ఈ అధ్యాయంలో మనం రెండు విధ్వంసక సహజ దృగ్విషయాలను చర్చిస్తాము. అవి మెరుపు మరియు భూకంపాలు. ఈ దృగ్విషయాల వలన కలిగే విధ్వంసాన్ని తగ్గించడానికి మనం ఎలాంటి చర్యలు తీసుకోవచ్చో కూడా చర్చిస్తాము.

12.1 మెరుపు

వైర్లు వదులుగా ఉన్నప్పుడు ఎలక్ట్రిక్ పోల్ మీద స్పార్క్లు మీరు చూడవచ్చు. గాలి వీచి వైర్లను ఆడించేటప్పుడు ఈ దృగ్విషయం చాలా సాధారణం. ప్లగ్ దాని సాకెట్లో వదులుగా ఉన్నప్పుడు కూడా మీరు స్పార్క్లను చూడవచ్చు. మెరుపు కూడా ఒక విద్యుత్ స్పార్కే, కానీ భారీ స్థాయిలో.

ప్రాచీన కాలంలో, ప్రజలు ఈ స్పార్క్ల కారణాన్ని అర్థం చేసుకోలేదు. అందువలన, వారు మెరుపును భయపడేవారు మరియు దేవతల కోపం వారిపై పడుతుందని భావించేవారు. ఇప్పుడు, వాస్తవానికి, మేఘాలలో ఆవేశాలు సంచితమవడం వలన మెరుపు ఏర్పడుతుందని మనం అర్థం చేసుకున్నాము. మెరుపు నుండి మనం భయపడవలసిన అవసరం లేదు, కానీ ఆ ప్రాణాంతక స్పార్క్ల నుండి మనల్ని మనం రక్షించుకోవడానికి జాగ్రత్తలు తీసుకోవాలి.

గ్రీకులు తెలిసిన స్పార్క్లు

క్రీ.పూ. 600 నాటికే, అంబర్ (అంబర్ ఒక రకమైన రెసిన్) ను ఫర్తో రుద్దినప్పుడు, అది వెంట్రుకల వంటి తేలికపాటి వస్తువులను ఆకర్షిస్తుందని ప్రాచీన గ్రీకులు తెలిసి ఉండేవారు. మీరు వూలన్ లేదా పాలిస్టర్ బట్టలను తీసివేసినప్పుడు, మీ వెంట్రుకలు నిటారుగా నిలబడటం మీరు చూడవచ్చు. మీరు ఈ బట్టలను చీకటిలో తీసివేస్తే, మీరు ఒక స్పార్క్ కూడా చూస్తారు మరియు క్రేక్లింగ్ శబ్దం వినిపిస్తుంది. 1752 లో బెంజమిన్ ఫ్రాంక్లిన్, ఒక అమెరికన్ శాస్త్రవేత్త, మెరుపు మరియు మీ బట్టల నుండి వచ్చే స్పార్క్ తప్పనిసరిగా ఒకే దృగ్విషయాలు అని చూపించాడు. అయితే, ఈ గ్రహణ జరగడానికి 2000 సంవత్సరాలు పట్టింది.

ఈ సారూప్యతను గ్రహించడానికి వారికి ఎందుకు ఇన్ని సంవత్సరాలు పట్టిందో నేను ఆశ్చర్యపోతున్నాను.

శాస్త్రీయ ఆవిష్కరణలు అనేకమంది ప్రజల కష్టపడిన ఫలితం. ఇది కొన్నిసార్లు చాలా సమయం పట్టవచ్చు.

మనం ఇప్పుడు విద్యుత్ ఆవేశాల కొన్ని లక్షణాలను అధ్యయనం చేస్తాము. అవి ఆకాశంలోని మెరుపుతో ఎలా సంబంధం కలిగి ఉన్నాయో కూడా చూస్తాము.

