Notes

ವಿಭಾಗ 1: ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರ ಮತ್ತು ಕಾಂತೀಯ ಬಲರೇಖೆಗಳ ಮೂಲಭೂತ ಅಂಶಗಳು

• ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಕಾಂತತ್ವದ ಸಂಬಂಧ: ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಹಿಸುತ್ತಿರುವ ವಾಹಕವು (ಉದಾಹರಣೆಗೆ ತಾಮ್ರದ ತಂತಿ) ಕಾಂತದಂತೆ ವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ [1]. ವಾಹಕದ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಹರಿಯುವಾಗ ಸಮೀಪದಲ್ಲಿರುವ ದಿಕ್ಕೂಚಿಯ ಸೂಜಿಯು ಪಲ್ಲಟಗೊಳ್ಳುವುದು, ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವು ಕಾಂತೀಯ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ [1].
• ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರ (Magnetic Field): ದಂಡಕಾಂತದ ಸುತ್ತಲೂ ಕಾಂತೀಯ ಬಲದ ಪ್ರಭಾವವಿರುವ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು 'ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರ' ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ [2]. ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರವು ದಿಕ್ಕು ಮತ್ತು ಪರಿಮಾಣ ಎರಡನ್ನೂ ಹೊಂದಿರುವ ಪ್ರಮಾಣವಾಗಿದೆ [3].
• ಕಾಂತೀಯ ಬಲರೇಖೆಗಳು (Magnetic Field Lines): ಕಾಂತದ ಸುತ್ತಲಿನ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುವ ರೇಖೆಗಳನ್ನು ಕಾಂತೀಯ ಬಲರೇಖೆಗಳು ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ [2]. ಕಾಂತದ ಸುತ್ತ ಉದುರಿಸಿದ ಕಬ್ಬಿಣದ ರಜಕಗಳು ಈ ರೇಖೆಗಳ ಆಕಾರದಲ್ಲಿಯೇ ಜೋಡಣೆಯಾಗುತ್ತವೆ [2].

ಕಾಂತೀಯ ಬಲರೇಖೆಗಳ ಪ್ರಮುಖ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು:

1. ದಿಕ್ಕು (Direction): ಕಾಂತೀಯ ಬಲರೇಖೆಗಳು ದಂಡಕಾಂತದ ಉತ್ತರ ಧ್ರುವದಲ್ಲಿ (North Pole) ಉತ್ಸರ್ಜಿತವಾಗಿ (ಹೊರಹೊಮ್ಮಿ) ದಕ್ಷಿಣ ಧ್ರುವದಲ್ಲಿ (South Pole) ವಿಲೀನಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ [3].
2. ಕಾಂತದ ಒಳಭಾಗದಲ್ಲಿ ದಿಕ್ಕು: ಕಾಂತದ ಒಳಭಾಗದಲ್ಲಿ ಕಾಂತೀಯ ಬಲರೇಖೆಗಳ ದಿಕ್ಕು ದಕ್ಷಿಣ ಧ್ರುವದಿಂದ ಉತ್ತರ ಧ್ರುವದ ಕಡೆಗಿರುತ್ತದೆ [3].
3. ಆವೃತ ಜಾಲ (Closed Loops): ಕಾಂತೀಯ ಬಲರೇಖೆಗಳು ಉಗಮ ಮತ್ತು ಅಂತ್ಯವನ್ನು ಸೇರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಯಾವಾಗಲೂ ಆವೃತ(loop) ಜಾಲಗಳಾಗಿವೆ [3].
4. ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದ ಬಲದ ಸೂಚನೆ (Strength of Magnetic Field): ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಕಾಂತೀಯಬಲ ರೇಖೆಗಳ ದಟ್ಟಣೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ತೋರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ [3]. ಕಾಂತೀಯಬಲ ರೇಖೆಗಳ ದಟ್ಟಣೆಯು ಹೆಚ್ಚಿದ್ದಲ್ಲಿ (ಅಂದರೆ ಕಾಂತದ ಧ್ರುವಗಳ ಸಮೀಪದಲ್ಲಿ), ಅಲ್ಲಿ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದ ಬಲವು ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮತ್ಯೊಂದು ಕಾಂತದ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಲವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ [3].
5. ಪರಸ್ಪರ ಛೇದಿಸುವುದಿಲ್ಲ (No Intersection): ಯಾವುದೇ ಎರಡು ಕಾಂತೀಯಬಲ ರೇಖೆಗಳು ಒಂದನ್ನೊಂದು ಛೇದಿಸುವುದಿಲ್ಲ [3]. ಒಂದು ವೇಳೆ ಅವು ಛೇದಿಸಿದರೆ, ಛೇದಿಸುವ ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ದಿಕ್ಕೂಚಿಯ ಸೂಜಿಯು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಎರಡು ದಿಕ್ಕುಗಳತ್ತ ನಿರ್ದೇಶಿಸುತ್ತಿದೆ ಎಂದರ್ಥ; ಆದರೆ, ಇದು ವೈಜ್ಞಾನಿಕವಾಗಿ ಅಸಾಧ್ಯವಾಗಿದೆ [3].

