மின்சார மின்காந்த எலக்ட்ரான்கள் வயிறுகள், கேபிள்கள், மற்றும் உலோகங்களில் எவ்வாறு நகர்கின்றன?

மின்சாரத்தின் இயக்கம் வெடிகள், கேபிள்கள், மற்றும் உலோகங்களில் ஒரு அடிப்படை இயற்பியல் நிகழ்வு ஆகும். இது எலக்ட்ரான்களின் இயக்கம் மற்றும் மின்செவியாக்கு பொருள்களின் பண்புகளைச் சேர்க்கிறது. இந்த செயல்முறையின் விரிவாக்கமான விளக்கம் கீழே தரப்பட்டுள்ளது:

1. சுதந்திர எலக்ட்ரான்களின் கருத்து

மின்செவியாக்கு உலோகங்களும் பொருள்களும் அதிக அளவிலான சுதந்திர எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டிருக்கின்றன. இந்த சுதந்திர எலக்ட்ரான்கள் அணுக்களின் நிலையில் கட்டப்பட்டிருக்கவில்லை மற்றும் பொருளினுள் சுதந்திரமாக இயக்கம் செய்யலாம். சுதந்திர எலக்ட்ரான்களின் உள்ளமைவு மின்செவியாக்கு உலோகங்கள் நல்ல மின்சார நடவடிக்கைகள் என்பதற்கு முக்கிய காரணி ஆகும்.

2. வெளியே உள்ள மின்களவின் தாக்கம்

ஒரு மின்சாரத்தை (அதாவது, வெளியே உள்ள மின்களவு) மின்செவியாக்கு பொருளின் மீது செயல்படுத்தும்போது, சுதந்திர எலக்ட்ரான்கள் மின்களவின் தாக்கத்தால் செயல்படும் மற்றும் திசையான இயக்கத்தை ஆரம்பிக்கும். மின்களவின் திசை எலக்ட்ரான்களின் இயக்கத்தின் திசையை தீர்மானிக்கிறது. பொதுவாக, மின்களவு நேர்மறையான முனையிலிருந்து எதிர்மறையான முனையை நோக்கி செல்லும், எலக்ட்ரான்கள் எதிர்மறையான முனையிலிருந்து நேர்மறையான முனையை நோக்கி செல்லும்.

3. திசையான எலக்ட்ரான்களின் இயக்கம்

மின்களவின் தாக்கத்தின் கீழ், சுதந்திர எலக்ட்ரான்கள் திசையான இயக்கத்தை ஆரம்பிக்கும், இது மின்சாரத்தை உருவாக்கும். மின்சாரத்தின் திசை நேர்மறையான மின்தூக்கத்தின் இயக்கத்தின் திசையாக வரையறுக்கப்படுகிறது, இது எலக்ட்ரான்களின் உண்மையான இயக்கத்தின் எதிர் திசையாகும். எனவே, நாம் நேர்மறையான முனையிலிருந்து எதிர்மறையான முனையை நோக்கி மின்சாரம் செல்லும் என்பதை சொல்வது, உண்மையில் எலக்ட்ரான்கள் எதிர்மறையான முனையிலிருந்து நேர்மறையான முனையை நோக்கி செல்லும் என்பதை குறிக்கிறது.

4. கூட்டமைப்புடன் தாக்கம்

இயக்கத்தின் போது, சுதந்திர எலக்ட்ரான்கள் பொருளின் கூட்டமைப்புடன் (அணு விநியோகம்) மோதல்களை அடைகின்றன. இந்த மோதல்கள் எலக்ட்ரான்களின் இயக்கத்தின் திசையை மாற்றுகின்றன மற்றும் அவற்றின் சராசரி வேகத்தைக் குறைக்கின்றன. இந்த மாற்றம் ஒரு மின்தடையின் மூலங்களில் ஒன்றாகும்.

5. மின்சார அடர்த்தி

மின்சார அடர்த்தி (J) ஒரு அலகு குறுக்கு பரப்பில் மின்சாரம் ஆகும் மற்றும் கீழ்க்காணும் சூத்திரத்தால் குறிக்கப்படுகிறது:

J = I/A

இங்கு I மின்சாரம் மற்றும் A மின்தடாலின் குறுக்கு பரப்பாகும்.

6. ஓமின் விதி

ஓமின் விதி மின்சாரம், மின்தூக்கம், மற்றும் மின்தடை இவற்றின் தொடர்பை விளக்குகிறது:

V = IR

இங்கு V மின்தூக்கம், I மின்சாரம், R மின்தடை.

7. மின்செவியாக்கு பொருள்களின் பண்புகள்

வெவ்வேறு மின்செவியாக்கு பொருள்கள் வெவ்வேறு மின்செவியாக்கு பண்புகளைக் கொண்டிருக்கின்றன, இவை அவற்றின் எலக்ட்ரானிக் அமைப்பு மற்றும் கூட்டமைப்பு அமைப்பின் மீது அமைந்துள்ளன. எடுத்துக்காட்டாக, தஞ்சம் மற்றும் வெள்ளியம் நல்ல மின்செவியாக்கு பொருள்களாகும், ஏனெனில் அவை அதிக அளவிலான சுதந்திர எலக்ட்ரான்களை மற்றும் குறைந்த மின்தடையைக் கொண்டிருக்கின்றன.

8. வெப்பநிலையின் தாக்கம்

வெப்பநிலை மின்செவியாக்கத்தில் முக்கிய தாக்கத்தை விளைவிக்கிறது. பொதுவாக, வெப்பநிலை அதிகரிக்கும்போது, பொருளின் கூட்டமைப்பின் மிரிப்புகள் அதிகரிக்கின்றன, எலக்ட்ரான்-கூட்டமைப்பு மோதல்களின் அதிகரிப்பு மின்தடையை அதிகரிக்கிறது. இதுவே மின்தடாலின் மின்தடை அதிகரிக்கும் வெப்பநிலையில் அதிகரிக்கிறது என்பதன் காரணமாகும்.

9. மேற்குமின்தடை

ஒருங்கிணைந்த சில நிலையான நிபந்தனைகளில், சில பொருள்கள் மேற்குமின்தடை நிலையில் வந்து விடுகின்றன, இங்கு மின்தடை சுழியாக வரும், மின்சாரம் எந்த இழப்பின்றி செல்ல முடியும். மேற்குமின்தடை பொதுவாக மிக குறைந்த வெப்பநிலையில் நிகழும், ஆனால் சமீபத்திய ஆராய்ச்சியில் சில உயர் வெப்பநிலை மேற்குமின்தடை பொருள்கள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டுள்ளன.

மீள்விவரம்

வெடிகள், கேபிள்கள், மற்றும் உலோகங்களில் மின்சாரத்தின் இயக்கம் வெளியே உள்ள மின்களவின் தாக்கத்தின் கீழ் சுதந்திர எலக்ட்ரான்களின் திசையான இயக்கத்தால் செயல்படுகிறது. எலக்ட்ரான்களின் பொருளின் கூட்டமைப்புடன் மோதல்கள் மின்தடையை உருவாக்குகின்றன. மின்செவியாக்கு பொருள்களின் பண்புகள், வெப்பநிலை, மற்றும் வேறு காரணிகள் மின்சாரத்தின் திறன்மையை தாக்குகின்றன. இந்த அடிப்படை தத்துவங்களை புரிந்து கொள்வது மின்செவியாக்கு பொருள்கள் மற்றும் மின்சுற்றுகளை சிறந்த வகையில் வடிவமைத்தல் மற்றும் பயன்படுத்துதலில் உதவும்.