प्रवर्तन वेटोळे : कमी मूल्याच्या एकदिश विद्युत् दाबापासून (उदा., विद्युत् घटमाला) वारंवार खंडित होणारा उच्च दाब मिळविण्याचे साधन. प्रवर्तन वेटोळे हे मध्यभागी असलेल्या मृदू लोखंडाच्या तारेच्या दंडगोलाकृती गाभ्यावर एबोनाइट अगर प्लॅस्टिक नळी चढवून त्यावर रेशीमवेष्टित तांब्याच्या तारेचे (१४ एस. डब्ल्यू जी) प्राथमिक वेटोळे आणि त्यावर सरकवून बसविलेले बारीक तांब्याच्या तारेचे (३२ अगर ३४ एस डब्ल्यू जी) रीळाकार पद्धतीने एक अगर अनेक भागांत गुंडाळलेले द्वितीय वेटोळे यांचे मिळून बनलेले असते (एस डब्ल्यू जी म्हणजे स्टँडर्ड वायर गेजतारांचे व्यास ० ते ५० या क्रमांकांनी दर्शविण्याची ही एक ब्रिटिश पद्धती आहे) . प्राथमिक वेटोळ्यांपेक्षा द्वितीयक वेटोळ्यावर खूपच अधिक वेढे दिलेले असतात. प्राथमिक वेटोळे विद्युत् घटमालेस अथवा ⇨चिरचुंबकी जनित्रास जोडलेले असते. प्राथमिक वेटोळ्यांचे मंडल स्पर्शक व स्प्रिंग याच्या साहाय्याने पाहिजे त्या वेळी खंडित करता येते. विद्युत् प्रवाहामुळे लोखंडी गाभ्यात चुंबकत्व निर्माण होऊन सर्व वेटोळ्याभोवती चुंबकीय क्षेत्र निर्माण होते.

मायकेल फॅराडे या शास्त्रज्ञांनी १८३१ मध्ये प्रवर्तन वेटोळ्याच्या कार्याच्या तत्त्वाचा उपयोग करताना असे दाखवून दिले की, जर एका वेटोळ्याशी संलग्न असलेले चुंबकीय क्षेत्र बदलले, तर त्याच क्षेत्राशी संलग्न असलेल्या दुसऱ्‍या वेटोळ्यामध्ये संलग्न चुंबक क्षेत्र बदल्यामुळे विद्युत् चालक प्रेरणा (विद्युत् मंडलात विद्युत् प्रवाह वाहण्यास कारणीभूत होणारी प्रेरणा वि. चा. प्रे.) निर्माण होते. ही वि. चा प्रे.वेटोळ्याशी संलग्न चुंबक क्षेत्र ज्या त्वरेने बदलते त्यावर अवलंबून असते. एच.एफ.ई. लेंट्स यांच्या नियमाप्रमाणे ही वि. चा. प्रे. चुंबकीय क्षेत्रातील बदलास विरोध करणारी असते. प्राथामिक वेटोळ्यास विद्युत् घटमाला जोडताच त्यातील प्रवाह हळूहळू वाढत जाऊन महत्तम मूल्यापर्यत पोहोचतो. या वेळी द्वितीयक वेटोळ्यात चुंबकीय क्षेत्रातील बदल तौलनिक दृष्ट्या कमी असल्याने त्यात विशेष प्रमाणात वि. चा. प्रे. निर्माण होत नाही, याउलट ज्या वेळी स्पर्शक व स्प्रिंग यांच्या साहाय्याने प्राथमिक वेटोळ्यातील प्रवाह एकदम खंडित होतो ( या वेळी स्पर्शक स्प्रिंगेच्या विरुद्ध लोखंडी गाभ्याकडे आकर्षिला जाऊन प्राथमिक मंडल खंडित होते) त्यावेळी द्वितीयक वेटोळ्यात संलग्न चुंबकीय क्षेत्र अगदी कमी वेळात मोठ्या प्रमाणावर बदलल्याने क्षणिक परंतु जास्त मूल्याचा विद्युत् दाब निर्माण होतो. या दाबाची कंप्रता (एका सेंकदात होणारी आवर्तनांची संख्या) प्राथमिक वेटोळ्यातील प्रवाह खंडनाच्या कंप्रतेवर अवलंबून असते. याप्रकारे प्रवर्तन वेटोळ्यामुळे थोडा वेळ टिकणारा अती उच्च दाब व बराच वेळ टिकणारी कमी मूल्याची विरोधी वि. चा प्रे. निर्माण करता येते.

