மின்காந்த தூண்டல் பாத்திரங்கள் (induction pan) ஏன் அதிக ஆற்றல் திறன் கொண்டது? -பிரியா குமாரி சுக்லா

தற்போதைய நிலை : மேற்கு ஆசியாவில் நடக்கும் போர், இந்தியாவிற்கான சமையல் எரிவாயு விநியோகத்தை கடுமையாகப் பாதித்துள்ளது. இந்தத் தடையின் காரணமாக, எல்பிஜி சிலிண்டர்களின் விலை கடுமையாக உயர்ந்துள்ளது. இதன் விளைவாக, இந்தியாவில் அதிகமான மக்கள் மின்காந்த தூண்டல் அடுப்புகளை (induction cooktops) வாங்குகிறார்கள்.


முக்கியக் குறிப்புகள் :


பொதுவாக எரிவாயு அடுப்புகள் (gas stoves), திறந்த தீச்சுடரை உருவாக்க எரிதலைச் சார்ந்துள்ளன. ஆனால், மின்காந்த தூண்டல் அடுப்பு (induction cooktop) இந்த எரியும் செயல்முறையைப் பயன்படுத்துவதில்லை. இது தீச்சுவாலையை உருவாக்காது. இதன் கண்ணாடி மேற்பரப்பு சமைக்கும்போதும் ஒப்பீட்டளவில் குளிர்ச்சியாகவே இருக்கும்.


மின்காந்த தூண்டல் அடுப்பின் (induction cooktop) வழவழப்பான செராமிக் அல்லது கண்ணாடி மேற்பரப்பிற்குக் கீழே, செப்புக் கம்பியால் இறுக்கமாகச் சுற்றப்பட்ட ஒரு சுருள் அமைந்துள்ளது. அடுப்பை இயக்கும்போது மின்சுற்று முழுமையடைந்து, அந்தக் கம்பி வழியாக மாறுதிசை மின்னோட்டம் (AC) பாய அனுமதிக்கிறது. பின்னர், இந்த மாறுதிசை மின்னோட்டம் அடுப்பின் மேற்பரப்பிற்குச் சற்று மேலே, விரைவாக மாறிக்கொண்டிருக்கும் ஒரு காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகிறது.


இந்த மாறும் காந்தப்புலம், மேற்பரப்பையோ அல்லது காற்றையோ சூடாக்காமல், கண்ணாடி மேற்பரப்பு மற்றும் அதைச் சுற்றியுள்ள காற்று வழியாக எளிதாக கடந்து செல்கிறது. இது அடுப்பின் மேற்பரப்பு அதன் இயல்பான வெப்பநிலையை பெரும்பாலும் பராமரிக்க அனுமதிக்கிறது. பொதுவாக இந்த அடுப்பு பெறும் எந்த வெப்பமும் சூடான பாத்திரத்துடனான தொடர்பினால் மட்டுமே ஏற்படுகிறது.


ஆனால் சில சமையல் பாத்திரங்கள் ஏன் மின்காந்த தூண்டல் அடுப்புகளுடன் பொருந்தாது? ஏனென்றால், மின்காந்த தூண்டல் முறையானது ஃபெரோகாந்த சமையல் பாத்திரங்களில் (ferromagnetic materials) சிறப்பாகச் செயல்படுகிறது. அதாவது, காந்தப்புலங்களுக்கு எதிர்வினையாற்றும் இரும்பு அல்லது சில வகை எஃகு போன்ற பொருட்களில் மட்டும் வினைபுரியும். சில நேரங்களில், சமையல் பாத்திரத்தின் அடிப்பகுதி மட்டுமே அத்தகைய பொருட்களால் செய்யப்பட்டிருக்கலாம். இதுவே "மின்காந்த தூண்டல் அடிப்பகுதி" (induction base) என்று சந்தைப்படுத்தப்படுகிறது.





அப்படியானால், உணவு எப்படி சூடாகிறது? இதற்கான பதில் அறிவியலில், குறிப்பாக ஃபாரடேயின் மின்காந்த தூண்டல் விதியில் (Faraday’s Law of Induction) உள்ளது. இந்த விதியின்படி, ஒரு காந்தப்புலம் தொடர்ந்து மாறும்போது, அது ஒரு மின்னழுத்தத்தை உருவாக்குகிறது. இந்த மின்னழுத்தம் பின்னர் ஒரு மின்சாரத்தை உருவாக்குகிறது. இது உலோகம் போன்ற அருகிலுள்ள எந்தவொரு மின் கடத்தியிலும் நிகழ்கிறது.


