विद्युत संचालन क्या है
विद्युत चालकता क्या है?
चालकता की परिभाषा
यह गुण यह निर्धारित करता है कि विद्युत धारा चालक में कितनी आसानी से प्रवाहित होती है। जैसा कि हम सभी जानते हैं, प्रतिरोध एक ऐसा गुण है जो धारा को चालक में प्रवाहित होने से रोकता है। इसका अर्थ है कि चालकता प्रतिरोध की व्युत्क्रम संख्या है। सामान्य रूप से चालकता को इस प्रकार व्यक्त किया जाता है
चालकता की परिभाषा
चालकता को एक सामग्री की विद्युत धारा को चालित करने की क्षमता के रूप में परिभाषित किया जाता है और इसके विशिष्ट गुणों द्वारा निर्धारित होता है।
ऊर्जा बैंड सिद्धांत की व्याख्या
परमाणु के बाहरी ऑर्बिटल में इलेक्ट्रॉन सबसे कम आकर्षित होते हैं। इसलिए बाहरी परमाणु आसानी से मूल परमाणु से अलग हो जाता है। चलिए इसे एक सिद्धांत के साथ विस्तार से समझाते हैं।
जब कई परमाणुओं का समूह बनता है, तो एक परमाणु के इलेक्ट्रॉन अन्य परमाणुओं के बलों का सामना करते हैं। यह प्रभाव बाहरी ऑर्बिटलों में सबसे अधिक प्रत्यक्ष होता है। इस बल के कारण, अलग-अलग परमाणुओं में अच्छी तरह से परिभाषित ऊर्जा स्तर अब ऊर्जा बैंडों में फैल जाते हैं। इस परिघटना के कारण आमतौर पर दो बैंड उत्पन्न होते हैं, जिन्हें वैलेंस बैंड और चालक बैंड कहा जाता है।
धातु
धातुओं में, घनी रूप से गठित परमाणुओं के कारण इलेक्ट्रॉन निकटवर्ती परमाणुओं के बलों का सामना करते हैं, जिससे वैलेंस और चालक बैंड निकट आ जाते हैं या तो एक दूसरे से ओवरलैप हो जाते हैं। ठंड या विद्युत के थोड़े ऊर्जा इनपुट से, इलेक्ट्रॉन उच्च ऊर्जा स्तरों पर चले जाते हैं और मुक्त इलेक्ट्रॉन बन जाते हैं। जब इन्हें विद्युत स्रोत से जोड़ा जाता है, तो ये मुक्त इलेक्ट्रॉन सकारात्मक टर्मिनल की ओर प्रवाहित होते हैं, जिससे विद्युत धारा उत्पन्न होती है। धातुओं में मुक्त इलेक्ट्रॉनों का उच्च घनत्व होता है, जिससे वे उच्च विद्युत चालकता वाले अद्वितीय चालक होते हैं।
अर्धचालक और अचालक
एक अर्धचालक में, वैलेंस और चालक बैंड के बीच एक पर्याप्त चौड़ाई का निषेधित अंतराल होता है। निम्न तापमान पर, कोई इलेक्ट्रॉन चालक बैंड में रहने के लिए पर्याप्त ऊर्जा नहीं रखता, इसलिए आवेश गति संभव नहीं होती। लेकिन कमरे के तापमान पर, कुछ इलेक्ट्रॉन द्वारा पर्याप्त ऊर्जा प्रदान करके चालक बैंड में परिवर्तन संभव हो सकता है। कमरे के तापमान पर, चालक बैंड में इलेक्ट्रॉन धातुओं में जितने घनी नहीं होते, इसलिए वे धातुओं की तुलना में विद्युत चालकता उत्कृष्ट नहीं होती। अर्धचालक धातुओं जितने चालक नहीं होते और विद्युत अचालक जितने अचालक नहीं होते। इसीलिए इस प्रकार की सामग्री को अर्धचालक कहा जाता है - अर्धचालक।
