ইলেকট্রিক পরিবাহীর বৈশিষ্ট্য

একটি বিদ্যুৎ পরিবাহী এমন একটি পদার্থ যা তার মধ্যে বিদ্যুৎ চার্জগুলি সহজেই প্রবাহিত হয় যখন তার উপর একটি বিভব পার্থক্য প্রয়োগ করা হয়। বিদ্যুৎ পরিবাহী অনেক প্রয়োজনীয় প্রয়োগের জন্য অপরিহার্য, যেমন তার, প্রেরণ লাইন, বিদ্যুৎ যন্ত্রপাতি, তাপ উপাদান, ইলেকট্রোস্ট্যাটিক স্ক্রিনিং এবং আরও বেশি। এই নিবন্ধে, আমরা বিদ্যুৎ পরিবাহীর বৈশিষ্ট্য, তাদের প্রকারভেদ, উদাহরণ এবং প্রয়োগ সম্পর্কে আলোচনা করব।

বিদ্যুৎ পরিবাহী কি?

একটি বিদ্যুৎ পরিবাহী হল এমন একটি পদার্থ যাতে মুক্ত ইলেকট্রন বা আয়ন রয়েছে যা একটি বিদ্যুৎ প্রবাহ বহন করতে পারে যখন একটি বিদ্যুৎ ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হয়। একটি পদার্থের বিদ্যুৎ পরিবহনের ক্ষমতাকে পরিবাহিতা বলা হয়। পরিবাহীর বিপরীত হল অপরিবাহী, যাতে খুব কম বা কোনো মুক্ত ইলেকট্রন বা আয়ন নেই এবং এটি বিদ্যুৎ প্রবাহ প্রবাহিত হতে দেয় না।

একটি পদার্থের পরিবাহিতা বেশ কিছু ফ্যাক্টরের উপর নির্ভর করে, যেমন তার অণু গঠন, তাপমাত্রা, অশুদ্ধি এবং বহিঃপ্রভাব। সাধারণত, ধাতুগুলি উচ্চ পরিবাহিতা প্রদর্শন করে কারণ তাদের বাইরের শেলে অনেক মুক্ত ইলেকট্রন রয়েছে যা সহজেই একটি পরমাণু থেকে অন্য পরমাণুতে সরতে পারে। কিছু ভালো পরিবাহীর উদাহরণ হল রূপা, তামা, সোনা, অ্যালুমিনিয়াম, লোহা এবং গ্রাফাইট। অধাতুগুলি উচ্চ পরিবাহিতা প্রদর্শন করে না কারণ তাদের বাইরের শেলে খুব কম বা কোনো মুক্ত ইলেকট্রন নেই এবং তারা তাদের দৃঢ়ভাবে ধরে রাখে। কিছু অপরিবাহীর উদাহরণ হল রাবার, কাঁচ, কাঠ, প্লাস্টিক এবং বায়ু।

কিছু পদার্থ পরিবাহী এবং অপরিবাহীর মধ্যে মধ্যবর্তী পরিবাহিতা প্রদর্শন করে। এগুলিকে অর্ধপরিবাহী বলা হয় এবং এগুলি ইলেকট্রনিক্স এবং কম্পিউটার প্রযুক্তিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। কিছু অর্ধপরিবাহীর উদাহরণ হল সিলিকন, জার্মানিয়াম, গ্যালিয়াম আর্সেনাইড, এবং কার্বন ন্যানোটিউব।

বিদ্যুৎ পরিবাহীর বৈশিষ্ট্য

বিদ্যুৎ পরিবাহীরা সমতাপ অবস্থায় কিছু সাধারণ বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে। এই বৈশিষ্ট্যগুলি হল:

