کہاں ایک الیکٹریکل کنڈکٹر ہے؟
ایکٹریکل کنڈکٹرز کیا ہیں؟
ایکٹریکل کنڈکٹرز کی تعریف
ایکٹریکل کنڈکٹر کی تعریف کی جاتی ہے کہ وہ مادہ جس میں برقی شارج کی آسانی سے منتقلی ہوتی ہے، اس کی بنیادی وجہ الیکٹران کی حرکت ہوتی ہے۔
ایکٹریکل کنڈکٹر کی تعریف کی جاتی ہے کہ وہ شئے یا مادہ جو شارج کی منتقلی کو ایک یا زیادہ سمتوں میں منظور کرتا ہے۔ میٹل سے بنائی گئی مادوں کو عام طور پر ایکٹریکل کنڈکٹرز کہا جاتا ہے، کیونکہ میٹلز میں کنڈکٹنس کی مقدار زیادہ ہوتی ہے اور ریزسٹنس کم ہوتا ہے۔
ایکٹریکل کنڈکٹرز الیکٹران کو ایٹمز کے درمیان کنڈکشن بینڈ کے اندر ایک ڈریفت ویلوسٹی پر چلنے کی اجازت دیتے ہیں، یہ خاص توانائی کا سطح ہوتا ہے جو آزاد الیکٹران کی حرکت کو سپورٹ کرتا ہے۔ ان کنڈکٹرز میں ایٹمز شامل ہوتے ہیں جن کے ولینس الیکٹران کو الیکٹرک یا گرمائشی اثر سے آسانی سے متحرک کیا جا سکتا ہے۔ الیکٹران کی ولینس بینڈ سے کنڈکشن بینڈ میں منتقلی کے بعد ایک مثبت سوراخ پیچھے چھوڑ دیتا ہے، جو شارج کی منتقلی کے لیے بھی معاون ہوتا ہے۔
ایکٹریکل کنڈکٹرز میٹل، میٹل آلائی، الیکٹرولائٹس، یا کچھ غیر میٹلی مادے جیسے گرافائٹ اور کنڈکٹو پالیمرز ہو سکتے ہیں۔ یہ مادے برقی (یعنی شارج کی منتقلی) کو آسانی سے گزرنا منظور کرتے ہیں۔
کنڈکٹرز کنڈکٹ کرنٹ
کنڈکٹر میں کرنٹ کو کنڈکٹر کے کراس سیکشن کے ذریعے شارج کی منتقلی کی شرح کے طور پر ظاہر کیا جاتا ہے، جو الیکٹرک فیلڈ اور کنڈکٹر کی کنڈکٹنس کے ساتھ مستقیماً تناسب رکھتا ہے۔ یہ الیکٹرک فیلڈ کنڈکٹر کے پر ایک وولٹیج کے فرق سے پیدا ہوتا ہے، جبکہ کنڈکٹنس مادے کی شارج کی منتقلی کی آسانی کو متعین کرتا ہے۔
جب کنڈکٹر پر ایک پوٹینشل فرق لاگو کیا جاتا ہے تو کنڈکشن بینڈ میں الیکٹران توانائی حاصل کرتے ہیں اور وولٹیج کے منفی ٹرمینل سے مثبت ٹرمینل تک ڈرائفت شروع کرتے ہیں۔ کرنٹ کی سمت الیکٹران کی سمت کے بر عکس ہوتی ہے، کیونکہ کرنٹ کو مثبت شارج کی منتقلی کے طور پر تعریف کیا جاتا ہے۔ الیکٹران کنڈکٹر میں ایٹمز اور دیگر الیکٹران کے ساتھ ٹکراتے ہیں، جس سے ریزسٹنس اور گرمی کی پیداوار ہوتی ہے۔ ریزسٹنس کی مقدار مادے کی شارج کی منتقلی کے لیے مخالفت کی مقدار کو ظاہر کرتی ہے۔
کنڈکٹر میں کرنٹ کئی عوامل پر منحصر ہوتا ہے، جیسے:
کنڈکٹر پر پوٹینشل فرق
کنڈکٹر کی لمبائی اور کراس سیکشن کا رقبہ
مادے کی درجہ حرارت اور ترکیب
مادے میں ناپاکیوں یا خرابیوں کی موجودگی
ایکٹریکل کنڈکٹرز کی خصوصیات
ان کی کنڈکٹنس زیادہ ہوتی ہے اور ریزسٹنس کم ہوتا ہے
ان کے کنڈکشن بینڈ میں بہت سارے آزاد الیکٹران ہوتے ہیں
ان کے ولینس بینڈ اور کنڈکشن بینڈ کے درمیان کوئی توانائی کا فاصلہ نہیں ہوتا
ان میں میٹلک بانڈ ہوتے ہیں جو مثبت آئنز کا جالی بنتا ہے جس کے گرد الیکٹرون کا بادل ہوتا ہے
ان کے اندر صفر الیکٹرک فیلڈ اور صفر شارج کثافت ہوتی ہے
ان کے سطح پر ہی آزاد شارج ہوتے ہیں
ان کے سطح پر عمودی الیکٹرک فیلڈ ہوتا ہے
کنڈکٹرز کی قسمیں
اوہمک کنڈکٹرز