ವಿಭಾಗ 2: ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವಿರುವ ವಾಹಕದಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರ

ಈ ವಿಭಾಗದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಹಿಸುವ ವಿವಿಧ ಆಕಾರದ ವಾಹಕಗಳ ಸುತ್ತ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರ ಹೇಗೆ ನಿರ್ಮಾಣವಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ.

1. ನೇರವಾದ ವಾಹಕದಲ್ಲಿ ಪ್ರವಹಿಸುವ ವಿದ್ಯುತ್‌ನಿಂದ ಉಂಟಾದ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರ:

• ಒಂದು ನೇರವಾದ ತಾಮ್ರದ ತಂತಿಯ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಹರಿಯುವಾಗ, ಅದರ ಸುತ್ತಲೂ ಉಂಟಾಗುವ ಕಾಂತೀಯ ಬಲರೇಖೆಗಳು ಏಕಕೇಂದ್ರೀಯ ವೃತ್ತಗಳ (concentric circles) ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ [1].
• ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದ ಪ್ರಮಾಣ ಮತ್ತು ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರ: ತಂತಿಯಲ್ಲಿ ಹರಿಯುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿದಾಗ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದ ಪ್ರಮಾಣವೂ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ [1].
• ದೂರ ಮತ್ತು ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರ: ವಾಹಕದಿಂದ (ತಂತಿಯಿಂದ) ದೂರ ಸರಿದಂತೆಲ್ಲಾ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದ ಬಲವು ಕ್ಷೀಣಿಸುತ್ತಾ ಹೋಗುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುವ ಏಕಕೇಂದ್ರೀಯ ವೃತ್ತಗಳು ತಂತಿಯಿಂದ ದೂರ ಸರಿದಂತೆ ದೊಡ್ಡದಾಗುತ್ತಾ ಹೋಗುತ್ತವೆ [1].

2. ಬಲಗೈ ಹೆಬ್ಬೆರಳ ನಿಯಮ (Right-Hand Thumb Rule): ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಹಿಸುತ್ತಿರುವ ವಾಹಕಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವ ಸುಲಭ ವಿಧಾನವಿದು [2].

• ನಿಯಮದ ಹೇಳಿಕೆ: ನಿಮ್ಮ ಬಲಗೈಯಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಹಿಸುತ್ತಿರುವ ನೇರವಾದ ವಾಹಕವನ್ನು ಹಿಡಿದಿರುವಿರಿ ಎಂದು ಭಾವಿಸಿ. ಆಗ ಹೆಬ್ಬೆರಳು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಸೂಚಿಸಿದರೆ, ನಿಮ್ಮ ಇತರ ಬೆರಳುಗಳು ವಾಹಕದ ಸುತ್ತಲೂ ಇರುವ ಕಾಂತೀಯ ಬಲರೇಖೆಗಳ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಸುತ್ತಿಕೊಂಡಿರುತ್ತವೆ [2].
• ಈ ನಿಯಮವನ್ನು ಮ್ಯಾಕ್ಸ್‌ವೆಲ್‌ನ ಕಾರ್ಕ್ ಸ್ಕ್ರೂ (Cork screw) ನಿಯಮ ಎಂದೂ ಸಹ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ [2].

