વીજળીનો ઇતિહાસ (History of Lightning) : પ્રાચીન ગ્રીક લોકો ઈ.સ. પૂર્વે 600 થી જાણતા હતા કે જ્યારે એમ્બર (એક પ્રકારનો ગુંદર/રાળ) ને રૂંવાંવાળી સપાટી સાથે ઘસવામાં આવે છે ત્યારે તે વાળ જેવા હલકા પદાર્થોને આકર્ષે છે. આપણે પણ ઊનના કે પોલિએસ્ટરના કપડાં અંધારામાં ઉતારીએ ત્યારે તણખા અને તડતડ અવાજ અનુભવીએ છીએ. ઈ.સ. 1752 માં અમેરિકન વૈજ્ઞાનિક બેન્જામિન ફ્રેન્કલિન (Benjamin Franklin) એ દર્શાવ્યું કે આપણા કપડાંમાં થતા તણખા અને આકાશમાં થતી વીજળી એ બંને એક જ પ્રકારની ઘટના છે.
ઘર્ષણ દ્વારા વીજભારનું નિર્માણ (Charging by Friction) : • પ્લાસ્ટિકની રીફિલને પોલિથીન સાથે ઘસતાં તે વીજભાર મેળવે છે. • પ્લાસ્ટિકના કાંસકાને સૂકા વાળમાં ફેરવતાં તે કાગળના નાના ટુકડાઓને આકર્ષે છે. • ઘર્ષણ દ્વારા વીજભાર મેળવતા આવા પદાર્થોને વીજભારિત પદાર્થો (Charged Objects) કહે છે. ઘર્ષણથી ઉદ્ભવતા આવા વીજભારો સ્થિર હોય છે, તેથી તેમને સ્થિત વિદ્યુતભાર (Static Charges) કહે છે.
વીજભારના પ્રકારો અને આંતરક્રિયા (Types of Charges and Their Interaction) : વીજભારના મુખ્ય બે પ્રકાર છે : (1) ધન વીજભાર (Positive Charge) અને (2) ઋણ વીજભાર (Negative Charge). • કાચના સળિયાને રેશમ સાથે ઘસતાં તેના પર ઉદ્ભવતા વીજભારને રૂઢિગત રીતે 'ધન વીજભાર' ગણવામાં આવે છે. • પ્લાસ્ટિકની સ્ટ્રોને પોલિથીન સાથે ઘસતાં તેના પર 'ઋણ વીજભાર' ઉત્પન્ન થાય છે. • વીજભારનો મૂળભૂત નિયમ : સમાન વીજભારો વચ્ચે અપાકર્ષણ (Repulsion) થાય છે (દા.ત., બે ફુલાવેલા વીજભારિત ફુગ્ગા એકબીજાને અપાકર્ષે છે), જ્યારે અસમાન વીજભારો વચ્ચે આકર્ષણ (Attraction) થાય છે (દા.ત., વીજભારિત ફુગ્ગો અને વીજભારિત રીફિલ પરસ્પર આકર્ષાય છે).
ઇલેક્ટ્રોસ્કોપ (Electroscope) : કોઈ પદાર્થ વીજભારિત છે કે નહીં તે ચકાસવા માટે વપરાતા સાધનને ઇલેક્ટ્રોસ્કોપ કહે છે. કાચની બરણીમાં ઢાંકણામાંથી પસાર કરેલી ધાતુની પેપરક્લિપના છેડે એલ્યુમિનિયમ ફોઇલની બે પાતળી પટ્ટીઓ લટકાવવામાં આવે છે. જ્યારે પેપરક્લિપના ઉપલા છેડાને વીજભારિત પદાર્થ અડાડવામાં આવે ત્યારે તે જ વીજભાર બંને પટ્ટીઓ પર પહોંચે છે, જેથી સમાન વીજભાર વચ્ચે અપાકર્ષણ થતાં બંને પટ્ટીઓ પહોળી થાય છે.
વીજભારનું વહન અને અર્થિંગ (Earthling) : ધાતુઓ વિદ્યુતની સારી વાહક હોવાથી પેપરક્લિપ જેવી ધાતુ મારફતે વીજભારનું વહન થાય છે. • જ્યારે આપણે ઇલેક્ટ્રોસ્કોપની ક્લિપને હાથ વડે અડકીએ છીએ ત્યારે પટ્ટીઓ મૂળ સ્થિતિમાં આવી જાય છે, કારણ કે વીજભાર આપણા શરીર મારફતે જમીનમાં વહી જાય છે (પટ્ટીઓ ડિસ્ચાર્જ થાય છે). • પદાર્થમાંથી પૃથ્વીમાં વીજભારના વહનની આ ક્રિયાને અર્થિંગ (Earthling) કહે છે. વિદ્યુતપ્રવાહ લીક થાય ત્યારે શૉકથી બચવા ઇમારતોમાં અર્થિંગ કરવામાં આવે છે.
