विद्युत संचालकको गुणस्वभाव
एलेक्ट्रिकल कंडक्टर एक सामग्री हो जसले विभवान्तर लगाउँदा बिजुली आवेशहरूलाई आसानी रूपमा गठन गर्छ। एलेक्ट्रिकल कंडक्टरहरू तार, प्रसारण लाइनहरू, बिजुलीय यन्त्र, तापन तत्त्व, इलेक्ट्रोस्टैटिक शील्डिङ, आदि जस्ता धेरै प्रयोगहरूको लागि आवश्यक छन्। यस लेखमा, हामी एलेक्ट्रिकल कंडक्टरहरूको गुणधर्महरू, उनीहरूको प्रकार, उदाहरणहरू र प्रयोगहरूलाई अन्वेषण गर्नेछौं।
एलेक्ट्रिकल कंडक्टर के हो?
एलेक्ट्रिकल कंडक्टरलाई एउटा सामग्री भनिन्छ जसमा स्वतन्त्र इलेक्ट्रॉनहरू वा आयनहरू छन् जसले बिजुली आवेशहरू ले चालना गर्न सक्छ बिजुली धारा जब एउटा बिजुली क्षेत्र लगाइन्छ। एउटा सामग्रीको बिजुली चालना गर्ने क्षमता को नाम चालकता हो। एक कंडक्टरको विपरीत एक इन्सुलेटर हो, जसमा थोरै वा कुनै स्वतन्त्र इलेक्ट्रॉनहरू वा आयनहरू छैन र यसले बिजुली धारा चालना गर्दछैन।
एउटा सामग्रीको चालकता धेरै ठाउँहरूपर्छ, जस्तै यसको परमाणु संरचना, तापमान, दुष्टांक, र बाहिरी प्रभावहरू। सामान्यतया, धातुहरूमा उच्च चालकता छ किनकि यीहरूमा बाहिरी शेलमा धेरै स्वतन्त्र इलेक्ट्रॉनहरू छन् जसले आसानी रूपमा एक परमाणुबाट अर्को परमाणुमा चालना गर्छ। उत्तम कंडक्टरहरूको केही उदाहरण चाँदी, तामा, सुन, अल्युमिनियम, लोहा, र ग्राफाइट हुन्। धातुहरू मा उच्च चालकता छ किनकि यीहरूमा बाहिरी शेलमा थोरै वा कुनै स्वतन्त्र इलेक्ट्रॉनहरू छैन र यीहरूले यीहरूलाई घनिष्ठ रूपमा धेर्ने गर्छन्। इन्सुलेटरहरूको केही उदाहरण रबर, काँच, लकड, प्लास्टिक, र हवा हुन्।
केही सामग्रीहरूमा कंडक्टर र इन्सुलेटर बीचमा मध्यम चालकता छ। यीहरूलाई सेमीकंडक्टरहरू भनिन्छ र यीहरूले इलेक्ट्रोनिक्स र कम्प्युटर प्रौद्योगिकीमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। सेमीकंडक्टरहरूको केही उदाहरण सिलिकन, जर्मनियम, गैलियम आर्सेनाइड, र कार्बन नैनोट्यूब हुन्।
एलेक्ट्रिकल कंडक्टरहरूको गुणधर्महरू
एलेक्ट्रिकल कंडक्टरहरू सामान्य गुणधर्महरू प्रदर्शन गर्छन् जब यीहरू साम्यावस्था अवस्थामा छन्। यीहरू गुणधर्महरू छन्:
प्रतिरोध: प्रतिरोध एलेक्ट्रिक धारा चालना गर्न एक कंडक्टरको विरोध को माप हो। यो सामग्रीको प्रतिरोधकता, लामो, छेदक क्षेत्र, र तापमान पर निर्भर गर्छ। प्रतिरोधकता एउटा सामग्रीको आन्तरिक गुणधर्म हो जसले यसको प्रतिरोध निर्धारण गर्छ। यो चालकता सँग व्युत्क्रमानुपातिक छ। कंडक्टरहरूमा निम्न प्रतिरोधकता र निम्न प्रतिरोध छ, जबकि इन्सुलेटरहरूमा उच्च प्रतिरोधकता र उच्च प्रतिरोध छ। प्रतिरोधले एक कंडक्टरमा कुनै बिजुली ऊर्जा ताप ऊर्जामा परिवर्तन गर्न मद्दत गर्छ। यो जूल तापन वा ओहमिक तापन भनिन्छ।
