ಇಲೆಕ್ಟ್ರಿಕಲ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್ಗಳ ಗುಣಗಳು

ಒಂದು ವಿದ್ಯುತ ಪರಿವಹಕ ಹೆಚ್ಚು ಸುಲಭವಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ ಚಾರ್ಜ್‌ನ್ನು ಸ್ಥಾನಾಂತರಿಸಬಹುದಾದ ಒಂದು ಪದಾರ್ಥವಾಗಿದೆ. ವಿದ್ಯುತ ಪರಿವಹಕಗಳು ಅನೇಕ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ ಅನಿವಾರ್ಯವಾದವು, ಉದಾಹರಣೆಗಳು ವೈರಿಂಗ್, ಪರಿವಹನ ರೇಖೆಗಳು, ವಿದ್ಯುತ ಯಂತ್ರಗಳು, ತಾಪ ಘಟಕಗಳು, ಇಲೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಟ್ಯಾಟಿಕ್ ಶೀಲನ, ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನವುಗಳು. ಈ ಲೇಖನದಲ್ಲಿ, ನಾವು ವಿದ್ಯುತ ಪರಿವಹಕಗಳ ಗುಣಗಳನ್ನು, ಅವುಗಳ ಪ್ರಕಾರಗಳನ್ನು, ಉದಾಹರಣೆಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಅನ್ವಯಗಳನ್ನು ಕಾಣುತ್ತೇವೆ.

ವಿದ್ಯುತ ಪರಿವಹಕ ಎಂದರೆ?

ವಿದ್ಯುತ ಪರಿವಹಕವು ಒಂದು ಪದಾರ್ಥವನ್ನು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ, ಅದರಲ್ಲಿ ಸ್ವತಂತ್ರ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ಆಯನಗಳು ಉಂಟಿದ್ದು, ವಿದ್ಯುತ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಪ್ರಯೋಗಿಸಿದಾಗ ವಿದ್ಯುತ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಸ್ಥಾನಾಂತರಿಸಬಹುದು. ವಿದ್ಯುತ ಪರಿವಹಕಗಳ ವಿರುದ್ಧದಲ್ಲಿ ಅನಿವಾರಕಗಳಿವೆ, ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ವತಂತ್ರ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ಆಯನಗಳು ಕಡಿಮೆ ಅಥವಾ ಇಲ್ಲ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ ಪ್ರವಾಹ ದೊರೆಯುವುದಿಲ್ಲ.

ಪದಾರ್ಥದ ವಿದ್ಯುತ ಪರಿವಹನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಅದರ ಪರಮಾಣು ಸ್ಥಾಪನೆ, ತಾಪಮಾನ, ದೂಷಣಗಳು, ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯ ಪ್ರಭಾವಗಳ ಮೇಲೆ ಆಧಾರಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಧಾತುಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಸ್ವತಂತ್ರ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು ಅವು ಸುಲಭವಾಗಿ ಒಂದು ಪರಮಾಣುಯಿಂದ ಮತ್ತೊಂದರ ಮೇಲೆ ಚಲಿಸಬಹುದು. ಉತ್ತಮ ಪರಿವಹಕಗಳ ಕೆಲವು ಉದಾಹರಣೆಗಳು ಚಂದನದ ಧಾತು, ತಾಂಬಾ, ಸ್ವರ್ಣ, ಅಲ್ಲುಮಿನಿಯಂ, ಲೋಹ, ಮತ್ತು ಗ್ರಾಫೈಟ್. ಅಧಾತುಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ವತಂತ್ರ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಕಡಿಮೆ ಅಥವಾ ಇಲ್ಲ ಮತ್ತು ಅವು ಸ್ಥಿರವಾಗಿ ನಿಲ್ಲಿಸುತ್ತವೆ. ಅನಿವಾರಕಗಳ ಕೆಲವು ಉದಾಹರಣೆಗಳು ರಬ್ಬರ್, ಕಾಚು, ಕಾಷ್ಠ, ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್, ಮತ್ತು ವಾಯು.

ಕೆಲವು ಪದಾರ್ಥಗಳು ಪರಿವಹಕಗಳ ಮತ್ತು ಅನಿವಾರಕಗಳ ನಡುವೆ ಮಧ್ಯ ಸ್ಥಾನದಲ್ಲಿ ಹೊಂದಿದ್ದು, ಅವುಗಳನ್ನು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅವುಗಳು ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ಗಳ ಕೆಲವು ಉದಾಹರಣೆಗಳು ಸಿಲಿಕಾನ್, ಜರ್ಮೇನಿಯಂ, ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ಅರ್ಸೆನೈಡ್, ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್ ನಾನೋಟ್ಯೂಬ್ಸ್.

ವಿದ್ಯುತ ಪರಿವಹಕಗಳ ಗುಣಗಳು

ವಿದ್ಯುತ ಪರಿವಹಕಗಳು ಸಮತೋಲನ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಹೊಂದಿರುವ ಕೆಲವು ಸಾಮಾನ್ಯ ಗುಣಗಳನ್ನು ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸುತ್ತವೆ. ಆ ಗುಣಗಳು:

• ವಿರೋಧ: ವಿರೋಧವು ವಿದ್ಯುತ ಪ್ರವಾಹದ ವಿರುದ್ಧ ಪರಿವಹಕದ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಮಾಪುತ್ತದೆ. ಅದು ಪದಾರ್ಥದ ವಿರೋಧಕತೆಯ ಮೇಲೆ, ಉದ್ದದ ಮೇಲೆ, ಕತ್ತರಿ ವಿಸ್ತೀರ್ಣದ ಮೇಲೆ, ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನದ ಮೇಲೆ ಆಧಾರಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ವಿರೋಧಕತೆ ಪದಾರ್ಥದ ಸ್ವತಃ ಗುಣವಾಗಿದೆ, ಅದು ಪ್ರತಿ ಉದ್ದ ಮತ್ತು ವಿಸ್ತೀರ್ಣದ ವಿರೋಧವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ಪರಿವಹಕಗಳು ಕಡಿಮೆ ವಿರೋಧಕತೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ವಿರೋಧ ಹೊಂದಿದ್ದು, ಅನಿವಾರಕಗಳು ಹೆಚ್ಚು ವಿರೋಧಕತೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ವಿರೋಧ ಹೊಂದಿದ್ದು. ವಿರೋಧ ಕೆಲವು ವಿದ್ಯುತ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ತಾಪ ಶಕ್ತಿಯನ್ನಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಜೂಲ್ ತಾಪನ ಅಥವಾ ಓಹ್ಮ್ ತಾಪನ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

• ಸ್ವಾಯತ್ತ ಪ್ರತಿರೋಧ: ಸ್ವಾಯತ್ತ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಪರಿವಹಕದ ಮೇಲೆ ವಿದ್ಯುತ ಪ್ರವಾಹದ ಬದಲಾವಣೆಯ ವಿರುದ್ಧ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಮಾಪುತ್ತದೆ. ಅದು ಪರಿವಹಕದ ಆಕಾರ, ವಿಸ್ತೀರ್ಣ, ದಿಕ್ಕೆ, ಮತ್ತು ಸ್ಥಾಪನೆಯ ಮೇಲೆ ಆಧಾರಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಸ್ವಾಯತ್ತ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಪರಿವಹಕದ ಸುತ್ತಲೂ ವಿದ್ಯುತ ಪ್ರವಾಹದಿಂದ ವಿದ್ಯುತ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ವಿದ್ಯುತ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಸ್ವ ಪ್ರತಿರೋಧ ಅಥವಾ ಪರಸ್ಪರ ಪ್ರತಿರೋಧ ದ್ವಾರಾ ಪ್ರವಾಹದ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ವಿರುದ್ಧ ಕೆಲವು ಇಲೆಕ್ಟ್ರೋಮೋಟಿವ್ ಬಲ (EMF) ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಸ್ವಾಯತ್ತ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಪರಿವಹಕದ ಮೇಲೆ ವಿದ್ಯುತ ಪ್ರವಾಹದ ವಿತರಣೆ ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವಿತ್ಯಾಸವನ್ನು ಪ್ರಭಾವಿಸುತ್ತದೆ, ಅದು ಅನುಕ್ರಮ ಪ್ರವಾಹ (AC) ಸರಣಿಯನ್ನು ಬಳಸಿದಾಗ.

• ಪರಿವಹಕದ ಒಳಗಿನ ವಿದ್ಯುತ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಶೂನ್ಯವಾಗಿದೆ: ಪರಿವಹಕದ ಒಳಗಿನ ವಿದ್ಯುತ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಶೂನ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಯಾವುದೇ ವಿದ್ಯುತ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಸ್ವತಂತ್ರ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಬಲ ಪ್ರಯೋಗಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಸಮತೋಲನ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವವರೆಗೆ ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತದೆ. ಸಮತೋಲನ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ಸ್ವತಂತ್ರ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ನೆಟ್ಟ ಬಲ ಶೂನ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಅವು ಚಲಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಇದರ ಅರ್ಥವೆಂದರೆ, ಪರಿವಹಕದ ಒಳಗೆ ಯಾವುದೇ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವಿತ್ಯಾಸ ಇಲ್ಲ, ಮತ್ತು ಎಲ್ಲ ಬಿಂದುಗಳು ಒಂದೇ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮೇಲೆ ಇರುತ್ತವೆ. ಈ ಗುಣವು ವಿದ್ಯುತ ಉಪಕರಣಗಳ ಇಲೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಟ್ಯಾಟಿಕ್ ಶೀಲನಕ್ಕೆ ಪರಿವಹಕಗಳನ್ನು ಯೋಗ್ಯವಾಗಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

• ಪರಿವಹಕದ ಒಳಗಿನ ಚಾರ್ಜ್ ಘನತೆ ಶೂನ್ಯವಾಗಿದೆ: ಪರಿವಹಕದ ಒಳಗಿನ ಚಾರ್ಜ್ ಘನತೆ ಶೂನ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಯಾವುದೇ ಚಾರ್ಜ್ ವಿದ್ಯುತ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, ಅದು ಸ್ವತಂತ್ರ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಪರಿವಹಕದ ಮೇಲಿನ ಮೇಲ್ಕೋಣದ ಮೇಲೆ ಪ್ರತಿರೋಧಿಸುತ್ತದೆ. ಸ್ವತಂತ್ರ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಪರಸ್ಪರ ವಿದ್ಯುತ ಪ್ರತಿರೋಧನ ಮೂಲಕ ಪರಿವಹಕದ ಮೇಲಿನ ಮೇಲ್ಕೋಣದ ಮೇಲೆ ಸ್ಥಿರವಾಗಿ ನಿಲ್ಲಿಸುತ್ತವೆ. ಇದರ ಅರ್ಥವೆಂದರೆ, ಪರಿವಹಕದ ಒಳಗೆ ಯಾವುದೇ ಚಾರ್ಜ್ ಇಲ್ಲ, ಮತ್ತು ಕೆವಲ ಸ್ವತಂತ್ರ ಚಾರ್ಜ್ ಮೇಲ್ಕೋಣದ ಮೇಲೆ ಮಾತ್ರ ಇರುತ್ತದೆ.

• ಸ