విద్యుత్ ఆవేశాల స్వభావాన్ని అర్థం చేసుకోవడానికి కొన్ని కృత్యాలను చేద్దాం. కానీ ముందుగా మీరు ఆటగా ఆడినది గుర్తుకు తెచ్చుకోండి. మీరు మీ పొడి వెంట్రుకలపై ప్లాస్టిక్ స్కేల్ రుద్దినప్పుడు, ఆ స్కేల్ చాలా చిన్న కాగితపు ముక్కలను ఆకర్షించగలదు.

12.2 రుద్దడం ద్వారా ఆవేశపరచడం

కృత్యం 12.1

ఒక వాడిన బాల్పెన్ రీఫిల్ తీసుకుని, దాన్ని పాలిథీన్ ముక్కతో జోరుగా రుద్దండి. దాన్ని చిన్న కాగితపు ముక్కల దగ్గరకు తీసుకురండి. రుద్దిన రీఫిల్ చివరను మీ చేతితో లేదా మెటల్ వస్తువుతో తాకకుండా జాగ్రత్త వహించండి. పొడి ఆకు ముక్కలు, తవుడు మరియు ఆవాలు గింజలతో ఈ కృత్యాన్ని పునరావృతం చేయండి. మీ పరిశీలనలను రికార్డ్ చేయండి.

ప్లాస్టిక్ రీఫిల్ ను పాలిథీన్తో రుద్దినప్పుడు, అది ఒక చిన్న విద్యుత్ ఆవేశాన్ని పొందుతుంది. అదేవిధంగా, ప్లాస్టిక్ దువ్వెనను పొడి వెంట్రుకలతో రుద్దినప్పుడు, అది ఒక చిన్న ఆవేశాన్ని పొందుతుంది. ఈ వస్తువులను ఆవేశిత వస్తువులు అంటారు. రీఫిల్ మరియు ప్లాస్టిక్ దువ్వెనను ఆవేశపరచే ప్రక్రియలో, పాలిథీన్ మరియు వెంట్రుకలు కూడా ఆవేశితమవుతాయి.

మీకు తెలిసిన కొన్ని ఇతర వస్తువులను ఆవేశపరచడానికి ప్రయత్నిద్దాం.

కృత్యం 12.2

పట్టిక 12.1 లో పేర్కొన్న వస్తువులు మరియు పదార్థాలను సేకరించండి. పట్టికలో పేర్కొన్న పదార్థాలతో రుద్దడం ద్వారా ప్రతి ఒక్కటిని ఆవేశపరచడానికి ప్రయత్నించండి. మీ కనుగొన్న విషయాలను రికార్డ్ చేయండి.

మీరు పట్టికకు మరిన్ని అంశాలను జోడించవచ్చు.

పట్టిక 12.1

రుద్దిన వస్తువులు	రుద్దడానికి ఉపయోగించిన పదార్థాలు	కాగితపు ముక్కలను ఆకర్షిస్తుంది/ఆకర్షించదు	ఆవేశితం/ఆవేశితం కాదు
రీఫిల్	పాలిథీన్, ఉన్ని బట్ట
బెలూన్	పాలిథీన్, ఉన్ని బట్ట, పొడి వెంట్రుకలు
ఎరేజర్	ఉన్ని
స్టీల్ స్పూన్	పాలిథీన్, ఉన్ని బట్ట

12.3 ఆవేశాల రకాలు మరియు వాటి పరస్పర చర్య

తర్వాతి కృత్యం కోసం మనం పట్టిక 12.1 నుండి కొన్ని వస్తువులను ఎంచుకుంటాము.

కృత్యం 12.3

(ఎ) రెండు బెలూన్లను ఊదండి. అవి ఒకదానికొకటి తాకకుండా వాటిని వేలాడదీయండి (Fig. 15.1). రెండు బెలూన్లను ఉన్ని బట్టతో రుద్ది వదిలేయండి. మీరు ఏమి గమనించారు?