3. ವೃತ್ತಾಕಾರದ ವಾಹಕ ಸುರುಳಿಯಲ್ಲಿನ (Circular Loop) ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರ:

• ನೇರ ವಾಹಕವನ್ನು ವೃತ್ತಾಕಾರದ ಸುರುಳಿಯಾಗಿ ಬಾಗಿಸಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಹರಿಸಿದಾಗ, ಸುರುಳಿಯ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಬಿಂದುವಿನಿಂದಲೂ ಏಕಕೇಂದ್ರೀಯ ವೃತ್ತಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ [3].
• ನಾವು ವೃತ್ತಾಕಾರದ ಸುರುಳಿಯ ಕೇಂದ್ರವನ್ನು ತಲುಪುತ್ತಿದ್ದಂತೆ, ಆ ದೊಡ್ಡ ವೃತ್ತಗಳ ಕಮಾನುಗಳು ಸರಳರೇಖೆಯಂತೆ ಗೋಚರಿಸುತ್ತವೆ [3].
• ಸುತ್ತುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ (Number of turns): ಸುರುಳಿಯು 'n' ಸುತ್ತುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೆ, ಅದರಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರವು ಒಂದು ಸುತ್ತಿನಿಂದ ಉಂಟಾದ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರಕ್ಕಿಂತ 'n' ರಷ್ಟು ಅಧಿಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಏಕೆಂದರೆ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಸುತ್ತಿನಲ್ಲಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವು ಒಂದೇ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಒಟ್ಟು ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರವು ಸಂಯೋಜನೆಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ [3].

4. ಸೊಲೆನಾಯ್ಡ್ (Solenoid) ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಕಾಂತ (Electromagnet):

• ಸೊಲೆನಾಯ್ಡ್ ಎಂದರೇನು? ಅವಾಹಕ ಹೊದಿಕೆ ಇರುವ ತಾಮ್ರದ ತಂತಿಯ ಅನೇಕ ಸುರುಳಿಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟೊಟ್ಟಾಗಿ ಸುತ್ತಿರುವ ಸಿಲಿಂಡರ್ ಆಕಾರವನ್ನು 'ಸೊಲೆನಾಯ್ಡ್' ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ [4].
• ಸೊಲೆನಾಯ್ಡ್‌ನ ಸುತ್ತಲೂ ಉಂಟಾಗುವ ಕಾಂತೀಯ ಬಲರೇಖೆಗಳ ವಿನ್ಯಾಸವು ನಿಖರವಾಗಿ ದಂಡಕಾಂತದ (Bar magnet) ಸುತ್ತಲಿನ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತದೆ. ಇದರ ಒಂದು ತುದಿ ಉತ್ತರ ಧ್ರುವದಂತೆ ಮತ್ತು ಮತ್ತೊಂದು ತುದಿ ದಕ್ಷಿಣ ಧ್ರುವದಂತೆ ವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ [4].
• ಒಳಭಾಗದ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರ: ಸೊಲೆನಾಯ್ಡ್‌ನ ಒಳಭಾಗದಲ್ಲಿ ಕಾಂತೀಯ ಬಲರೇಖೆಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಸಮಾಂತರ ಸರಳ ರೇಖೆಗಳಂತಿವೆ. ಇದರರ್ಥ, ಸೊಲೆನಾಯ್ಡ್‌ನ ಒಳಭಾಗದಲ್ಲಿ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರವು ಎಲ್ಲಾ ಬಿಂದುಗಳಲ್ಲೂ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ (ಏಕರೂಪದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ) [4].
• ವಿದ್ಯುತ್ ಕಾಂತ: ಸೊಲೆನಾಯ್ಡ್‌ನ ಒಳಭಾಗದಲ್ಲಿರುವ ಪ್ರಬಲ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಿಕೊಂಡು, ಮೃದು ಕಬ್ಬಿಣದಂತಹ (soft iron) ಕಾಂತೀಯ ವಸ್ತುವನ್ನು ಕಾಂತೀಕರಿಸಬಹುದು. ಈ ರೀತಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಸಿ ಉಂಟುಮಾಡಿದ ಕಾಂತವನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಕಾಂತ ಎನ್ನುವರು [4].