اوہمک کنڈکٹرز وہ مادے ہیں جو کسی بھی پوٹینشل فرق اور درجہ حرارت کے لیے اوہم کے قانون کا پیروی کرتے ہیں۔ ان کے وولٹیج اور کرنٹ کے درمیان لکیری تعلق ہوتا ہے، جس کا مطلب ہے کہ ان کا ریزسٹنس مستقل ہوتا ہے۔ عام طور پر تمام میٹلز نارمل شرائط میں اوہمک کنڈکٹرز ہوتے ہیں۔
غیر اوہمک کنڈکٹرز
غیر اوہمک کنڈکٹرز وہ مادے ہیں جو کسی بھی پوٹینشل فرق یا درجہ حرارت کے لیے اوہم کے قانون کا پیروی نہیں کرتے ہیں۔ ان کے وولٹیج اور کرنٹ کے درمیان غیر لکیری تعلق ہوتا ہے، جس کا مطلب ہے کہ ان کا ریزسٹنس لاگو کیے گئے وولٹیج کے ساتھ بدل جاتا ہے۔ غیر اوہمک کنڈکٹرز میں منفی ریزسٹنس ہو سکتا ہے، جہاں کرنٹ وولٹیج کے بڑھنے کے ساتھ گھٹ سکتا ہے، یا مثبت ریزسٹنس ہو سکتا ہے، جہاں کرنٹ وولٹیج کے بڑھنے کے ساتھ بڑھ سکتا ہے، لیکن تناسب کے ساتھ نہیں۔ کچھ غیر اوہمک کنڈکٹرز کے پاس تھریشہولڈ وولٹیج بھی ہو سکتا ہے، جس کے نیچے کوئی کرنٹ نہیں گذرتا ہے۔
صلب کنڈکٹرز
صلب کنڈکٹرز وہ مادے ہیں جن کی ثابت شکل اور حجم ہوتا ہے۔ ان کو میٹلک اور غیر میٹلک کنڈکٹرز میں مزید تقسیم کیا جا سکتا ہے۔
میٹلک کنڈکٹرز: یہ میٹل یا میٹل آلائی ہوتے ہیں جن کی کنڈکٹوٹیٹی زیادہ ہوتی ہے اور ریزسٹوٹیٹی کم ہوتی ہے۔ ان کی لیٹس سٹرکچر مثبت آئنز کا جالی ہوتا ہے جس کے گرد آزاد الیکٹران کا بادل ہوتا ہے۔ میٹلک کنڈکٹرز کے کچھ مثالیں چاندی، کپڑا، سنہری، الومینیم، لوہا، بریس، برنز، وغیرہ ہیں۔
غیر میٹلک کنڈکٹرز: یہ غیر میٹل ہوتے ہیں جن کی ساخت میں کچھ آزاد الیکٹران یا آئنز شامل ہوتے ہیں۔ ان کی کنڈکٹوٹیٹی کم ہوتی ہے اور ریزسٹوٹیٹی زیادہ ہوتی ہے۔ غیر میٹلک کنڈکٹرز کے کچھ مثالیں گرافائٹ، کاربن نانوٹیوب، گرافین، وغیرہ ہیں۔
مائع کنڈکٹرز
مائع کنڈکٹرز: وہ مادے ہیں جن کی ثابت شکل نہیں ہوتی لیکن حجم ثابت ہوتا ہے۔ ان کو میٹلک اور غیر میٹلک کنڈکٹرز میں مزید تقسیم کیا جا سکتا ہے۔
میٹلک کنڈکٹرز: یہ میٹل ہوتے ہیں جو کمرہ درجہ حرارت پر یا گرم کرنے پر مائع ریاست میں ہوتے ہیں۔ ان کی کنڈکٹوٹیٹی زیادہ ہوتی ہے اور ریزسٹوٹیٹی کم ہوتی ہے۔ ان کی ساخت صلب میٹل کی مشابہ ہوتی ہے لیکن زیادہ ایٹمک فاصلہ اور موبائلٹی ہوتی ہے۔ میٹلک مائع کنڈکٹرز کی ایک مثال پارہ ہے۔
غیر میٹلک کنڈکٹرز: یہ مائع ہوتے ہیں جن میں حل شدہ آئنز یا مالیکیول شامل ہوتے ہیں جو شارج کو منتقل کر سکتے ہیں۔ ان کی کنڈکٹوٹیٹی کم ہوتی ہے اور ریزسٹوٹیٹی زیادہ ہوتی ہے۔ ان کی ساخت پولر یا آئینک سولیوٹس کی ہوتی ہے جو سولونٹ میں شامل ہوتے ہیں۔ غیر میٹلک مائع کنڈکٹرز کی کچھ مثالیں نمکی پانی، ایسڈ سولیوشن، الیکٹرولائٹس، وغیرہ ہیں۔
ایکٹریکل کنڈکٹرز کی کنڈکٹوٹیٹی پر موثر عوامل
ایکٹریکل کنڈکٹر کی کنڈکٹوٹیٹی کئی عوامل پر منحصر ہوتی ہے، جیسے:
آزاد شارج کیریئرز کی قسم اور تعداد: مادے میں جتنے زیادہ آزاد الیکٹران یا آئنز ہوں گے، اتنا ہی زیادہ کنڈکٹوٹیٹی ہوگی اور ریزسٹوٹیٹی کم ہوگی۔
کنڈکٹر کی سائز اور شکل: کنڈکٹر جتنا لمبا اور پتلی ہوگا، اتنا ہی کم کنڈکٹوٹیٹی ہوگی اور ریزسٹوٹیٹی زیادہ ہوگی۔
کنڈکٹر کا درجہ حرارت: کنڈکٹر کا
