ریزیسٹنس کا ٹیمپریچر کوئفیشینٹ (سُؤرَط اور مثالیں)
درجہ حرارت کا مزاحمتی سرگرمی کوئیفیشنٹ کیا ہے؟
درجہ حرارت کا مزاحمتی سرگرمی کوئیفیشنٹ کسی بھی پاداشت کی مزاحمت میں درجہ حرارت کے تبدیل ہونے کے ساتھ ہونے والی تبدیلی کا پیمانہ ہوتا ہے۔
چلو ایک کنڈکٹر جس کی 0oC پر R0 کی مزاحمت ہے اور toC پر Rt کی مزاحمت ہے۔
درجہ حرارت کے ساتھ مزاحمت کی تبدیلی کے مساوات سے، ہم کو ملتا ہے
یہ αo کو 0oC پر کسی پاداشت کا درجہ حرارت کا مزاحمتی سرگرمی کوئیفیشنٹ کہا جاتا ہے۔
اس مساوات سے واضح ہے کہ کسی بھی پاداشت کی برقی مزاحمت کی تبدیلی درجہ حرارت کی وجہ سے بنیادی طور پر تین عوامل پر منحصر ہوتی ہے –
آغازی درجہ حرارت پر مزاحمت کی قدر،
درجہ حرارت کا اضافہ اور
درجہ حرارت کا مزاحمتی سرگرمی کوئیفیشنٹ αo۔
یہ αo مختلف مواد کے لیے مختلف ہوتا ہے، تو مختلف مواد میں مختلف درجات حرارت مختلف ہوتے ہیں۔
تو 0oC پر کسی بھی پاداشت کا درجہ حرارت کا مزاحمتی سرگرمی کوئیفیشنٹ اس پاداشت کے انفروڈ صفر مزاحمت درجہ حرارت کے وارسے ہوتا ہے۔
اب تک ہم نے ایسے مواد کا بحث کیا ہے جن کی مزاحمت درجہ حرارت کے اضافے کے ساتھ بڑھتی ہے۔ لیکن کئی مواد ہیں جن کی برقی مزاحمت درجہ حرارت کے کم ہونے کے ساتھ کم ہوتی ہے۔
بالکل، میٹل میں جب درجہ حرارت بڑھتا ہے، آزاد الیکٹرانوں کی غیر منتظم گردش اور میٹل کے اندر ایٹامیک دھنک کی رفتار بڑھ جاتی ہے جس کے نتیجے میں زیادہ تصادمات ہوتی ہیں۔
زیادہ تصادمات الیکٹرانوں کی میٹل میں آرام سے گزرنا روکتے ہیں؛ اس لیے میٹل کی مزاحمت درجہ حرارت کے اضافے کے ساتھ بڑھتی ہے۔ اس لیے، ہم میٹل کے لیے درجہ حرارت کا مزاحمتی سرگرمی کوئیفیشنٹ مثبت سمجھتے ہیں۔
لیکن سمیکنڈکٹرز یا دیگر غیر میٹل میں جب درجہ حرارت بڑھتا ہے تو آزاد الیکٹرانوں کی تعداد بڑھتی ہے۔
کیونکہ بلند درجہ حرارت پر، کرسٹل کو کافی گرمی کی توانائی فراہم کی جاتی ہے، جس کے نتیجے میں معقول تعداد میں کوالینٹ بانڈ توڑ جاتے ہیں، اور اس طرح زیادہ آزاد الیکٹران بناتے ہیں۔
یعنی اگر درجہ حرارت بڑھتا ہے، تو کافی تعداد میں الیکٹران ویلنس بانڈ سے کنڈکشن بانڈ میں منع شدہ توانائی کے ذریعے آتے ہیں۔
جب آزاد الیکٹرانوں کی تعداد بڑھتی ہے، تو اس قسم کے غیر میٹلی مواد کی مزاحمت درجہ حرارت کے اضافے کے ساتھ کم ہوتی ہے۔ اس لیے غیر میٹلی مواد اور سمیکنڈکٹرز کے لیے درجہ حرارت کا مزاحمتی سرگرمی کوئیفیشنٹ منفی ہوتا ہے۔
اگر درجہ حرارت کے ساتھ مزاحمت میں تقریباً کوئی تبدیلی نہ ہو، تو ہم اس کوئیفیشنٹ کی قدر کو صفر سمجھ سکتے ہیں۔ کنستانٹن اور مانگنین کے آلائی کا درجہ حرارت کا مزاحمتی سرگرمی کوئیفیشنٹ تقریباً صفر ہوتا ہے۔
اس کوئیفیشنٹ کی قدر مستقل نہیں ہوتی؛ یہ آغازی درجہ حرارت پر منحصر ہوتی ہے جس پر مزاحمت کا اضافہ ہوتا ہے۔
جب مزاحمت کا اضافہ 0oC کے آغازی درجہ حرارت پر منحصر ہوتا ہے، تو اس کوئیفیشنٹ کی قدر αo ہوتی ہے – جو کچھ اس پاداشت کے متعلق انفروڈ صفر مزاحمت درجہ حرارت کا وارسے ہوتا ہے۔
لیکن کسی بھی دوسرے درجہ حرارت پر، برقی مزاحمت کا درجہ حرارت کوئیفیشنٹ αo کے مطابق نہیں ہوتا ہے۔ بالکل، کسی بھی میٹریل کے لیے، اس کوئیفیشنٹ کی قدر 0oC درجہ حرارت پر سب سے زیادہ ہوتی ہے۔
کہو کسی بھی میٹریل کا کوئیفیشنٹ کسی toC پر αt ہے، تو اس کی قدر نیچے دی گئی مساوات سے تعین کی جا سکتی ہے،
درجہ حرارت t2oC پر اس کوئیفیشنٹ کی قدر کو t1oC پر اس کی قدر کے حساب سے دی گئی ہے،
درجہ حرارت کا مزاحمتی سرگرمی کوئیفیشنٹ کا مفہوم کو مرتب کریں
چاندی، کپڑا، سنہری، الومینیم وغیرہ جیسے کنڈکٹرز کی برقی مزاحمت مواد کے اندر الیکٹرانوں کے تصادم کے عمل پر منحصر ہوتی ہے۔