Fig. 12.1 : సజాతి ఆవేశాలు ఒకదానికొకటి వికర్షిస్తాయి

ఇప్పుడు ఈ కృత్యాన్ని వాడిన పెన్ రీఫిల్లతో పునరావృతం చేద్దాం. ఒక రీఫిల్ ను పాలిథీన్తో రుద్దండి. గ్లాస్ టంబ్లర్ ను స్టాండ్ గా ఉపయోగించి జాగ్రత్తగా దాన్ని టంబ్లర్లో ఉంచండి (Fig. 12.2).

Fig. 12.2 : సజాతి ఆవేశాల మధ్య పరస్పర చర్య

మరొక రీఫిల్ ను కూడా పాలిథీన్తో రుద్దండి. దాన్ని ఆవేశిత రీఫిల్ దగ్గరకు తీసుకురండి. ఆవేశిత చివరను మీ చేతితో తాకకుండా జాగ్రత్త వహించండి. టంబ్లర్లో ఉన్న రీఫిల్పై ఏదైనా ప్రభావం ఉందా? ఆ రెండు ఒకదానినొకటి ఆకర్షిస్తాయా లేదా వికర్షిస్తాయా?

ఈ కృత్యంలో మనం ఒకే పదార్థంతో చేసిన ఆవేశిత వస్తువులను దగ్గరగా తీసుకువచ్చాము. వేర్వేరు పదార్థాలతో చేసిన రెండు ఆవేశిత వస్తువులను దగ్గరగా తీసుకువస్తే ఏమి జరుగుతుంది? చూద్దాం.

(బి) ఒక రీఫిల్ ను రుద్ది, మునుపటిలాగే జాగ్రత్తగా గ్లాస్ టంబ్లర్లో ఉంచండి (Fig. 12.3). ఊదిన ఆవేశిత బెలూన్ ను రీఫిల్ దగ్గరకు తీసుకురండి మరియు గమనించండి.

Fig. 12.3 : విజాతి ఆవేశాలు ఒకదానినొకటి ఆకర్షిస్తాయి

పరిశీలనలను సంగ్రహిద్దాం:

• ఒక ఆవేశిత బెలూన్ మరొక ఆవేశిత బెలూన్ ను వికర్షించింది.
• ఒక ఆవేశిత రీఫిల్ మరొక ఆవేశిత రీఫిల్ ను వికర్షించింది.
• కానీ ఒక ఆవేశిత బెలూన్ ఒక ఆవేశిత రీఫిల్ ను ఆకర్షించింది.

బెలూన్పై ఉన్న ఆవేశం రీఫిల్పై ఉన్న ఆవేశం నుండి భిన్నమైన రకం అని ఇది సూచిస్తుందా? అప్పుడు, రెండు రకాల ఆవేశాలు ఉన్నాయని మనం చెప్పగలమా? ఒకే రకమైన ఆవేశాలు ఒకదానికొకటి వికర్షిస్తాయి, అయితే విభిన్న రకాల ఆవేశాలు ఒకదానినొకటి ఆకర్షిస్తాయని కూడా మనం చెప్పగలమా?

గాజు రాడ్ను పట్టుతో రుద్దినప్పుడు అది పొందే ఆవేశాన్ని ధనాత్మకం అని పిలవడం ఒక ఆచారం. మరొక రకమైన ఆవేశాన్ని ఋణాత్మకం అని చెప్పబడుతుంది.

ఆవేశిత గాజు రాడ్ను పాలిథీన్తో రుద్దిన ఆవేశిత ప్లాస్టిక్ స్ట్రా దగ్గరకు తీసుకువచ్చినప్పుడు ఆ రెండింటి మధ్య ఆకర్షణ ఉందని గమనించబడింది.

ప్లాస్టిక్ స్ట్రాపై ఎలాంటి ఆవేశం ఉంటుందని మీరు అనుకుంటున్నారు? ప్లాస్టిక్ స్ట్రా ఋణాత్మక ఆవేశాన్ని కలిగి ఉంటుందనే మీ ఊహ సరైనదే.

రుద్దడం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన విద్యుత్ ఆవేశాలు స్థిరమైనవి. అవి స్వయంగా కదలవు. ఆవేశాలు కదులుతున్నప్పుడు, అవి విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని ఏర్పరుస్తాయి. మీరు క్లాస్ VI నుండే విద్యుత్ ప్రవాహం గురించి చదువుతున్నారు. బల్బును ప్రకాశింపచేసే సర్క్యూట్లోని ప్రవాహం, లేదా తీగను వేడి చేసే ప్రవాహం, అది ఆవేశాల కదలిక తప్ప మరొకటి కాదు.

12.4 ఆవేశం బదిలీ

కృత్యం 12.4

ఒక ఖాళీ జామ్ బాటిల్ తీసుకోండి. బాటిల్ నోటి పరిమాణం కంటే కొంచెం పెద్దగా ఉండే కార్డ్బోర్డ్ ముక్క తీసుకోండి. మెటల్ పేపర్ క్లిప్ చొప్పించగలిగేలా దానిలో ఒక రంధ్రం చేయండి. పేపర్ క్లిప్ ను Fig. 12.4 లో చూపినట్లుగా విప్పండి. అల్యూమినియం ఫాయిల్ యొక్క రెండు పట్టీలను ఒక్కొక్కటి సుమారు $4 \mathrm{~cm} \times 1 \mathrm{~cm}$ పొడవు కత్తిరించండి. వాటిని పేపర్ క్లిప్పై చూపినట్లుగా వేలాడదీయండి. పేపర్ క్లిప్ ను కార్డ్బోర్డ్ మూతలో అది దానికి లంబంగా ఉండేలా చొప్పించండి (Fig. 12.4). ఒక రీఫిల్ ను ఆవేశపరచి, దాన్ని పేపర్ క్లిప్ చివరతో తాకండి. ఏమి జరుగుతుందో గమనించండి. ఫాయిల్ పట్టీలపై ఏదైనా ప్రభావం ఉందా? అవి ఒకదానికొకటి వికర్షిస్తాయా లేదా ఆకర్షిస్తాయా? ఇప్పుడు, పేపర్ క్లిప్ చివరతో ఇతర ఆవేశిత వస్తువులను తాకండి. ఫాయిల్ పట్టీలు అన్ని సందర్భాల్లోనూ ఒకే విధంగా ప్రవర్తిస్తాయా? ఒక వస్తువు ఆవేశితమై ఉందో లేదో గుర్తించడానికి ఈ పరికరాన్ని ఉపయోగించవచ్చా? ఫాయిల్ పట్టీలు ఒకదానికొకటి ఎందుకు వికర్షిస్తాయో మీరు వివరించగలరా?

Fig 12.4 : ఒక సాధారణ విద్యుద్దర్శిని

అల్యూమినియం ఫాయిల్ పట్టీలు ఆవేశిత రీఫిల్ నుండి పేపర్ క్లిప్ ద్వారా ఒకే ఆవేశాన్ని పొందుతాయి (మెటల్స్ విద్యుత్ యొక్క మంచి వాహకాలు అని గుర్తుంచుకోండి). ఒకే విధమైన ఆవేశాలను కలిగి ఉన్న పట్టీలు ఒకదానికొకటి వికర్షించి, అవి విశాలంగా తెరుచుకుంటాయి. ఇలాంటి పరికరాన్ని ఒక వస్తువు ఆవేశాన్ని కలిగి ఉందో లేదో పరీక్షించడానికి ఉపయోగించవచ్చు. ఈ పరికరాన్ని విద్యుద్దర్శిని (ఎలక్ట్రోస్కోప్) అంటారు.

ఈ విధంగా, విద్యుత్ ఆవేశాన్ని ఒక ఆవేశిత వస్తువు నుండి మరొక వస్తువుకు మెటల్ వాహకం ద్వారా బదిలీ చేయవచ్చని మనం కనుగొంటాము.