फॅराडे यांच्या शोधानंतर प्रवर्तन वेटोळ्याच्या रचनेत बऱ्याच सुधारणा झाल्या. १८५३ मध्ये फ्रेंच भौतिकीविज्ञ ए.एच्.एल्. फीझो यांनी खंडकाला (स्प्रिंग व स्पर्शक यांना) अनेकसरीत एक धारित्र (विद्युत् भार साठवून ठेवणारे साधन) जोडून प्राथमिक मंडलाच्या खंडनाचा वेग आणखी वाढविण्यात यश मिळविले, त्यामुळे द्वितीयक वेटोळ्यात अधिक उच्च दाब मिळणे शक्य झाले. त्याचप्रमाणे एच्. डी. रूमकोर्फ यांनी १८५१ मध्य पॅरिस येथे, ए. आप्स यांनी लंडनमध्ये व क्लिंगेलफस यांनी बाझेल येथे प्रवर्तन वेटोळ्याचे द्वितीयक वेटोळे गुंडाळण्याच्या पद्धतीत पुष्कळ सुधारणा केल्या. क्लिंगेलफस यांनी प्रवर्तन वेटोळ्याच्या साहाय्याने हवेमध्ये सु. १५० सेंमी. लांबीची विद्युत् प्रज्योत निर्माण करण्यात यश मिळविले. मोठ्या आकारमानाच्या प्रवर्तन वेटोळ्यात खंडक म्हणून स्प्रिंग-स्पर्शकाऐवजी फिरत्या पाऱ्याचा झोत किंवा विद्युत् विच्छेदक विद्राव (ज्यातून विद्युत् प्रवाह वाहू शकतो असा विद्राव) वापरला जातो. विद्युत् विच्छेदक विद्रावाचा खंडक म्हणून उपयोग करण्याचा शोध आर्. बी. वेनेल्ट यांनी १८९९ मध्ये लावला .

विसाव्या शतकाच्या प्रारंभास प्रवर्तन वेटोळी वायूतून विद्युत् विसर्जन करण्यासाठी(विद्युत् प्रवाह वाहण्यासाठी) लागणारा जास्त दाब निर्माण करण्यासाठी प्रामुख्याने वापरली जात होती. यातूनच पुढे ⇨ऋण किरण व ⇨ क्ष-किरण यांचा शोध लागण्यास मदत झाली. नीकोला टेस्ला यांनी शोधून काढलेले ‘टेस्ला वेटोळे’ हा प्रवर्तन वेटोळ्याचाच विशेष प्रकार असून त्यापासून उच्च कंप्रतेचा उच्च विद्युत् दाब मिळू शकतो. मोठ्या प्रवर्तन वेटोळ्याऐवजी हल्ली रोहित्र व एकदिशकारकच वापरली जातात [⟶ रोहित्र एकदिशकारक]. लहान प्रवर्तन वेटोळी मात्र आजही पेट्रोल एंजिनामध्ये लागणारी प्रज्योत निर्माण करण्यासाठी वापरतात.

पेट्रोलवर चालणाऱ्या बहुतेक सर्व मोटारगाड्यांमध्ये प्रवर्तन वेटोळे वापरुन ६–१२ व्होल्टच्या विद्युत् घटमालेपासून सु. २०,००० व्होल्टचा उच्च विद्युत् दाब निर्माण करतात व त्याच्या साहाय्याने एंजिनाच्या सिलिंडरामध्ये प्रज्योत निर्माण करून ठिणगी प्लगाच्या फटीमध्ये ठिणग्या पाडतात [⟶ अंतर्ज्वलन एंजिन].

कार्य : आकृतीत सर्वसाधारण प्रवर्तन वेटोळ्याची रचना दाखविली आहे. १ हा स्विच चालू केला म्हणजे २ या विद्युत् घटमालेद्वारे प्रवाह ३-३ या जाड तारेच्या कमी वेढे असणाऱ्या प्राथमिक वेटोळ्यातून व ८-९ या एकमेकांस चिकटून असलेल्या स्पर्शकांतून जाऊ लागतो. ह्या प्रवाहामुळे ४-४ या लोखंडी तारांच्या पुंजातून जाणारे व दोन्ही वेटोळ्यांशी संलग्न असे चुंबकीय क्षेत्र निर्माण होते. यामुळे ४ हा पुंज तात्पुरता चुंबक होऊन तो ८ या स्पर्शकाला स्प्रिंगेविरुद्ध खेचतो. यामुळे ८ व ९ या स्पर्शकांत फट पडून प्राथमिक वेटोळ्यातील प्रवाह एकदम खंडित होतो. प्रवाह थांबताच चुंबकीय क्षेत्र अतिशय त्वरेने वेटोळ्यातील संवाहकांना कापत जात पुंजामध्ये विलीन होते. याच वेळी ५-५ या अधिक वेढे असणाऱ्या द्वितीयक वेटोळ्यामध्ये क्षणिक उच्च विद्युत् प्रवर्तन

दाब उत्पन्न होतो. जर या वेटोळ्याची टोक एखाद्या मंडलाशी जोडलेली असतील, तर त्या मंडलातून क्षणिक विद्युत् प्रवाह वाहतो. चुंबकीय क्षेत्र नष्ट झाल्यामुळे ८ या स्पर्शकावरील चुंबकाची ओढ नष्ट होऊन तो स्पर्शक ७ या पट्टी स्प्रिंगेच्या मदतीने पुन्हा पूर्व ठिकाणी येतो व ९ या स्पर्शकाला चिकटतो. ८-९ हे स्पर्शक चिकटले की, प्राथमिक वेटोळ्यातून पुन्हा पूर्ववत प्रवाह जाऊ लागतो व ही क्रिया क्रमाक्रमाने पुनःपुन्हा चालू राहते, अशा रीतीने प्रवर्तन वेटोळ्यातून उच्च विद्युत् दाबाचे स्पंद चालू राहतात.

संदर्भ : Daws, C. L. Electrical Engineering Vol. I, Tokyo, 1955.

ओक, वा. रा.

Close Menu
Skip to content