විද්‍යුත් චුම්භකත්වය
විද්‍යුත් චුම්භක ඉතිහාසය
[සංස්කරණය]1820 අප්‍රේල් 02 වන දින සවස දේශනයකට සූදානමින් සිටි Hans Christian Orsted ට විශ්මය ගෙන දෙන සාධක රැසක් පරීක්ෂණයක් අතරතුර සිදුවිණි. ඔහු විසින් සකසන උපාංග වල බැටරිය ඇති නැති (on/off) කරන අවස්ථා වල මාලිමා කටුව චුම්භක උතුරින් යම් චලනයක් දක්වන බව පෙනිණි. මෙම චලනය දැකීමෙන් ධාරාව ගලා යන වයරය වටා චුම්භක ක්ෂේත්රය පැතිරී ඇති බව ඔහුට වැටහිණි. තවද විද්‍යුතය සහ චුම්භකත්වය අතර ඍජු සම්බන්ධයක් ඇති බව තහවුරු විය.
විද්‍යුත් චුම්භකත්වය
[සංස්කරණය]ඔහු එම සොයාගැනීම ගැන පිළිගත හැකි පරිදි සංසිද්ධිය පැහැදිලි නොකල අතර ගණිතමය රාමුවක් තුළ නිරුපණයට උත්සහ කලහ. කෙසේ හෝ මාස 3කට පසුව ඔහු වඩාත් තීවෘර විමර්ශනයක් පටන් ගන්නා ලදී. මෙම සිදුවීමෙන් කෙටිකලකට පසු ඔහු ,ඔහුගේ සොයාගැනීම් ප්‍රසිද්ධියට පත් කරන ලද අතර , ඔහු ධාරාව ගලාගෙන යන වයරය වටා චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් පැතිරී ඇතිබව තහවුරු කරන ලදී. විද්‍යුත්-චුම්භක ක්ෂේත්‍රයේ දායකත්වයට ගරු කිරීමක් වශයෙන් CGS ඒකකය මඟින් චුම්භක ප්‍රේරණයට oersted යන නම තබන ලදී.
ඔහුගේ සොයගැනීම්හි ප්‍රතිඵල විද්‍යුත් ගතික විද්‍යාත්මක පදනම සම්පූර්ණයෙන්ම තීවෘර පරීක්ෂණයකට භාජනය කරන ලදී. සන්නායක අතර විදයුතය ගෙන යාමේදී චුම්භකත්වයේ බලපෑම නිරූපනයට ප්‍රංශයේ හෞතික විද්‍යාඥ Andre-Marie Ampere ගේ සරල ගණිතමයන් යොදා ගැනීමට අනුබල දුනි. එසේම Orsted ගේ සොයාගැනීම නිරූපනයට ප්‍රධාන පියවරක් වන ශක්ති සංකල්පය සොයාගන්නා ලදී.
ධාරාවක් ගලා යන කම්බියක සෑම පැත්තක් වටාම චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් පවතී, යන ඔ(ර්)ස්ටෙඩ්ගේ සොයාගැනීම (1821 දී) මගින් විද්‍යුතය හා චුම්භකත්වය අතර සෘජු සම්බන්ධයක් ඇති බව හැගවේ. එමෙන්ම ඒ වන විට දැන් සිටි ගුරුත්වාකර්ෂණ හා ස්ථිති විද්‍යුත් යන ස්වාභාවික බල දෙකටම වඩා මෙකී අන්‍යෝන්‍ය ක්‍රියාවේ වෙනසක් දක්නට ලැබිණි. මාලිමාවේ කටුව මත බලය , ධාරාව රැගෙන යන කම්බිය දෙසට හෝ ඉන් ඉවතට නොව ඊට ලම්භකව ක්‍රියා කළේය. ‘විද්‍යුත් ඝට්ටනය , පරිභ්‍රමණ විලාසයකින් ක්‍රියා කරයි’ යන්න ඔ(ර්)ස්ටඩ්ගේ තරමක් අපැහැදිලි වචන කිහිපයකි. බලයද රදා පවතින්නේ ධාරාවේ දිශාව මතයි. ධාරාව ගලන දිශාව ප්‍රතිවර්ථ කළ විට බලයත් එසේම වෙනස් වේ.
ඔ(ර්)ස්ටඩ් තම සොයා ගැනීම සම්පූර්ණව අවබෝධ කර නොගත් නමුත් බලපෑම අන්‍යෝන්‍ය බව නිරීක්ෂණය කළේය. ධාරාවක් කාන්දම මත බලයක් යොදන අතර චුම්භක ක්ෂේත්රය මගින් ධාරාවක් මත බලයක් යොදයි. මෙම සංසිද්ධිය , ඇම්පියර් විසින් තවදුරටත් විමර්ශනය කළ අතර ධාරාව රැගෙන යන සමාන්තර කම්බි දෙකක් එකිනෙක මත බලයක් යොදන බව ඔහු සොයා ගත්තේය. එකම දිශාව ධාරාව සන්නයනය කරන කම්බි එකිනෙක ආකර්ශනය වන අතර දෙපසට ධාරාව සන්නයන කරන කම්බි එකිනෙක විකර්ශනය කරයි. එක් එක් ධාරාව ඇති කරන චුම්භක ක්ෂේත්රය මෙකී අන්තර් ක්‍රියාවට මූලිකවන අතර ඇම්පියරයේ ජාත්‍යන්තර අර්ථ කථනයට පදනමක් සකසයි.
විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර හා ධාරා අතර මෙම සම්බන්ධය ඉතාමත් වැදගත් එකකි. 1821 දී මයිකල් ෆැරඩේ විද්‍යුත් මෝටරය නිපදවීමට හේතු වූයේ මෙකී සම්බන්ධයයි. ෆැරඩේගේ සම ධ්‍රැවීය මෝටරය රසදිය එකතුවක් තුළ තැබූ ස්ථිර චුම්භකයකින් සමන්විත විය. මෙහිදී කාන්දමට ඉහළින් හා රසදිය තුළ ගිල්වූ මැද ඇණයකින් සම්බන්ධ වූ කම්බියක් හරහා ධාරාව ගලා යෑමට සලසන ලදී. කාන්දම මගින් කම්බිය මත ස්පර්ශී බලයක් යොදයි. එබැවින් ධාරාව පවත්වාගන්නා තෙක් කම්බිය ,කාන්දම වටා කැරකෙනු ඇත.
1831 දී ෆැරඩේ සිදු කළ පරීක්ෂණ මගින් චුම්භක ක්ෂේත්‍රයකට ලම්භකව චලනයවන කම්බියක් දෙපස විභව වෙනසක් හට ගන්නා බව එළි විය. තව දුරටත් විද්‍යුත් චුම්භක ප්‍රේරණය ලෙස හදුන්වන මෙම ක්‍රියාවලිය පිළිබද කළ විශ්ලේෂණය තුළින් ඔහුට ෆැරඩේගේ ප්‍රේරණය පිළිබද නියමය ලෙසින් දැන් හදුන්වන මූලධර්මය ප්‍රකාශ කිරීමට හැකියාව ලැබිණි. ඉන් කියැවෙනුයේ සංවෘත පරිපථයක ප්‍රේරණය වන විභව අන්තරය , පුඩුව තුළින් චුම්භක ස්‍රාවය වෙනස් වීමේ සීඝ්‍රතාවයට අනුලෝමය සමානුපාතික බවයි. මෙම සොයා ගැනීම විමසීම තුළින් ඔහු 1831 දී භ්‍රමණය වන තඹ තහඩුවක යාන්ත්‍රික ශක්තිය , විද්‍යුත් ශක්තියට පරිවර්තනය කරමින් පළමු විදුලි උත්පාදකය නිපදවීය. ෆැරඩේගේ තැටිය අකාර්යක්ෂම හා ප්‍රායෝ‍ගික උත්පාදකයක් ලෙස ප්‍රයෝජනවත් නොවූවද ඔහුගේ කාර්ය ඉදිරියට ගෙන යන්නන් හට චුම්භකත්වය භාවිතා කර ගනිමින් විද්‍යුත් බලය උත්පාදනය කිරීමට හැකියාව ඇති බව පෙන්වා දුන්නේය.
ෆැරඩේගේ සහ ඇම්පියර්ගේ කාර්ය භාරය තුළින් කාලයත් සමග විචලනය වන චුම්භක ක්ෂේත්‍රයකට , විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රයක ප්‍රභවයක් ලෙසද කාලයත් සමග විලනයවන විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රයකට , චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක ප්‍රභවයක් ලෙස ද ක්‍රියා කළ හැකි බව පෙන්වා දුන්නේය. එබැවින් එක් ක්ෂේත්‍රයක් කාලයත් සමග විචලනය වන විට අනිවාර්යයෙන්ම අනෙකෙහි ක්ෂේත්‍රයක් ප්‍රේරණය වේ. එවන් සංසිද්ධියකට තරංගයක ගුණ ඇති අතර සාමාන්‍යයෙන් විද්‍යුත් චුම්භක තරංගයක් ලෙස සැලකේ. සෛද්ධාන්තිකව විද්‍යුත් චුම්භක තරංග විශ්ලේෂණය 1864 දී ජේම්ස් ක්ලාක් මැක්ස්වෙල් විසින් සිදු කරන ලදී. මැක්ස්වෙල් විසින් විද්‍යුත් ක්ෂේත්රය, චුම්භක ක්ෂේත්රය , විද්‍යුත් ආරෝපණය හා විද්‍යුත් ධාරාව අතර අන්තර් සම්බන්ධතා පැහැදිව විස්තර කළ හැකි සමීකරණ සමූහයක් සොයාගත්තේය. ඊට අමතරව මෙවන් තරංගයක් ආලෝකයේ ප්‍රවේගයෙන් ගමන් කරන බව ඔප්පු කිරීමට ඔහුට හැකි වූ අතර ඒ හෙයින් ආලෝකය ද විද්‍යුත් චුම්භක විකිරණ ස්වරූපයක් බව සොයා ගත්තේය. ආලෝකය , ක්ෂේත්‍ර හා ආරෝපණ ඒකාබද්ධ කළ මැක්ස්වෙල්ගේ නියමයන් සෛද්ධාන්තික භෞතික විද්‍යා ඉතිහාසයේ වැදගත් සංධිස්ථානයකි.