावी लागतात.

संदर्भ : Mears, J. S. Neale, R. E. Electrical Engineering Practice, Vol. 1,London. 1958.

ओक, वा. रा.