কম রোধ এবং উচ্চ পরিবাহিতা সামগ্রী: একটি সারাংশ

কম প্রতিরোধ বা উচ্চ পরিবাহিতা সম্পন্ন পদার্থ হল এমন পদার্থ যা মাধ্যমে বিদ্যুৎ প্রবাহ সহজে প্রবাহিত হয়। এই পদার্থগুলি বিদ্যুৎ ইঞ্জিনিয়ারিং-এ বিদ্যুৎ যন্ত্রপাতি, উপকরণ এবং ডিভাইস তৈরি করার জন্য খুব উপযোগী। এছাড়াও এগুলি বিদ্যুৎ যন্ত্রপাতি, উপকরণ এবং ডিভাইসের জন্য প্রয়োজনীয় সমস্ত ধরনের আবেশ হিসাবে ব্যবহৃত হয়। আরও এগুলি বিদ্যুৎ শক্তির প্রেরণ ও বিতরণে ব্যবহৃত হয়।

কম প্রতিরোধ বা উচ্চ পরিবাহিতা সম্পন্ন পদার্থের বৈশিষ্ট্য

কম প্রতিরোধ বা উচ্চ পরিবাহিতা সম্পন্ন পদার্থে নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্যগুলি অনুকূল:

• সর্বোচ্চ সম্ভব পরিবাহিতা (আদর্শভাবে শূন্য)। এটি বোঝায় যে, পদার্থটি বিদ্যুৎ প্রবাহের জন্য সর্বনিম্ন প্রতিরোধ প্রদান করে এবং ফলে শক্তি হার এবং তাপ উৎপাদন কম হয়।

• প্রতিরোধের সর্বনিম্ন তাপমাত্রা গুণাঙ্ক (আদর্শভাবে শূন্য)। এটি বোঝায় যে, পদার্থটির প্রতিরোধ তাপমাত্রার সাথে পরিবর্তিত হয় না এবং ফলে বিস্তৃত তাপমাত্রার পরিসরে স্থিতিশীল পরিবাহিতা রাখে।

• উচ্চ গলনাঙ্ক। এটি বোঝায় যে, পদার্থটি উচ্চ তাপমাত্রায় থাকলেও তার আকৃতি বা পরিবাহিতা হারায় না।

• উচ্চ যান্ত্রিক শক্তি। এটি বোঝায় যে, পদার্থটি যান্ত্রিক চাপ বা ভারের কারণে বিকৃতি, বিচ্ছিন্নতা বা ক্ষয় থেকে বিরত থাকে।

• উচ্চ প্রসারণশীলতা। এটি বোঝায় যে, পদার্থটি তার বা অন্য আকৃতিতে টানা হলে ভেঙে যায় না বা ফাটে না।

• উচ্চ ক্ষয়-প্রতিরোধ (অক্সিডেশন থেকে মুক্ত)। এটি বোঝায় যে, পদার্থটি পরিবেশের অক্সিজেন বা অন্য পদার্থের সাথে বিক্রিয়া করে না এবং ফলে তার পরিবাহিতা এবং আকার সংরক্ষিত থাকে।

• সোল্ডারিংয়ের সামর্থ্য। এটি বোঝায় যে, পদার্থটি সহজে সোল্ডার করা যায় যাতে পরিবাহক বা অন্যান্য উপাদান সংযুক্ত করা যায়।

• কম খরচ। এটি বোঝায় যে, পদার্থটি সস্তা এবং প্রচুর পরিমাণে পাওয়া যায়।

• দীর্ঘ জীবনকাল বা দীর্ঘস্থায়িত্ব। এটি বোঝায় যে, পদার্থটি সময়ের সাথে ক্ষয়প্রাপ্ত হয় না এবং ফলে তার গুণমান এবং পরিবাহিতা সংরক্ষিত থাকে।

• উচ্চ বিকৃতিশীলতা। এটি বোঝায় যে, পদার্থটি ভেঙে না গেলেও বাঁকা বা ঘোরানো যায় এবং ফলে তার পরিবাহিতা হারায় না।