இந்த அதிக ஏற்ற இறக்கமுள்ள காந்தப்புலத்திற்குள் உலோகப் பாத்திரம் வைக்கப்படும்போது, அது ஒரு கடத்தியைப் போல செயல்படுகிறது. காந்தப்புலம், பாத்திரத்தின் அடிப்பகுதியில் சிறிய, வட்டவடிவ மின்சார மின்னோட்டங்களை உருவாக்குகிறது. இந்த மின்னோட்டங்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட இடத்தில் குவிந்து, உலோகத்திற்குள் தொடர்ந்து சுழன்றுகொண்டே இருக்கின்றன. இவை சுழல் மின்னோட்டங்கள் (eddy currents) என்று அழைக்கப்படுகின்றன. வெப்பத்தை உருவாக்குவதில் இவை முக்கியப் பங்கு வகிக்கின்றன.


இரும்பு போன்ற உலோகங்கள் முழுமையான மின்-கடத்திகள் அல்ல. அவற்றுக்கு இயற்கையான மின்தடை (electrical resistance) உண்டு. எனவே, சுழல் மின்னோட்டங்கள் (eddy currents) பாத்திரத்தின் அடிப்பகுதியில் உள்ள அணுக்கள் வழியாகச் செல்லும்போது, அவை இந்த மின்தடையை எதிர்கொள்கின்றன. இவ்விரண்டிற்கும் இடையே ஏற்படும் மின் உராய்வு, நகரும் எலக்ட்ரான்களின் இயக்க ஆற்றலை நேரடியாக வெப்ப ஆற்றலாக (வெப்பமாக) மாற்றுகிறது. இந்தச் செயல்முறை ஜூல் வெப்ப விதியால் (Joule’s Law of Heating) நிர்வகிக்கப்படுகிறது.



உங்களுக்குத் தெரியுமா? 


விக்கிப்பீடியாவின்படி, மின்காந்தவியலில், மாறும் காந்தப்புலம் ஒரு மின்சுற்றில் எவ்வாறு மின்சாரத்தை உருவாக்க முடியும் என்பதை ஃபாரடேயின் மின்தூண்டல் விதி விவரிக்கிறது. மின்காந்த மின்தூண்டல் (electromagnetic induction)  என்று அழைக்கப்படும் இந்த நிகழ்வு, மின்மாற்றிகள் (transformers), மின்தூண்டிகள் (inductors) மற்றும் பல வகையான மின் மோட்டார்கள் (electric motors), மின்னாக்கிகள் (generators) மற்றும் மின்சுருள்களின் (solenoids) ஆகியவற்றின் அடிப்படைச் செயல்பாட்டுக் கொள்கை இதுவே ஆகும்.


விக்கிப்பீடியாவின்படி, ஃபோகால்ட் மின்னோட்டம் (Foucault’s current) என்றும் அழைக்கப்படும் சுழல் மின்னோட்டம் என்பது ஒரு மின்சாரச் சுழற்சியாகும். ஒரு கடத்தியில் உள்ள காந்தப்புலம் மாறும்போது, கடத்திக்குள் இது உருவாகிறது. ஒரு கடத்தி காந்தப்புலத்தைப் பொறுத்து நகரும்போதும் இது உருவாகலாம். இது ஃபாரடேயின் மின்தூண்டல் விதியின்படி நிகழ்கிறது. சுழல் மின்னோட்டங்கள் கடத்திகளுக்குள் மூடிய சுழற்சிகளாகப் பாய்கின்றன. அவை காந்தப்புலத்திற்குச் செங்குத்தான தளங்களில் நகர்கின்றன.


விக்கிப்பீடியாவின்படி, ஜூல் வெப்பமாக்கல் என்பது ஒரு மின்கடத்தி வழியாக மின்சாரம் பாயும்போது வெப்பம் உருவாகும் செயல்முறையாகும். இது மின்தடை வெப்பமாக்கல் (resistance heating) அல்லது ஓமிக் வெப்பமாக்கல் (Ohmic heating) என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.



Original Link: Why an induction pan is so energy efficient?


Share: