द बेटर इंडिया की 'यह कैसे काम करता है?' श्रृंखला रोजमर्रा की वस्तुओं का पता लगाती है, यह उजागर करती है कि प्रौद्योगिकी, डिजाइन और टिकाऊ सोच उन्हें प्रभावी ढंग से कार्य करने में कैसे सक्षम बनाती है। नवाचार अक्सर उन सामान्य चीजों में छिपे होते हैं जिनका हम हर दिन उपयोग करते हैं।
कुछ महीने पहले, भारत में कई घरों ने रसोई के लिए खाना पकाने के ईंधन के लिए एलपीजी की उपलब्धता की समस्याओं और ईंधन की बढ़ती कीमतों के कारण विकल्प खोजना शुरू कर दिया। ऐसे समाधानों में से एक प्रेरण कुकटॉप था।
गैस स्टोव के विपरीत, इसे खुली लौ की आवश्यकता नहीं होती है। यह पारंपरिक इलेक्ट्रिक स्टोव से भी अलग है, जो बर्तन में गर्मी स्थानांतरित करने के लिए गर्म कॉइल पर निर्भर करता है। इसके बजाय, प्रेरण कुकटॉप एक अदृश्य लेकिन सर्वव्यापी घटना का उपयोग करता है - विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र।
कांच के नीचे कॉइल है
यदि आप प्रेरण कुकटॉप की चिकनी कांच की सतह के नीचे देखते हैं, तो आपको कसकर लिपटे तांबे के तार दिखाई देंगे। जब स्टोव चालू होता है, तो इस कॉइल से प्रत्यावर्ती धारा गुजरती है। चूंकि यह प्रत्यावर्ती धारा है, यह लगातार दिशा बदलती रहती है, जिससे कॉइल के चारों ओर तेजी से बदलता हुआ चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है।
यह क्षेत्र अदृश्य है, लेकिन इतना शक्तिशाली है कि यह इसके ऊपर रखी विशिष्ट प्रकार की रसोई के बर्तनों के साथ परस्पर क्रिया कर सके। कांच की सतह स्वयं खाना पकाने के लिए आवश्यक गर्मी उत्पन्न नहीं करती है; यह केवल चुंबकीय क्षेत्र को अपने माध्यम से गुजरने और पैन तक पहुंचने देती है।
पैन ही हीटिंग एलिमेंट बन जाता है
यहीं पर प्रेरण खाना पकाने की दिलचस्प विशेषता शुरू होती है। जब हीटिंग ज़ोन पर कास्ट आयरन, कच्चा लोहा या चुंबकीय स्टेनलेस स्टील जैसी उपयुक्त चुंबकीय सामग्री से बना बर्तन रखा जाता है, तो बदलता हुआ चुंबकीय क्षेत्र उस बर्तन की धातु की संरचना में प्रवेश करता है।
विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के सिद्धांत के अनुसार, बदलता हुआ चुंबकीय क्षेत्र आस-पास के कंडक्टर में विद्युत धाराएं उत्पन्न करने में सक्षम होता है। बर्तन के अंदर ये धाराएं घूमने वाले लूप्स में चलती हैं जिन्हें भंवर धाराएं कहा जाता है। इन धाराओं को देखा नहीं जा सकता है, और वे बर्तन से जुड़े तार से होकर नहीं गुजरती हैं; वे सीधे उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव में धातु के अंदर उत्पन्न होती हैं।
प्रतिरोध बिजली को गर्मी में बदल देता है
हालांकि, गतिमान बिजली गर्मी में कैसे परिवर्तित होती है? प्रत्येक धातु में विद्युत प्रवाह के संचलन के प्रति कुछ हद तक प्रतिरोध होता है। जब भंवर धाराएं बर्तन के तल पर घूमती हैं, तो वे इस प्रतिरोध का सामना करती हैं। यह प्रतिरोध विद्युत ऊर्जा को ऊष्मा ऊर्जा, यानी गर्मी में बदल देता है। बर्तन का तल गर्म हो जाता है, और यह गर्मी पूरे बर्तन में सामग्री तक फैल जाती है, चाहे वह भोजन हो या पानी।
सरल शब्दों में, प्रेरण कुकटॉप बर्तन को बाहर से गर्म नहीं करता है। यह बर्तन के अंदर छोटे विद्युत धाराएं बनाने के लिए बदलते चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करता है, और बर्तन का प्रतिरोध इन धाराओं को गर्मी में बदल देता है। यही कारण है कि रसोई का सामान वास्तव में अपना ही हीटिंग एलिमेंट बन जाता है।
कांच की सतह अपेक्षाकृत ठंडी क्यों रहती है?
यदि बर्तन बहुत गर्म हो जाता है, तो उसके नीचे का कांच इतना गर्म क्यों नहीं हो जाता है? चुंबकीय क्षेत्र कांच से गुजरता है, जो हीटिंग प्रक्रिया का मुख्य लक्ष्य नहीं है। चूंकि कांच धातु की संरचना की तरह बिजली का संचालन नहीं करता है, इसलिए यह उन भंवर धाराओं का निर्माण नहीं करता है जो उपयुक्त बर्तन में गर्मी उत्पन्न करती हैं।
परिणामस्वरूप, स्टोव की सतह आमतौर पर स्टोव के चलने के दौरान बर्तन की तुलना में काफी ठंडी रहती है। फिर भी, यह गर्मी से पूरी तरह से अलग नहीं होता है। गर्म बर्तन कुछ गर्मी वापस कांच में स्थानांतरित करते हैं, इसलिए खाना पकाने का क्षेत्र उपयोग के दौरान या बाद में गर्म हो सकता है।
इसके अलावा, स्टोव शक्ति को नियंत्रित करने और उपयुक्त बर्तन की पहचान करने के लिए सेंसर और इलेक्ट्रॉनिक रेगुलेटर से लैस है। यदि बर्तन हटा दिया जाता है, तो कई प्रेरण कुकटॉप स्वचालित रूप से हीटिंग कम कर देते हैं या बंद कर देते हैं।
एक छोटा बदलाव जो खाना पकाने को अधिक समझदार बनाता है
प्रेरण खाना पकाने का एक स्पष्ट उदाहरण है कि विज्ञान कैसे एक घरेलू उपकरण को अधिक कुशल समाधान में बदल सकता है। ऊर्जा को सीधे बर्तन में निर्देशित करके, न कि लौ या लगातार गर्म कॉइल पर निर्भर रहकर, यह आसपास की हवा में गर्मी के नुकसान को कम करता है और तापमान पर सटीक नियंत्रण प्रदान करता है।
यह खाना पकाने के दौरान एलपीजी जलाने की आवश्यकता को भी समाप्त करता है, जिससे उन घरों के लिए एक व्यावहारिक विकल्प मिलता है जो खाना पकाने के लिए पारंपरिक ईंधन पर निर्भरता कम करना चाहते हैं। अगली बार जब आप किसी साधारण कांच की सतह पर पानी उबलते हुए देखें, तो याद रखें: इसके नीचे एक तांबे की कॉइल एक अदृश्य चुंबकीय क्षेत्र बनाती है; यह क्षेत्र बर्तन में धाराएं प्रेरित करता है, और विद्युत प्रतिरोध बाकी का काम करता है। कोई लौ नहीं, कोई चमकती हुई कॉइल नहीं, बस बिजली और चुंबकत्व एक साथ काम करते हैं, बर्तन को गर्मी के स्रोत में बदल देते हैं।