ವಿಭಾಗ 3: ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವಿರುವ ವಾಹಕದ ಮೇಲಿನ ಬಲ (Section 12.3)

1. ವಾಹಕದ ಮೇಲಿನ ಕಾಂತೀಯ ಬಲ (Force on a Current-Carrying Conductor):

• ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಹಿಸುತ್ತಿರುವ ವಾಹಕವು ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಾವು ಹಿಂದಿನ ವಿಭಾಗದಲ್ಲಿ ತಿಳಿದಿದ್ದೇವೆ. ಫ್ರೆಂಚ್ ವಿಜ್ಞಾನಿ ಆಂಡ್ರೆ ಮೇರಿ ಆಂಪಿಯರ್ ರವರ (Andre Marie Ampere) ಪ್ರಕಾರ, ವಾಹಕದ ಸಮೀಪವಿರುವ ಕಾಂತವು ಸಹ ಆ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವಿರುವ ವಾಹಕದ ಮೇಲೆ ಸಮ ಮತ್ತು ವಿರುದ್ಧವಾದ ಬಲವನ್ನು ಪ್ರಯೋಗಿಸುತ್ತದೆ [1].
• ಬಲದ ದಿಕ್ಕು (Direction of Force): ವಾಹಕದ ಮೇಲೆ ವರ್ತಿಸುವ ಬಲದ ದಿಕ್ಕು ವಿದ್ಯುತ್‌ಪ್ರವಾಹದ ದಿಕ್ಕು ಮತ್ತು ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದ ದಿಕ್ಕುಗಳೆರಡನ್ನೂ ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ [2].
• ಗರಿಷ್ಠ ಬಲ (Maximum Force): ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದ ದಿಕ್ಕು ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದ ದಿಕ್ಕಿಗೆ ಲಂಬವಾಗಿದ್ದಾಗ (perpendicular), ವಾಹಕದ ಮೇಲಿನ ಬಲದ ಪರಿಮಾಣವು ಗರಿಷ್ಠವಾಗಿರುತ್ತದೆ (ಅಥವಾ ವಾಹಕದ ಸ್ಥಾನಪಲ್ಲಟವು ಗರಿಷ್ಠವಾಗಿರುತ್ತದೆ) [2].

2. ಫ್ಲೆಮಿಂಗ್‌ನ ಎಡಗೈ ನಿಯಮ (Fleming's Left-Hand Rule): ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರ, ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಮತ್ತು ಉಂಟಾಗುವ ಬಲ - ಈ ಮೂರು ದಿಕ್ಕುಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸುವ ಸರಳ ನಿಯಮವಿದು [2].

• ನಿಯಮದ ಹೇಳಿಕೆ: ನಿಮ್ಮ ಎಡಗೈನ ಹೆಬ್ಬೆರಳು, ತೋರುಬೆರಳು ಮತ್ತು ಮಧ್ಯದ ಬೆರಳುಗಳನ್ನು ಪರಸ್ಪರ ಲಂಬವಾಗಿರುವಂತೆ ಹಿಡಿದುಕೊಳ್ಳಿ. ಆಗ:
  • ತೋರು ಬೆರಳು (Forefinger): ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.
  • ಮಧ್ಯದ ಬೆರಳು (Middle finger): ವಿದ್ಯುತ್‌ಪ್ರವಾಹದ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.
  • ಹೆಬ್ಬೆರಳು (Thumb): ವಾಹಕದ ಮೇಲೆ ವರ್ತಿಸುವ ಬಲದ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಅಥವಾ ಚಲನೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ [2].
• ಉಪಯೋಗಗಳು: ಈ ತತ್ವವನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಮೋಟಾರ್, ವಿದ್ಯುತ್ ಜನರೇಟರ್, ಧ್ವನಿವರ್ಧಕ ಯಂತ್ರಗಳು (Loudspeakers), ಮೈಕ್ರೋಫೋನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್‌ಮಾಪಕ ಯಂತ್ರಗಳನ್ನು (Measuring instruments) ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ [2].

