மின்புலம் (THE ELECTRIC FIELD)

இந்தப் பிரபஞ்சம், அணுக்களால் நிரம்பியுள்ளது. அந்த அணுக்கள், சில மின்துகள்களால் கட்டமைக்கப்படுகின்றன.

ஒரு அணுவின் உள்ளே, நேர் மின்துகள்கள், எதிர் மின்துகள்கள், மற்றும், neutral எனப்படும் சமநிலை மின் துகள்கள் போன்ற பல துகள்கள் உள்ளன. நேர்மின் துகள்களும், நியூட்ரல் துகள்களும், ஒரு அணுவின் அணுக்கருவினுள் பொதிந்துள்ளன. நேர்மின் துகள்கள் "புரோட்டான்கள்" என்றும், எதிர்மின் துகள்கள் "எலக்ட்ரான்கள்" என்றும், அழைக்கப்படுகின்றன.

ஒரு பொருளில் உள்ள அணுக்களில், எலக்ட்ரான்களும், புரோட்டான்களும், சமமான அளவிலிருந்தால் மட்டுமே அந்த பொருள், சமநிலையில் உள்ளது எனலாம். ஒரு பொருளில் எலக்ட்ரான்கள் அதிகமாக இருந்தால், அது எதிர் மின்தன்மை கொண்டதாகவும், புரோட்டான்கள் அதிகமாக இருந்தால், அது நேர் மின்தன்மை கொண்டதாகவும் கருதப்படுகிறது.

ஒருவேளை அந்தப்பொருள், நேர் மின்தன்மை கொண்டதாக  இருந்தால், அது, எதிர் மின்தன்மை கொண்ட பொருளை ஈர்க்கும். இந்த ஈர்ப்பானது, காந்தவிசையினால் நடப்பதில்லை. இதற்குக் காரணம் மின்புலம் ஆகும். 

ஒரு மின்துகளின் மின்புலத்தைக் கண்டுபிடிக்க வேண்டும் என்றால், உங்களுக்கு இன்னொரு மின் துகளும் தேவைப்படும். ஏனென்றால், இரண்டு  காந்தங்களை அருகருகில்  கொண்டு செல்வதன் மூலமாகத்தானே, அவற்றுக்கு இடையில் உள்ள ஈர்ப்பு விசையினை நம்மால் அறிய முடிகிறது?

 " q எனும் மின்னூட்டம் கொண்ட ஒரு மின்துகளில் இருந்து, ஒரு குறிப்பிட்ட தொலைவில் மற்றொரு மின் துகளை வைப்பதாக எடுத்துக் கொள்வோம். இப்போது, அங்கு வைக்கப்பட்ட, மின் துகளினால் உணரப்படும் விசையே, அந்த q எனும் மின்துகளின் 'மின்புலம்' ஆகும்".

இதனைச் சமன்பாடு வடிவில், கீழுள்ளது போல எழுதலாம்.

இங்கு r என்பது இரண்டு மின் துகள்களுக்கும் இடையே உள்ள தொலைவைக் குறிக்கும். 

நேர் மின்னூட்டம் கொண்ட துகள்களுக்கு, மின்புலம், வெளிநோக்கிய திசையில் அமைந்திருக்கும். எதிர் மின்னூட்டம் கொண்ட துகள்களுக்கு, மின்புலம் உள்நோக்கி அமைந்திருக்கும்.

இந்த மின்புலத்தின் திசையை, சில கோடுகளின் மூலமாகக் குறிக்கலாம். அந்தக் கோடுகள், மின்புலக் கோடுகள் (field lines) என அழைக்கப்படுகின்றன. 

இந்த மின்புலக் கோடுகள் நேர்மின் துகள்களுக்கு, வெளிநோக்கியும், எதிர்மின் துகள்களுக்கு, உள்நோக்கியும் இருக்கும்.

கீழே உள்ள படத்தில் இதனைக் காணலாம்.

  

ஒருவேளை நேர் மின்துகளும்  எதிர் மின்துகளும் அருகருகில் வைக்கப்பட்டால், எதிர்மின் துகளானது, நேர் மின்துகளின் மின்புலக் கோடுகளைத், தன்னை நோக்கி இழுத்துக் கொள்ளும். கீழுள்ளவாறு.....

இதன் மூலமாகவே நேர் மின்துகளுக்கும், எதிர் மின்துகளுக்கும், இடையே ஒரு ஈர்ப்பு விசை உருவாகிறது.

ஒரு துகளினுடைய மின்புலத்தின் அளவானது எப்பொழுதும் மாறுவதில்லை. ஆனால் மாறுகிறது. 

அதாவது, ஒரு மின் துகள், தனியாக இருக்கும்போது அதனுடைய மின்புலத்தில் எந்த ஒரு மாற்றமும் இருப்பது இல்லை. அதன் அருகில் வேறு ஒரு மின் துகளை வைக்கும் பொழுது, வைக்கப்படும் மின் துகளின் மின்புலத்திற்கு ஏற்ப, அந்தத் துகளின் மின்புலமும் மாற்றப்படுகிறது.

மின்புலம் என்பது, ஒரு துகளின் அருகில் வைக்கப்படும் மற்றொரு துகளால், உணரப்படும் ஒரு விசை, என்பது இப்போது, நமக்குத் தெரியும். 

அதேபோல் "மின்விசை" என்பது, ஒரு மின்துகலானது, மற்றொரு மின்துகளின் மீது செலுத்தும் விசை ஆகும்.

இதைத்தான் கூலும்விதி கூறுகிறது.

 இதனைக் கீழுள்ளவாறு சமன்பாடு வடிவில் எழுதலாம்.

நீளத்தை, மீட்டர் என்ற அலகால் குறிப்பது போல, இந்த மின்விசையை "கூலும்" என்ற அலகால் குறிக்கலாம்.

அணுக்கருவைச் சுற்றி வரும் எலக்ட்ரான்களைப் போல, சூரியனைச் சுற்றி வரும் பூமியும், எதிர் மின்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது. பூமி, எதிர் மின்புலம் கொண்டதாகவும், சூரியன், நேர் மின்புலம் கொண்டதாகவும் உள்ளது. 

 ஒரு நேர் மின்துகளானது, மற்றொரு எதிர் மின்துகளை ஈர்க்கும் பொழுது , அந்த இரண்டு துகள்களும், ஒன்றை ஒன்று நோக்கி நகர்கின்றன. இந்த நகர்வினால் காரணமாகவே, current எனப்படும் "மின்னோட்டம்" உருவாகிறது. 

 எனவே, மின்னோட்டத்தினுடைய உருவாக்கத்தில், மின்புலம் ஒரு முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது, என்பதனை இங்கு உணரமுடிகிறது.