పేపర్ క్లిప్ చివరను చేతితో మెల్లగా తాకండి మరియు మీరు ఫాయిల్ పట్టీలలో మార్పును గమనిస్తారు. అవి తమ అసలు స్థితికి తిరిగి వస్తాయి. ఫాయిల్ పట్టీలను మళ్లీ ఆవేశపరచడం మరియు పేపర్ క్లిప్ ను తాకడం పునరావృతం చేయండి. ప్రతిసారీ మీరు పేపర్ క్లిప్ ను చేతితో తాకిన వెంటనే ఫాయిల్ పట్టీలు కూలిపోతాయని మీరు గమనిస్తారు. ఇది ఎందుకు జరుగుతుంది? కారణం ఏమిటంటే, ఫాయిల్ పట్టీలు మీ శరీరం ద్వారా భూమికి ఆవేశాన్ని కోల్పోతాయి. ఫాయిల్ పట్టీలు విసర్జించబడ్డాయి అని మనం చెప్తాము. ఆవేశిత వస్తువు నుండి భూమికి ఆవేశాన్ని బదిలీ చేసే ప్రక్రియను భూసంపర్కం (ఎర్తింగ్) అంటారు.

భవనాలలో భూసంపర్కం అందించబడుతుంది, విద్యుత్ ప్రవాహం ఎలాంటి లీకేజీ నుండి వచ్చే విద్యుత్ షాక్ల నుండి మనల్ని రక్షించడానికి.

12.5 మెరుపు కథ

రుద్దడం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన ఆవేశాల పరంగా ఇప్పుడు మెరుపును వివరించడం సాధ్యమవుతుంది. ఉరుము తుఫాను అభివృద్ధి సమయంలో, గాలి ప్రవాహాలు పైకి కదులుతాయి, అయితే నీటి బిందువులు కిందికి కదులుతాయి. ఈ తీవ్రమైన కదలికలు ఆవేశాల విభజనకు కారణమవుతాయి. ఇంకా పూర్తిగా అర్థం కాని ప్రక్రియ ద్వారా, ధనాత్మక ఆవేశాలు మేఘాల ఎగువ అంచుల దగ్గర సేకరించబడతాయి మరియు ఋణాత్మక ఆవేశాలు దిగువ అంచుల దగ్గర సంచితమవుతాయి. భూమి దగ్గర కూడా ధనాత్మక ఆవేశాలు సంచితమవుతాయి. సంచితమైన ఆవేశాల పరిమాణం చాలా పెద్దదిగా మారినప్పుడు, సాధారణంగా విద్యుత్ యొక్క పేలవమైన వాహకమైన గాలి, వాటి ప్రవాహాన్ని ఇకపై నిరోధించలేదు. ఋణాత్మక మరియు ధనాత్మక ఆవేశాలు కలిసి, ప్రకాశవంతమైన కాంతి మరియు ధ్వని రేఖలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. మనం ఆ రేఖలను మెరుపుగా చూస్తాము (Fig. 12.5). ఈ ప్రక్రియను విద్యుత్ విసర్జన (ఎలక్ట్రిక్ డిస్చార్జ్) అంటారు.

Fig. 12.5 : మెరుపుకు దారితీసే ఆవేశాల సంచయం.

విద్యుత్ విసర్జన ప్రక్రియ రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ మేఘాల మధ్య, లేదా మేఘాలు మరియు భూమి మధ్య జరగవచ్చు. ఈ రోజు మన పూర్వీకులు చేసినట్లుగా మెరుపు నుండి మనం భయపడవలసిన అవసరం లేదు. ఇప్పుడు మనం ప్రాథమిక దృగ్విషయాన్ని అర్థం చేసుకున్నాము. ఈ అవగాహనను మెరుగుపరచడానికి శాస్త్రవేత్తులు కష్టపడుతున్నారు. అయితే, మెరుపు దాడి జీవితాన్ని మరియు ఆస్తిని నాశనం చేయగలదు. అందువల్ల, మనల్ని మనం రక్షించుకోవడానికి చర్యలు తీసుకోవడం అవసరం.