• প্রতিরোধ: প্রতিরোধ হল একটি পরিবাহী বিদ্যুৎ প্রবাহের প্রবাহিত হওয়ার বিরোধিতা করার পরিমাপ। এটি পদার্থের প্রতিরোধিতা, দৈর্ঘ্য, অনুভূমিক ক্ষেত্রফল, এবং তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে। প্রতিরোধিতা হল একটি পদার্থের অন্তর্নিহিত বৈশিষ্ট্য যা তার প্রতিরোধ নির্ধারণ করে একক দৈর্ঘ্য এবং ক্ষেত্রফলের জন্য। এটি পরিবাহিতার সাথে ব্যস্তভাবে সম্পর্কিত। পরিবাহীর কম প্রতিরোধিতা এবং কম প্রতিরোধ, যেখানে অপরিবাহীর উচ্চ প্রতিরোধিতা এবং উচ্চ প্রতিরোধ। প্রতিরোধ কিছু বিদ্যুৎ শক্তিকে তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত করে একটি পরিবাহীতে। এটি হল জুলের তাপ বা ওহমিক তাপ।

• ইনডাক্টেন্স: ইনডাক্টেন্স হল একটি পরিবাহী বিদ্যুৎ প্রবাহের পরিবর্তনের বিরোধিতা করার পরিমাপ। এটি পরিবাহীর আকার, আকৃতি, অবস্থান, এবং বিন্যাসের উপর নির্ভর করে। ইনডাক্টেন্স একটি পরিবাহীর চারপাশে একটি চৌম্বক ক্ষেত্র উৎপন্ন করে যখন একটি বিদ্যুৎ প্রবাহ প্রবাহিত হয়। এই চৌম্বক ক্ষেত্র একই বা পাশের পরিবাহীতে একটি ইলেকট্রোমোটিভ ফোর্স (EMF) উৎপন্ন করতে পারে যা প্রবাহের পরিবর্তনকে বিরোধিতা করে। এটি যথাক্রমে স্ব-ইনডাক্টেন্স বা পরস্পর-ইনডাক্টেন্স বলা হয়। ইনডাক্টেন্স পরিবাহীতে বিদ্যুৎ প্রবাহের বিতরণ এবং ভোল্টেজ ড্রপ প্রভাবিত করে যখন এটি ব্যবহৃত হয় পরিবর্তী বিদ্যুৎ (AC) সরবরাহের জন্য।

• পরিবাহীর অভ্যন্তরে বিদ্যুৎ ক্ষেত্র শূন্য: একটি পূর্ণ পরিবাহীর অভ্যন্তরে বিদ্যুৎ ক্ষেত্র শূন্য কারণ যেকোনো বিদ্যুৎ ক্ষেত্র মুক্ত ইলেকট্রনগুলিতে একটি বল প্রয়োগ করবে এবং তাদের সমতাপে পৌঁছানো পর্যন্ত ত্বরান্বিত করবে। সমতাপ অবস্থায়, মুক্ত ইলেকট্রনগুলির উপর নেট বল শূন্য এবং তারা চলে না। এটি বোঝায় যে, পরিবাহীর অভ্যন্তরে কোনো বিভব পার্থক্য নেই, এবং সব বিন্দু একই বিভবে থাকে। এই বৈশিষ্ট্য পরিবাহীকে বিদ্যুৎ যন্ত্রপাতির ইলেকট্রোস্ট্যাটিক স্ক্রিনিং করার জন্য উপযুক্ত করে।

• পরিবাহীর অভ্যন্তরে চার্জ ঘনত্ব শূন্য: একটি পূর্ণ পরিবাহীর অভ্যন্তরে চার্জ ঘনত্ব শূন্য কারণ যেকোনো চার্জ একটি বিদ্যুৎ ক্ষেত্র তৈরি করবে যা একই চার্জ (ইলেকট্রন) পরিবাহীর পৃষ্ঠে ঠেলে দেবে। একই চার্জের (ইলেকট্রন) মধ্যে পরস্পর ইলেকট্রোস্ট্যাটিক প্রতিক্রিয়া তাদের পরিবাহীর বাইরের পৃষ্ঠে পৌঁছে দেয়, যেখানে তারা যথাযথভাবে দূরে থাকতে পারে। এটি বোঝায় যে, পরিবাহীর অভ্যন্তরে কোনো চার্জ নেই, এবং শুধুমাত্র পৃষ্ঠে মুক্ত চার্জ রয়েছে।

• মুক্ত চার্জ শুধুমাত্র পরিবাহীর পৃষ্ঠে থাকে: যেমন আলোচনা ক