Science 1:00

बच्चों के लिए स्थैतिक बिजली

1इलेक्ट्रॉनों की गुप्त दुनिया

हमारी दुनिया में सब कुछ छोटे परमाणुओं (atoms) से बना है, और उन परमाणुओं में इलेक्ट्रॉन नामक और भी छोटे कण होते हैं। आमतौर पर, इलेक्ट्रॉन संतुलन में रहते हैं, लेकिन जब आप दो अलग-अलग सामग्रियों को एक साथ रगड़ते हैं—जैसे कि ऊनी कालीन पर आपके मोज़े—तो उनमें से कुछ इलेक्ट्रॉन ढीले हो जाते हैं! वे आप पर तब तक जमा होते रहते हैं जब तक कि आप धातु के दरवाज़े के हैंडल जैसी किसी सुचालक चीज़ को नहीं छू लेते। ठीक उसी पल, वे सब एक साथ कूद जाते हैं, जिससे बिजली का एक छोटा सा बोल्ट बनता है जिसे आप कभी-कभी नीली चिंगारी के रूप में देख सकते हैं और एक त्वरित 'ज़ैप' के रूप में महसूस कर सकते हैं। इलेक्ट्रॉनों की यह गति ही वही है जिसका हम ज़िक्र करते हैं जब हम स्थैतिक बिजली की बात करते हैं।

2प्रकृति की विशाल बैटरी

हालांकि आपकी उंगली से निकलने वाली चिंगारी छोटी होती है, प्रकृति बड़े पैमाने पर स्थैतिक बिजली बना सकती है। गरज वाले तूफ़ान के अंदर, लाखों बर्फ के क्रिस्टल और बारिश की बूंदें बादलों में घूमते समय एक-दूसरे से रगड़ खाती हैं, ठीक वैसे ही जैसे कालीन पर आपके पैर रगड़ खाते हैं। इससे एक बड़ा विद्युत आवेश (electrical charge) बनता है। आखिरकार, वह ऊर्जा इतनी शक्तिशाली हो जाती है कि वह हवा को भेदकर ज़मीन या दूसरे बादल तक पहुँच जाती है, जिससे बिजली चमकती है! बिजली का एक अकेला चमकना वास्तव में एक विशाल स्थैतिक चिंगारी है जो सूर्य की सतह से पाँच गुना अधिक गर्म हो सकती है। चाहे वह आपके बालों से गुब्बारे को चिपकाना हो या आकाश में एक विशाल चमक, यह सब उन बेचैन छोटे इलेक्ट्रॉनों के कारण होता है जो उतरने के लिए जगह ढूंढ रहे होते हैं।

3मौसम और सामग्री क्यों मायने रखती है

क्या आपने ध्यान दिया है कि जब बाहर ठंड होती है तो स्थैतिक झटके बहुत अधिक होते हैं? ऐसा इसलिए है क्योंकि ठंडी सर्दियों की हवा गर्म गर्मियों की हवा की तुलना में कहीं अधिक सूखी होती है। पानी एक बेहतरीन संवाहक (conductor) है, जिसका अर्थ है कि यह इलेक्ट्रॉनों को सुरक्षित रूप से और धीरे-धीरे घूमने में मदद करता है। जब हवा में नमी होती है, तो स्थैतिक आवेश बनने से पहले ही 'रिसाव' कर सकते हैं। हालांकि, सूखी परिस्थितियों में, इलेक्ट्रॉन आपकी त्वचा या सिंथेटिक कपड़ों जैसी सतहों पर फंस जाते हैं, और एक साथ कूदने का मौका ढूंढते रहते हैं। इन झटकों को रोकने के लिए, आप हवा में नमी जोड़ने के लिए ह्यूमिडिफ़ायर का उपयोग कर सकते हैं या कपास जैसी प्राकृतिक सामग्री पहनने की कोशिश कर सकते हैं, जो ऊन या पॉलिएस्टर की तुलना में स्थैतिक को आसानी से नहीं रोकती हैं!

