ಯಾವ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಮತ್ತು ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ತಾರಗಳಲ್ಲಿ, ಕೇಬಲ್ಗಳಲ್ಲಿ, ಮತ್ತು ಧಾತುಗಳಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ?
ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದ ಚಲನೆಯು ತಂತ್ರಗಳಲ್ಲಿ, ಕೇಬಲ್ಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಧಾತುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಮೂಲಭೂತ ಭೌತಿಕ ಘಟನೆಯಾಗಿದ್ದು, ಇದು ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಚಲನೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್-ವಹಿಸುವ ಪದಾರ್ಥಗಳ ಗುಣಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ವಿವರಿತ ವಿವರಣೆ ಹೀಗಿದೆ:
1. ಸ್ವಚ್ಛ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಪರಿಕಲ್ಪನೆ
ಧಾತುಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್-ವಹಿಸುವ ಪದಾರ್ಥಗಳಲ್ಲಿ ಅನೇಕ ಸ್ವಚ್ಛ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳಿವೆ. ಈ ಸ್ವಚ್ಛ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಅಣು ನಿರ್ದೇಶಾಂಕಗಳಿಗೆ ಬಂಧವಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಪದಾರ್ಥದ ಒಳಗೆ ಸ್ವಾತಂತ್ರ್ಯವಾಗಿ ಚಲಿಸಬಹುದಾಗಿವೆ. ಸ್ವಚ್ಛ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಉನ್ನತಿಯು ಧಾತುಗಳ ಉತ್ತಮ ವಿದ್ಯುತ್-ವಹಿಸುವ ಪದಾರ್ಥಗಳ ಮುಖ್ಯ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ.
2. ಬಾಹ್ಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಪ್ರಭಾವ
ಒಂದು ವೋಲ್ಟೇಜ್ (ಎಂದರೆ, ಬಾಹ್ಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ) ವಿದ್ಯುತ್-ವಹಿಸುವ ಪದಾರ್ಥದ ಮೇಲೆ ಪ್ರಯೋಜಿಸಲ್ಪಟ್ಟಾಗ, ಸ್ವಚ್ಛ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಪ್ರಭಾವದಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿ ದಿಕ್ಕಿನ ಚಲನೆಯನ್ನು ಆರಂಭಿಸುತ್ತವೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ದಿಕ್ಕು ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಚಲನೆಯ ದಿಕ್ಕನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಪ್ರಾಕೃತ ಟರ್ಮಿನಲಿನಿಂದ ನೆಗティブ ಟರ್ಮಿನಲಿಗೆ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಇದ್ದರೆ, ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ನೆಗಟಿವ ಟರ್ಮಿನಲಿನಿಂದ ಪ್ರಾಕೃತ ಟರ್ಮಿನಲಿಗೆ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ.
3. ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ದಿಕ್ಕಿನ ಚಲನೆ
ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಪ್ರಭಾವದಿಂದ, ಸ್ವಚ್ಛ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ದಿಕ್ಕಿನ ಚಲನೆಯನ್ನು ಆರಂಭಿಸಿ, ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತವೆ. ಪ್ರವಾಹದ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಪ್ರಾಕೃತ ಆಧಾರದ ಚಲನೆಯ ದಿಕ್ಕೆ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ವಾಸ್ತವ ಚಲನೆಯ ದಿಕ್ಕಿನಿಂದ ವಿರೋಧಿ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ನಾವು ಪ್ರವಾಹ ಪ್ರಾಕೃತಿಂದ ನೆಗಟಿವವಾಗಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಹೇಳಿದಾಗ, ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ನೆಗಟಿವಿಂದ ಪ್ರಾಕೃತಿಗೆ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ.
4. ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ಸಂಪರ್ಕ
ಅವರ ಚಲನೆಯ ದರಿಯಲ್ಲಿ, ಸ್ವಚ್ಛ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಪದಾರ್ಥದ ಲ್ಯಾಟಿಸ್ (ಅಣು ವ್ಯವಸ್ಥೆ) ಮೇಲೆ ಮರುಕ್ರಿಯೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಈ ಮರುಕ್ರಿಯೆಗಳು ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಶೇಕಡಾ ವೇಗವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಈ ಮರುಕ್ರಿಯೆಯ ಪ್ರಭಾವವು ರಿಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಯಾವುದೇ ಮೂಲ ಸೆಲೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ.