উপরের বৈশিষ্ট্যগুলি পদার্থের ব্যবহারের উদ্দেশ্যে ভিন্ন হয়। উদাহরণস্বরূপ, কিছু প্রয়োগে অন্য প্রয়োগের তুলনায় উচ্চতর পরিবাহিতা প্রয়োজন হতে পারে, অথবা কিছু প্রয়োগে উচ্চতর যান্ত্রিক শক্তি প্রয়োজন হতে পারে।

পদার্থের প্রতিরোধ বা পরিবাহিতার উপর প্রভাব ফেলে কিছু কারণ

পদার্থের প্রতিরোধ বা পরিবাহিতা নিম্নলিখিত কিছু কারণের উপর নির্ভর করে:

• পদার্থের প্রকার। ভিন্ন পদার্থগুলির ভিন্ন পরমাণু গঠন এবং ইলেকট্রন বিন্যাস থাকে, যা ইলেকট্রন কতটা সহজে প্রবাহিত হতে পারে তার উপর প্রভাব ফেলে। সাধারণত, ধাতুগুলি অধাতুগুলির তুলনায় কম প্রতিরোধ প্রদান করে, কারণ ধাতুগুলিতে ইলেকট্রন স্বাধীনভাবে প্রবাহিত হতে পারে, অন্যদিকে অধাতুগুলিতে ইলেকট্রন দৃঢ়ভাবে বাঁধা থাকে এবং বিদ্যুৎ প্রবাহের বিরোধী হয়।

• পদার্থের পরিষ্কারতা। যেকোনো প্রকার অশুদ্ধতা, ধাতু বা অধাতু, ধাতুর প্রতিরোধ বাড়ায়। এমনকি কম প্রতিরোধ সম্পন্ন অশুদ্ধতাও ধাতুর প্রতিরোধ বাড়ায়। এর কারণ হল, সামান্য অশুদ্ধতা প্রদান করে ক্রিস্টাল জালিকায় অসম্পূর্ণতা তৈরি করে, যা ধাতু মাধ্যমে ইলেকট্রনের প্রবাহকে বাধা দেয়। ফলে, পরিষ্কার ধাতু তার মিশ্রণ বা যৌগের তুলনায় কম প্রতিরোধ প্রদান করে।

• পদার্থের তাপমাত্রা। সব পদার্থের প্রতিরোধ তাপমাত্রার সাথে বাড়ে, কারণ উচ্চ তাপমাত্রা পরমাণুগুলির স্পন্দন বাড়ায়, যা ইলেকট্রনের প্রবাহকে বাধা দেয়। তবে, কিছু পদার্থ, যেমন অর্ধপরিবাহী, উচ্চ তাপমাত্রায় কম প্রতিরোধ প্রদান করে, কারণ উচ্চ তাপমাত্রায় পরিবাহিতা করার জন্য উপলব্ধ ইলেকট্রনের সংখ্যা বাড়ে।

• পদার্থের আকৃতি এবং আকার। পদার্থের প্রতিরোধ একটি অন্তর্নিহিত বৈশিষ্ট্য, যা তার আকৃতি এবং আকারের উপর নির্ভর করে না। তবে, পরিবাহকের প্রতিরোধ তার আকৃতি এবং আকারের উপর নির্ভর করে, কারণ প্রতিরোধ দৈর্ঘ্যের সাথে সমানুপাতিক এবং অনুপ্রস্থ ক্ষেত্রফলের সাথে ব্যস্তানুপাতিক। ফলে, দীর্ঘ এবং সরু পরিবাহকগুলি ছোট এবং মোটা পরিবাহকগুলির তুলনায় বেশি প্রতিরোধ প্রদান করে।

কম প্রতিরোধ বা উচ্চ পরিবাহিতা সম্পন্ন পদার্থের উদাহরণ

কিছু কম প্রতিরোধ বা উচ্চ পরিবাহিতা সম্পন্ন পদার্থের উদাহরণ হল:

রূপা (Ag)

রূপা সব ধাতুর মধ্যে সেরা বিদ্যুৎ পরিবাহক। এটি সব পদার্থের মধ্যে সবচেয়ে উচ্চ পরিবাহিতা এবং সবচেয়ে কম প্রতিরোধ প্রদান করে ঘরের তাপমাত্রায়। এটি প্রসারণশীল, স