दैनिक जीवन का विज्ञान; इलेक्ट्रॉनिक्स, कम्प्यूटर एवं सूचना-संचार तकनीक

रोजमर्रा की युक्तियों में विज्ञान

दैनिक विज्ञान का अर्थ है भौतिकी, रसायन और जीवविज्ञान के जाँचे हुए सिद्धांतों को परिचित वस्तुओं और कामों में समझना। प्रेशर कुकर के बंद बर्तन में दबाव बढ़ने से पानी का क्वथनांक बढ़ जाता है; सुरक्षा वाल्व दबाव को असुरक्षित सीमा तक जमा नहीं होने देता। रेफ्रिजरेटर ठंड पैदा नहीं करता। उसका कार्यकारी द्रव अंदर वाष्पित होते समय ऊष्मा लेता है और बाहर संघनित होते समय ऊष्मा छोड़ता है, इसलिए पीछे की कुंडलियाँ गर्म लगती हैं। इलेक्ट्रिक आयरन प्रतिरोधक तत्व में विद्युत ऊर्जा को ऊष्मा में बदलता है। थर्मोस्टैट तापमान पहचानकर परिपथ को बार-बार खोलता या बंद करता है, जिससे लगातार गर्म होना रुकता है। इंडक्शन चूल्हा बदलते चुंबकीय क्षेत्र से उपयुक्त बर्तन में धारा और ऊष्मा पैदा करता है, जबकि माइक्रोवेव ओवन विद्युतचुंबकीय ऊर्जा से भोजन के अणुओं की गति बढ़ाता है। दोनों की कार्यविधि अलग है।

इनपुट, प्रोसेसिंग, आउटपुट और फीडबैक

किसी आधुनिक उपकरण को समझने का अच्छा तरीका चार चरण देखना है। इनपुट बटन दबाना, प्रकाश, तापमान, दबाव, ध्वनि या गति हो सकता है। सेंसर भौतिक राशि को विद्युत संकेत में बदलता है। प्रोसेसिंग उस संकेत की तुलना या बदलाव करती है, अक्सर इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रक में। आउटपुट डिस्प्ले, अलार्म, मोटर, हीटर या वाल्व हो सकता है। फीडबैक परिणाम की जानकारी लौटाता है ताकि नियंत्रक अपने काम को सुधार सके। अपने-आप भरने वाली पानी की टंकी में स्तर सेंसर इनपुट देता है, नियंत्रक तय करता है कि पानी चाहिए या नहीं, रिले पंप चलाता है और बदला हुआ जल स्तर फीडबैक देता है। खुली-लूप प्रणाली परिणाम जाँचे बिना काम करती है; बंद-लूप प्रणाली फीडबैक लेती है।

इसी क्रम से युक्तियों की भूमिका भी साफ़ होती है। माइक्रोफोन और कैमरा इनपुट ट्रांसड्यूसर हैं; लाउडस्पीकर और मोटर आउटपुट ट्रांसड्यूसर या एक्चुएटर हैं। फ्यूज अधिक धारा से बचाने वाली एकबारगी युक्ति है: अधिक धारा उसके तत्व को गर्म करके पिघला देती है और परिपथ टूट जाता है। लघु परिपथ विच्छेदक अधिक धारा पर ट्रिप कर सकता है और खराबी हटने पर आमतौर पर फिर चालू किया जा सकता है। अर्थिंग खराबी की धारा के लिए कम प्रतिरोध वाला सुरक्षित रास्ता देती है और सुरक्षा युक्ति से आपूर्ति कटवाने में मदद करती है; वह सामान्य धारा की वापसी का रास्ता नहीं है। शॉर्ट सर्किट अनचाहा बहुत कम प्रतिरोध वाला रास्ता है, जिसमें बड़ी धारा बह सकती है। ओवरलोड अलग स्थिति है: बहुत अधिक या अधिक शक्ति वाले उपकरण परिपथ की तय क्षमता से ज़्यादा धारा लेते हैं।

वस्तुनिष्ठ प्रश्न में ऊर्जा और सूचना का रास्ता अलग-अलग देखें। बैटरी रासायनिक ऊर्जा रखती है और विद्युत ऊर्जा देती है; वह विद्युत धारा जमा नहीं करती। चार्जर चार्जिंग के लिए विद्युत इनपुट नियंत्रित करता है; वह ऊर्जा बनाता नहीं है। सेंसर पहचानता या मापता है, प्रोसेसर निर्णय करता है और एक्चुएटर काम करता है। यह भेद घरेलू विज्ञान, इलेक्ट्रॉनिक्स और सूचना तकनीक में होने वाली आम गलतियाँ रोकता है।