5. ಪ್ರವಾಹ ಘನತೆ
ಪ್ರವಾಹ ಘನತೆ (J) ಯಾವುದೇ ಇದ್ದರೆ ಪ್ರವಾಹದ ಪ್ರತಿ ಯೂನಿಟ್ ಕ್ರಾಸ್-ಸೆಕ್ಷನಲ್ ವಿಸ್ತೀರ್ಣದ ಮೇಲೆ ಮತ್ತು ಕೆಳಗಿನ ಸೂತ್ರದಿಂದ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಬಹುದು:
J = I/A
ಇಲ್ಲಿ I ಪ್ರವಾಹ ಮತ್ತು A ಯೂನಿಟ್ ಕ್ರಾಸ್-ಸೆಕ್ಷನಲ್ ವಿಸ್ತೀರ್ಣವಾಗಿದೆ.
6. ಓಂನ ನಿಯಮ
ಓಂನ ನಿಯಮವು ಪ್ರವಾಹ, ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ರಿಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ನ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ:
V = IR
ಇಲ್ಲಿ V ವೋಲ್ಟೇಜ್, I ಪ್ರವಾಹ ಮತ್ತು R ರಿಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಆಗಿದೆ.
7. ವಿದ್ಯುತ್-ವಹಿಸುವ ಪದಾರ್ಥಗಳ ಗುಣಗಳು
ವಿಭಿನ್ನ ವಿದ್ಯುತ್-ವಹಿಸುವ ಪದಾರ್ಥಗಳು ವಿದ್ಯುತ್-ವಹಿಸುವ ವಿದ್ಯಾನ್ಯ ಗುಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಇದು ಅವುಗಳ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ ಸ್ಥಿತಿ ಮತ್ತು ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಮೇಲೆ ಆಧಾರಿತವಾಗಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ತಂದ್ಯ ಮತ್ತು ಚಂದನ ಉತ್ತಮ ವಿದ್ಯುತ್-ವಹಿಸುವ ಪದಾರ್ಥಗಳಾಗಿವೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಅನೇಕ ಸ್ವಚ್ಛ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳಿವೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ರಿಸಿಸ್ಟಿವಿಟಿ ಇದೆ.
8. ತಾಪಮಾನದ ಪ್ರಭಾವ
ತಾಪಮಾನವು ವಿದ್ಯುತ್-ವಹಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಮೇಲೆ ಪ್ರಮುಖ ಪ್ರಭಾವ ಹೊಂದಿದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ತಾಪಮಾನವು ಹೆಚ್ಚಾಗಿದ್ದಾಗ, ಪದಾರ್ಥದ ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ವಿಧ್ವನನಗಳು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತವೆ, ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ಮರುಕ್ರಿಯೆಗಳ ಆವೃತ್ತಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ರಿಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಇದು ಕಾರಣ, ಉತ್ತಪ್ನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್-ವಹಿಸುವ ಪದಾರ್ಥಗಳ ರಿಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.
9. ಸೂಪರ್ಕಂಡಕ್ಟಿವಿಟಿ
ಕೆಲವು ವಿಶೇಷ ಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಕೆಲವು ಪದಾರ್ಥಗಳು ಸೂಪರ್ಕಂಡಕ್ಟಿವ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಪ್ರಾಪ್ತ ಮಾಡಬಹುದು, ಇದರಲ್ಲಿ ರಿಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಶೂನ್ಯವಾಗಿ ಪ್ರವಾಹ ನೆರವಿನ ನುಡಿಯಿಂದ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ. ಸೂಪರ್ಕಂಡಕ್ಟಿವಿಟಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಹಾಗೆ ಹೊಸ ಪ್ರಶಸ್ತಿಯು ಕೆಲವು ಉತ್ತಪ್ನ ತಾಪಮಾನದ ಸೂಪರ್ಕಂಡಕ್ಟರ್ ಪದಾರ್ಥಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದೆ.
ಸಾರಾಂಶ
ತಂತ್ರಗಳಲ್ಲಿ, ಕೇಬಲ್ಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಧಾತುಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದ ಚಲನೆಯು ಬಾಹ್ಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಪ್ರಭಾವದಿಂದ ಸ್ವಚ್ಛ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ದಿಕ್ಕಿನ ಚಲನೆಯ ಮೂಲಕ ನಡೆಯುತ್ತದೆ. ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಪದಾರ್ಥದ ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ಸಿಂದ ಮರುಕ್ರಿಯೆಗಳು ರಿಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಕಾರಣವಾಗಿ ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ವಿದ್ಯುತ್-ವಹಿಸುವ ಪದಾರ್ಥಗಳ ಗುಣಗಳು, ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಇತರ ಕಾರಣಗಳು ಪ್ರವಾಹ ಪ್ರತಿಯಾಣದ ಕಷ್ಟವನ್ನು ಪ್ರಭಾವಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಮೂಲ ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಹೊರಾಯಿಸಿ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್-ವಹಿಸುವ ಪದಾರ್ಥಗಳ ಮತ್ತು ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳನ್ನು ಬೆಲೆಯಾಗಿ ಡಿಸೈನ್ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ಅನ್ವಯಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತವೆ.