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परिचय

स्थैतिक बिजली एक अदृश्य ऊर्जा है जो तब बनती है जब कुछ सामग्रियां एक-दूसरे से रगड़ती हैं! आपने शायद इसे तब महसूस किया होगा जब प्लास्टिक की स्लाइड से नीचे उतरने के बाद आपके बाल खड़े हो जाते हैं, या जब दरवाज़े के हैंडल को छूने पर आपको एक छोटा सा झटका लगता है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि इलेक्ट्रॉन नामक छोटे कण एक चीज़ से दूसरी चीज़ पर कूद जाते हैं।

मुख्य तथ्य

क्या आप जानते हैं कि आसमान में चमकने वाली बिजली वास्तव में विशाल स्थैतिक बिजली होती है? जब आप अपने बालों पर एक गुब्बारा रगड़ते हैं और वह दीवार से चिपक जाता है, तो आप वही बिजली पैदा कर रहे होते हैं जो बिजली चमकने का कारण बनती है! स्थैतिक बिजली हवा से कूद सकती है - यही कारण है कि जब आप किसी चीज़ को छूते हैं तो एक छोटी सी चिंगारी और 'ज़ैप' की आवाज़ आती है।

सोचिए

सर्दियों या शुष्क मौसम में स्थैतिक बिजली ज़्यादा बार क्यों होती है?

उत्तर

जब हवा शुष्क होती है तो स्थैतिक बिजली कहीं ज़्यादा आसानी से बन जाती है! आर्द्र या गीले मौसम में, हवा में मौजूद नमी अतिरिक्त इलेक्ट्रॉनों को धीरे-धीरे बहने में मदद करती है। लेकिन सूखी परिस्थितियों में, वे इलेक्ट्रॉन अटक जाते हैं और तब तक जमा होते रहते हैं जब तक कि वे आखिरकार एक चिंगारी के रूप में कूद न जाएं। इसीलिए आपने सर्दियों में ज़्यादा स्थैतिक झटके देखे होंगे जब घर के अंदर की हवा सूखी होती है!

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

क्या स्थैतिक बिजली खतरनाक हो सकती है?

दरवाज़े के हैंडल या स्लाइड से आपको लगने वाले छोटे झटके हानिकारक नहीं होते हैं, हालांकि वे आपको आश्चर्यचकित ज़रूर कर सकते हैं! हालाँकि, बिजली, विशाल स्थैतिक बिजली का एक रूप है जो बहुत खतरनाक होती है, इसीलिए आपको तूफान के दौरान हमेशा घर के अंदर रहना चाहिए। रोज़मर्रा की स्थैतिक ऊर्जा के लिए, 'ज़ैप' बस बहुत तेज़ी से चलने वाली ऊर्जा की एक छोटी मात्रा होती है।

जब मैं गुब्बारे को अपने बालों पर रगड़ता हूँ तो मेरे बाल क्यों खड़े हो जाते हैं?

जब आप अपने बालों पर गुब्बारा रगड़ते हैं, तो आप अपने बालों से गुब्बारे पर इलेक्ट्रॉन स्थानांतरित कर रहे होते हैं। इससे आपके बालों के हर रेशे पर एक ही तरह का विद्युत आवेश आ जाता है। चूँकि एक ही तरह के आवेश एक-दूसरे को दूर धकेलते हैं, इसलिए आपके बाल जितना संभव हो उतना दूर जाने की कोशिश करते हैं, जिससे वे सीधे खड़े हो जाते हैं!

कौन सी सामग्रियां सबसे ज़्यादा स्थैतिक पैदा करती हैं?

ऊन, प्लास्टिक और पॉलिएस्टर जैसी सामग्रियां स्थैतिक पैदा करने में बहुत अच्छी होती हैं क्योंकि वे 'इंसुलेटर' होती हैं जो इलेक्ट्रॉनों को रोककर रखती हैं। जब ये आपकी त्वचा या बालों से रगड़ खाते हैं, तो वे आसानी से इलेक्ट्रॉन खींच लेते हैं या दे देते हैं। इसीलिए जब आप ऊनी स्वेटर पहनते हैं या नायलॉन कालीन पर चलते हैं तो आपको अक्सर झटका महसूस होता है।

मैं सर्दियों में झटके लगना कैसे रोक सकता हूँ?

चूँकि स्थैतिक को सूखी हवा पसंद है, इसलिए झटके रोकने का सबसे अच्छा तरीका है नमी जोड़ना। अपने घर में ह्यूमिडिफ़ायर का उपयोग करने या अपनी त्वचा को सूखा होने से बचाने के लिए लोशन लगाने से इलेक्ट्रॉनों को धीरे-धीरे बहने में मदद मिल सकती है बजाय इसके कि वे एक साथ कूदें। आप आवेश को धीरे से छोड़ने के लिए धातु के हैंडल को छूने से पहले दीवार को छूने की कोशिश भी कर सकते हैं।

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