विरोधकता के नियम और विरोधकता की इकाई
प्रतिरोधकता या प्रतिरोध गुणांक
प्रतिरोधकता या प्रतिरोध गुणांक किसी पदार्थ की एक गुणवत्ता है, जिसके कारण पदार्थ धारा के प्रवाह को विरोध करता है। किसी भी पदार्थ की प्रतिरोधकता या प्रतिरोध गुणांक आसानी से प्रतिरोध के नियमों से निकाली गई सूत्र से गणना की जा सकती है।
प्रतिरोध के नियम
किसी भी पदार्थ का प्रतिरोध निम्नलिखित कारकों पर निर्भर करता है,
पदार्थ की लंबाई।
पदार्थ का अनुप्रस्थ क्षेत्रफल।
पदार्थ के सामग्री की प्रकृति।
पदार्थ का तापमान।
मुख्य रूप से चार (4) प्रतिरोध के नियम हैं, जिनसे किसी भी पदार्थ की प्रतिरोधकता या विशिष्ट प्रतिरोध आसानी से निर्धारित की जा सकती है।
प्रतिरोधकता का पहला नियम
पदार्थ का प्रतिरोध पदार्थ की लंबाई के समानुपाती होता है। पदार्थ का विद्युत प्रतिरोध R
जहाँ L पदार्थ की लंबाई है।
यदि पदार्थ की लंबाई बढ़ाई जाती है, तो इलेक्ट्रॉनों द्वारा यात्रा किया गया मार्ग भी बढ़ जाता है। यदि इलेक्ट्रॉन लंबे समय तक यात्रा करते हैं, तो वे अधिक टकराते हैं और इस प्रकार पदार्थ से गुजरने वाले इलेक्ट्रॉनों की संख्या कम हो जाती है; इसलिए पदार्थ से धारा कम हो जाती है। दूसरे शब्दों में, पदार्थ का प्रतिरोध लंबाई के साथ बढ़ता है। यह संबंध भी रेखीय है।
प्रतिरोधकता का दूसरा नियम
पदार्थ का प्रतिरोध पदार्थ के अनुप्रस्थ क्षेत्रफल के व्युत्क्रमानुपाती होता है। पदार्थ का विद्युत प्रतिरोध R
जहाँ A पदार्थ का अनुप्रस्थ क्षेत्रफल है।
किसी भी पदार्थ से धारा का निर्भर करना इलेक्ट्रॉनों की संख्या पर निर्भर करता है जो इकाई समय में पदार्थ के अनुप्रस्थ क्षेत्रफल से गुजरते हैं। तो, यदि किसी पदार्थ का अनुप्रस्थ क्षेत्रफल बड़ा है, तो अधिक इलेक्ट्रॉन अनुप्रस्थ क्षेत्रफल से गुजर सकते हैं। इलेक्ट्रॉनों की अधिक संख्या इकाई समय में अनुप्रस्थ क्षेत्रफल से गुजरने से पदार्थ से धारा बढ़ जाती है। निश्चित वोल्टेज के लिए, अधिक धारा का अर्थ है कम विद्युत प्रतिरोध और यह संबंध रेखीय है।
प्रतिरोधकता
इन दो नियमों को मिलाकर हम पाते हैं,
जहाँ, ρ (रो) एक आनुपातिकता स्थिरांक है और इसे प्रतिरोधकता या विशिष्ट प्रतिरोध के रूप में जाना जाता है चालक या पदार्थ की सामग्री का। अब यदि हम, L = 1 और A = 1 समीकरण में रखते हैं, तो हम पाते हैं, R = ρ। इसका अर्थ है कि इकाई लंबाई और इकाई अनुप्रस्थ क्षेत्रफल वाले पदार्थ का प्रतिरोध उसकी प्रतिरोधकता या विशिष्ट प्रतिरोध के बराबर होता है। प्रतिरोधकता को वैकल्पिक रूप से इस पदार्थ के इकाई आयतन के विपरीत फलकों के बीच का विद्युत प्रतिरोध के रूप में परिभाषित किया जा सकता है।
प्रतिरोधकता का तीसरा नियम
पदार्थ का प्रतिरोध उस सामग्री की प्रतिरोधकता के समानुपाती होता है जिससे पदार्थ बनाया गया है। सभी सामग्रियों की प्रतिरोधकता समान नहीं होती है। यह स्वतंत्र इलेक्ट्रॉनों की संख्या, सामग्री के परमाणुओं के आकार, सामग्री में बंधन के प्रकार और सामग्री की संरचना के अन्य कई कारकों पर निर्भर करता है। यदि किसी सामग्री की प्रतिरोधकता उच्च है, तो उस सामग्री से बने पदार्थ द्वारा प्रदान किया गया प्रतिरोध भी उच्च होता है और इसका विपरीत भी सच है। यह संबंध भी रेखीय है।
प्रतिरोधकता का चौथा नियम
पदार्थ का तापमान पदार्थ द्वारा प्रदान किया गया प्रतिरोध भी प्रभावित करता है। इसका कारण है कि, ऊष्मा ऊर्जा धातु में अधिक परमाणु दोलन का कारण बनती है, और इसलिए इलेक्ट्रॉन निम्न विभव छोर से उच्च विभव छोर तक ड्रिफ्ट करते समय अधिक बाधा पाते हैं। इसलिए, धातुय पदार्थ में, प्रतिरोध तापमान के साथ बढ़ता है। यदि पदार्थ अधातुय है, तो तापमान के साथ अधिक सहसंयोजी बंध टूट जाते हैं, जो सामग्री में अधिक स्वतंत्र इलेक्ट्रॉनों का कारण बनते हैं। इसलिए,