इन्डक्टन्स: इन्डक्टन्स एक कंडक्टरले बिजुली धारा चालना गर्ने विरोध को माप हो। यो कंडक्टरको आकार, आकार, दिशा, र व्यवस्था पर निर्भर गर्छ। इन्डक्टन्स एक कंडक्टरको चारिदिशमा बिजुली धारा चालना गर्दा एक चुम्बकीय क्षेत्र उत्पन्न गर्छ। यो चुम्बकीय क्षेत्र एक बिजुली धारा चालना गर्दा उसी वा नजिकै कंडक्टरहरूमा एक विद्युत गतिशील बल (EMF) उत्पन्न गर्छ जसले धारा बिरुद्ध विरोध गर्छ। यो आत्म-इन्डक्टन्स वा साझा इन्डक्टन्स भनिन्छ। इन्डक्टन्स एक कंडक्टरमा बिजुली धारा वितरण र वोल्टेज गिरावट लगाउँदा प्रभाव दिन्छ जब यो परिवर्ती धारा (AC) सप्लाइ लागू गरिन्छ।
कंडक्टरको अन्दर बिजुली क्षेत्र शून्य हुन्छ: एक पूर्ण कंडक्टरको अन्दर बिजुली क्षेत्र शून्य हुन्छ किनकि कुनै बिजुली क्षेत्रले स्वतन्त्र इलेक्ट्रॉनहरूमा बल लगाउँदा र यीहरूलाई त्वरित गर्छ जबसम्म यीहरू साम्यावस्था पुग्छ। साम्यावस्था अवस्थामा, स्वतन्त्र इलेक्ट्रॉनहरूमा नेट बल शून्य छ, र यीहरू चल्न छैन। यो अर्थ हो कि कंडक्टरको अन्दर कुनै विभवान्तर छैन, र सबै बिन्दुहरू समान विभवमा छन्। यो गुणधर्म को रूपमा कंडक्टरहरूलाई बिजुली उपकरणहरूको इलेक्ट्रोस्टैटिक शील्डिङ गर्न उपयुक्त बनाउँछ।
कंडक्टरको अन्दर आवेश घनत्व शून्य हुन्छ: एक पूर्ण कंडक्टरको अन्दर आवेश घनत्व शून्य हुन्छ किनकि कुनै आवेश एक बिजुली क्षेत्र उत्पन्न गर्छ जसले उसी आवेशलाई कंडक्टरको सतहमा दुर्गम गर्छ। एक जस्ता आवेशहरू (इलेक्ट्रॉनहरू) बिच इलेक्ट्रोस्टैटिक विरोध लगाउँदा यीहरूलाई कंडक्टरको बाहिरी सतहमा दुर्गम गर्छ, जहाँ यीहरू यथासंभव दूर छन्। यो अर्थ हो कि कंडक्टरको अन्दर कुनै आवेश छैन, र केवल बाहिरी सतहमा आवेश छ।
केवल कंडक्टरको सतहमा आवेश छ: यथायोग्य रूपमा बाहिरी सतहमा फ्री आवेश (इलेक्ट्रॉनहरू) केवल इलेक्ट्रोस्टैटिक विरोधको कारण छ। बाहिरी सतहमा फ्री आवेशको मात्रा र वितरण कंडक्टरको आकार र आकार र बाहिरी बिजुली क्षेत्र पर निर्भर गर्छ जसले यसलाई लगाउँदछ।
कंडक्टरको सतहमा बिजुली क्षेत्र सतहसँग सामान्य हुन्छ: एक पूर्ण कंडक्टरको सतहमा बिजुली क्षेत्र सामान्य (लंबवत) हुन्छ किनकि कुनै टेन्जेन्टियल घटकले फ्री इलेक्ट्रॉनहरूलाई सतहबाट चालना गर्न मद्दत गर्छ जबसम्म यीहरू टेन्जेन्टियल घटकलाई रद्द गर्छ। यो अर्थ हो कि सतहमा कुनै समान्तर घटक छैन, र केवल एक सामान्य घटक छ।