3. ವೈದ್ಯಕೀಯದಲ್ಲಿ ಕಾಂತತ್ವ (Magnetism in Medicine):

• ನಮ್ಮ ದೇಹದಲ್ಲಿನ ನರಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರವಹಿಸುವ ದುರ್ಬಲ ಅಯಾನುಗಳ ಪ್ರವಾಹಗಳು ಸಹ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಉತ್ಪತ್ತಿ ಮಾಡುತ್ತವೆ (ಭೂಮಿಯ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದ ಸುಮಾರು ಶತಕೋಟಿಯ ಒಂದು ಭಾಗದಷ್ಟಿರುತ್ತದೆ) [3].
• ಪ್ರಮುಖ ಅಂಗಗಳು: ಮಾನವನ ದೇಹದಲ್ಲಿ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರವು ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಎರಡು ಪ್ರಮುಖ ಅಂಗಗಳೆಂದರೆ ಹೃದಯ ಮತ್ತು ಮೆದುಳು [3].
• MRI (Magnetic Resonance Imaging): ದೇಹದೊಳಗಿನ ಈ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವು ದೇಹದ ವಿವಿಧ ಭಾಗಗಳ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಆಧಾರವಾಗಿದೆ. ಇದನ್ನು ಕಾಂತೀಯ ಅನುರಣನ ಪ್ರತಿಬಿಂಬ (MRI) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ರೋಗಗಳ ನಿರ್ಣಯಕ್ಕೆ ಇದು ವೈದ್ಯಕೀಯ ಲೋಕದಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಉಪಯೋಗವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ [3].

ವಿಭಾಗ 4: ಗೃಹಬಳಕೆಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಮಂಡಲಗಳು (Domestic Electric Circuits)

ನಮ್ಮ ಮನೆಗಳಿಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಪೂರೈಕೆಯು ಮುಖ್ಯ ತಂತಿಯ (ಮೈನ್ಸ್) ಮೂಲಕ ಆಗುತ್ತದೆ. ನಮ್ಮ ದೇಶದಲ್ಲಿ ಮನೆಗಳಿಗೆ ಪೂರೈಕೆಯಾಗುವ ವಿದ್ಯುತ್‌ನ ವಿಭವಾಂತರವು 220 V ಆಗಿರುತ್ತದೆ [1].

1. ಮಂಡಲದಲ್ಲಿ ಬಳಸುವ ಪ್ರಮುಖ ಮೂರು ತಂತಿಗಳು: ಗೃಹ ವಿದ್ಯುತ್ ಮಂಡಲದಲ್ಲಿ ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಮೂರು ರೀತಿಯ ತಂತಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ [1]:

• ಸಜೀವ ತಂತಿ (Live wire / ಧನಾತ್ಮಕ): ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕೆಂಪು ಬಣ್ಣದ ಅವಾಹಕ ಹೊದಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ [1].
• ತಟಸ್ಥ ತಂತಿ (Neutral wire / ಋಣಾತ್ಮಕ): ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಪ್ಪು ಬಣ್ಣದ ಅವಾಹಕ ಹೊದಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ [1].
• ಭೂಸಂಪರ್ಕ ತಂತಿ (Earth wire): ಇದು ಹಸಿರು ಬಣ್ಣದ ಅವಾಹಕ ಹೊದಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ [1]. ಇದನ್ನು ಮನೆಯ ಹತ್ತಿರ ಭೂಮಿಯಲ್ಲಿ ಆಳದಲ್ಲಿ ಹೂಳಲಾಗಿರುವ ಲೋಹದ ತಟ್ಟೆಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾಗಿರುತ್ತದೆ [1].
  • ಉಪಯೋಗ: ಟೋಸ್ಟರ್, ರೆಫ್ರಿಜರೇಟರ್ ನಂತಹ ಲೋಹದ ಮೇಲ್ಮೈ ಹೊಂದಿರುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಉಪಕರಣಗಳಿಗೆ ಇದನ್ನು ಸುರಕ್ಷತಾ ಕ್ರಮವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ [1, 2]. ಲೋಹದ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಯಾವುದಾದರೂ ವಿದ್ಯುತ್ ಸೋರಿಕೆಯುಂಟಾದಲ್ಲಿ ಇದು ವಿದ್ಯುತ್ ಆಘಾತವಾಗುವುದನ್ನು (Electric Shock) ತಡೆಯುತ್ತದೆ [2].