12.6 మెరుపు భద్రత

మెరుపు మరియు ఉరుము తుఫాను సమయంలో ఏ ఓపెన్ స్థలం కూడా సురక్షితం కాదు.

• ఉరుము వినడం సురక్షితమైన ప్రదేశానికి వెళ్లడానికి ఒక హెచ్చరిక.
• చివరి ఉరుము విన్న తర్వాత, సురక్షితమైన ప్రదేశం నుండి బయటకు రాకముందు కొంత సమయం వేచి ఉండండి.

సురక్షితమైన ప్రదేశాన్ని కనుగొనడం

ఒక ఇల్లు లేదా భవనం సురక్షితమైన ప్రదేశం.

మీరు కారు లేదా బస్సులో ప్రయాణిస్తుంటే, వాహనం కిటికీలు మరియు తలుపులు మూసి ఉంచి మీరు లోపల సురక్షితంగా ఉంటారు.

ఉరుము తుఫాను సమయంలో చేయవలసినవి మరియు చేయకూడనివి

బయట

మోటార్బైక్లు, ట్రాక్టర్లు, నిర్మాణ యంత్రాలు, ఓపెన్ కార్లు వంటి ఓపెన్ వాహనాలు సురక్షితం కావు. ఓపెన్ ఫీల్డ్లు, పొడవైన చెట్లు, పార్కులలో శెల్టర్లు, ఎత్తైన ప్రదేశాలు మెరుపు దాడుల నుండి మనల్ని రక్షించవు.

ఉరుము తుఫాను సమయంలో గొడుగు తీసుకురావడం అస్సలు మంచి ఆలోచన కాదు.

అడవిలో ఉంటే, చిన్న చెట్ల కింద ఆశ్రయం తీసుకోండి.

ఏ ఆశ్రయం అందుబాటులో లేకపోతే మరియు మీరు ఓపెన్ ఫీల్డ్లో ఉంటే, అన్ని చెట్ల నుండి దూరంగా ఉండండి. స్తంభాలు లేదా ఇతర మెటల్ వస్తువుల నుండి దూరంగా ఉండండి. నేల మీద పడుకోకండి. బదులుగా, నేల మీద తక్కువగా మోకాళ్లు మడిచి కూర్చోండి. మీ చేతులను మీ మోకాళ్లపై ఉంచండి, మీ తల రెండు చేతుల మధ్య ఉండేలా చేయండి (Fig. 12.6). ఈ స్థితి మిమ్మల్ని దాడి చేయడానికి చిన్న లక్ష్యంగా చేస్తుంది.

Fig. 12.6 : మెరుపు సమయంలో సురక్షితమైన స్థితి

ఇంటి లోపల

మెరుపు టెలిఫోన్ త్రాడులు, విద్యుత్ వైర్లు మరియు మెటల్ పైపులను తాకగలదు (మెరుపు ఒక విద్యుత్ విసర్జన అని మీరు గుర్తుంచుకున్నారా?). ఉరుము తుఫాను సమయంలో వీటితో సంపర్కం తప్పించుకోవాలి. మొబైల్ ఫోన్లు మరియు కార్డ్లెస్ ఫోన్లను ఉపయోగించడం సురక్షితం. అయితే, వైర్డ్ ఫోన్ ద్వారా మీ ఫోన్ను స్వీకరించే వ్యక్తిని పిలవడం తెలివైనది కాదు.

ఉరుము తుఫాను సమయంలో ప్రవహించే నీటితో సంపర్కం తప్పించడానికి స్నానం చేయకూడదు.

కంప్యూటర్లు, టీవీలు మొదలైన విద్యుత