વીજળી થવાની વૈજ્ઞાનિક પ્રક્રિયા (Story of Lightning) : ગાજવીજ સાથે વાવાઝોડું ઉદ્ભવે ત્યારે હવાના પ્રવાહો ઉપર તરફ જાય છે અને પાણીના ટીપાં નીચે પડે છે. આ તીવ્ર ગતિથી ઘર્ષણને કારણે વાદળોમાં વીજભારોનું વિભાજન થાય છે. • વાદળોની ઉપરની ધાર તરફ ધન વીજભાર (+) અને નીચેની ધાર તરફ ઋણ વીજભાર (-) જમા થાય છે. જમીન પર પણ ધન વીજભાર સંચિત થાય છે. • જ્યારે આ વીજભારનો જથ્થો અતિ પ્રચંડ બની જાય ત્યારે હવા (સામાન્ય રીતે મંદવાહક હોવા છતાં) તેનું વહન રોકી શકતી નથી. ઋણ અને ધન વીજભારો એકબીજાને મળતાં તેજસ્વી પ્રકાશનો લિસોટો અને પ્રચંડ ધડાકો ઉત્પન્ન થાય છે. જેને વીજળી (Lightning) કહે છે. આ પ્રક્રિયાને વિદ્યુત વિભારણ (Electric Discharge) કહે છે.
વીજળીથી સુરક્ષા અને વીજળી વાહક (Lightning Conductor) : • વીજળી સમયે સલામતી : ખુલ્લા મેદાનમાં ઊભા ન રહેવું, ઊંચા વૃક્ષો નીચે આશ્રય ન લેવો, ધાતુની દાંડીવાળી છત્રી ન વાપરવી. જો વાહનમાં હોઈએ તો બારી-બારણાં બંધ કરી અંદર જ રહેવું. ખુલ્લા મેદાનમાં હોઈએ તો જમીન પર ઊભા રહેવાને બદલે ઘૂંટણ પર માથું રાખી જમીનથી શક્ય તેટલા નીચા બેસી જવું. • વીજળી વાહક / ગાજવીજ રક્ષક : ઇમારતોને વીજળીની વિનાશક અસરથી બચાવવા માટે ઇમારત કરતાં ઊંચો ધાતુનો સળિયો ટોચ પર લગાવવામાં આવે છે. તેનો નીચેનો છેડો જમીનમાં ઊંડે દાટેલી તાંબાની પ્લેટ સાથે જોડેલો હોય છે. વીજળી પડે ત્યારે તે વીજભારને ઇમારતને નુકસાન કર્યા વિના સુરક્ષિત રીતે જમીનમાં પહોંચાડે છે.
ભૂકંપ (Earthquake) : પૃથ્વીનું અચાનક હલવું કે ધ્રૂજવું તેને ભૂકંપ કહે છે. પૂર, વાવાઝોડું કે વીજળીની જેમ ભૂકંપની ચોક્કસ સમય માટે અગાઉથી આગાહી કરી શકાતી નથી. • ભૂકંપનું કારણ : પૃથ્વીનું સૌથી બહારનું પડ સળંગ નથી, પરંતુ તે ઘણા ટુકડાઓમાં વિભાજિત છે જેને પ્લેટો (Plates) કહે છે. આ પ્લેટો સતત ગતિમાં હોય છે. જ્યારે આ પ્લેટો એકબીજા સાથે ઘસાય છે કે અથડાતાં એક પ્લેટ બીજી પ્લેટની નીચે જાય છે ત્યારે પૃથ્વીના પોપડામાં ખલેલ પહોંચે છે, જે ભૂકંપ સ્વરૂપે સપાટી પર ધ્રૂજારી લાવે છે. • જ્યાં પ્લેટોની સીમાઓ નબળી હોય તેને સિસ્મિક ઝોન (Seismic Zones) કે ફોલ્ટ ઝોન કહે છે. ભારતમાં કાશ્મીર, પશ્ચિમ અને મધ્ય હિમાલય, સમગ્ર ઉત્તર-પૂર્વ, કચ્છનું રણ અને રાજસ્થાન વધુ જોખમી વિસ્તારો છે. (26 જાન્યુઆરી 2001 ના રોજ ગુજરાતના ભુજમાં મોટો ભૂકંપ આવ્યો હતો). • માપન : ભૂકંપની તીવ્રતા રિક્ટર સ્કેલ (Richter Scale) પર મપાય છે. રિક્ટર સ્કેલ પર 7 થી વધુ તીવ્રતાવાળા ભૂકંપ અત્યંત વિનાશક હોય છે. આ સ્કેલ રૈખિક નથી; તીવ્રતામાં 2 નો વધારો વિનાશક શક્તિમાં 1000 ગણો વધારો દર્શાવે છે. • સિસ્મોગ્રાફ (Seismograph) : ભૂકંપના તરંગો (સિસ્મિક તરંગો) ની નોંધ લેતા સાધનને સિસ્મોગ્રાફ (ભૂકંપ આલેખક) કહે છે.
ભૂકંપ સામે સલામતીનાં પગલાં : • સિસ્મિક વિસ્તારોમાં ઇમારતોનું બાંધકામ ભૂકંપ-પ્રતિરોધક (Quake-resistant) હોવું જોઈએ. ભારે છત વાપરવાને બદલે માટી કે લાકડાનો ઉપયોગ સુરક્ષિત છે. • જો ઘરમાં હોઈએ તો મજબૂત ટેબલ નીચે બેસી જવું, દીવાલો અને પંખા/ઝુમ્મરથી દૂર રહેવું. • જો બહાર હોઈએ તો ઊંચી ઇમારતો, વૃક્ષો અને વીજળીના થાંભલાઓથી દૂર ખુલ્લી જગ્યામાં ચાલ્યા જવું.