2. ವಿದ್ಯುತ್ ಮಂಡಲಗಳ ವಿಧಗಳು ಮತ್ತು ಜೋಡಣೆ:

• 15 A ವಿದ್ಯುತ್ ಮಂಡಲ: ಗೀಸರ್‌, ಏರ್ ಕೂಲರ್‌ಗಳಂತಹ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವುಳ್ಳ ಸಾಧನಗಳಿಗಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ [1].
• 5 A ವಿದ್ಯುತ್ ಮಂಡಲ: ಬಲ್ಬ್‌ಗಳು, ಫ್ಯಾನ್‌ಗಳಂತಹ ಕಡಿಮೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಸುವ ಸಾಧನಗಳಿಗಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ [1].
• ಸಮಾಂತರ ಜೋಡಣೆ (Parallel Connection): ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಉಪಕರಣವು ಸಮಾನ ವಿಭವಾಂತರವನ್ನು ಹೊಂದಿರಲು ಮತ್ತು ಒಂದನ್ನೊಂದು ಅವಲಂಬಿಸದೆ ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು ('ON/OFF' ಮಾಡಲು) ಗೃಹಬಳಕೆಯ ಮಂಡಲದಲ್ಲಿ ಉಪಕರಣಗಳನ್ನು ಸಮಾಂತರವಾಗಿ ಜೋಡಿಸಲಾಗಿರುತ್ತದೆ [2].

3. ವಿದ್ಯುತ್ ಅವಘಡಗಳು ಮತ್ತು ಸುರಕ್ಷತಾ ಸಾಧನ:

• ಓವರ್ ಲೋಡ್ (Overloading): ಸರಬರಾಜಾಗುವ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನ (ವಿಭವಾಂತರ) ಆಕಸ್ಮಿಕ ಹೆಚ್ಚಳದಿಂದ ಅಥವಾ ಒಂದೇ ಸಾಕೆಟ್‌ಗೆ (socket) ಹಲವು ಉಪಕರಣಗಳನ್ನು ಜೋಡಿಸುವುದರಿಂದ ಓವರ್ ಲೋಡ್ ಉಂಟಾಗಬಹುದು [3].
• ಹ್ರಸ್ವಮಂಡಲ (Short Circuit): ತಂತಿಗಳ ಮೇಲಿನ ಅವಾಹಕ ಹೊದಿಕೆ ಹಾನಿಗೊಳಗಾಗಿ ಅಥವಾ ಉಪಕರಣದಲ್ಲಿನ ದೋಷದಿಂದ ಸಜೀವ ತಂತಿ ಮತ್ತು ತಟಸ್ಥ ತಂತಿಗಳು ನೇರ ಸಂಪರ್ಕಕ್ಕೆ ಬಂದಾಗ ಇದು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ [2]. ಈ ಸನ್ನಿವೇಶದಲ್ಲಿ ಮಂಡಲದಲ್ಲಿನ ವಿದ್ಯುತ್‌ಪ್ರವಾಹವು ಧಿಡೀರನೆ ಬಹಳ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಹ್ರಸ್ವಮಂಡಲ ಎನ್ನುವರು [2].
• ವಿದ್ಯುತ್ ಫ್ಯೂಸ್ (Electric Fuse): ಎಲ್ಲಾ ಗೃಹಬಳಕೆಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಮಂಡಲಗಳಿಗೆ ವಿದ್ಯುತ್‌ಫ್ಯೂಸ್ ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಘಟಕವಾಗಿದೆ [2]. ಓವರ್ ಲೋಡ್ ಅಥವಾ ಶಾರ್ಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ನಿಂದಾಗಿ ಹಠಾತ್ತನೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ವಿದ್ಯುತ್ ಹರಿದಾಗ, ಜೌಲ್‌ನ ತಾಪದಿಂದ ಫ್ಯೂಸ್ ಕರಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಪರ್ಕ ಕಡಿತಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ [2, 3]. ಈ ಮೂಲಕ ಉಪಕರಣಗಳಿಗೆ ಉಂಟಾಗುವ ಹಾನಿಯನ್ನು ಮತ್ತು ಸಂಭವನೀಯ ಬೆಂಕಿಯ ಅವಘಡವನ್ನು ಫ್ಯೂಸ್ ತಡೆಯುತ್ತದೆ [2].