विद्युत संचालक: परिभाषा, प्रकार और गुण
एक विद्युत चालक वह सामग्री है जो इलेक्ट्रिक चार्ज को अपने माध्यम से कम प्रतिरोध के साथ प्रवाहित होने देता है। विद्युत चालक आमतौर पर धातुएँ होती हैं, जैसे कि तांबा, चांदी, सोना, एल्यूमिनियम, और लोहा। उनमें बहुत सारे स्वतंत्र इलेक्ट्रॉन होते हैं जो एक विद्युत क्षेत्र लगाने पर आसानी से गतिशील हो जाते हैं। विद्युत चालक तार, केबल, सर्किट, और अन्य उपकरणों को बनाने के लिए इस्तेमाल किया जाता है जो विद्युत धारा को ले जाते हैं।
विद्युत चालक क्या है?
विद्युत चालक को एक ऐसा वस्तु या सामग्री के रूप में परिभाषित किया जाता है जो एक या एक से अधिक दिशाओं में चार्ज के प्रवाह की अनुमति देता है। धातु से बनी सामग्रियाँ सामान्य विद्युत चालक होती हैं, क्योंकि धातुओं में उच्च चालकता और कम प्रतिरोध होता है।
विद्युत चालक उस सामग्री के परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनों को चालक बैंड में ड्रिफ्ट वेलोसिटी के साथ प्रवाहित होने की अनुमति देता है। चालक बैंड वह ऊर्जा स्तर है जहाँ इलेक्ट्रॉन सामग्री के भीतर स्वतंत्र रूप से घूम सकते हैं। चालक ऐसे परमाणुओं से बना होता है जिनमें विद्युत क्षेत्र या तापीय प्रभाव द्वारा उत्तेजित होने वाले वैलेंस इलेक्ट्रॉन होते हैं। जब एक इलेक्ट्रॉन वैलेंस बैंड से चालक बैंड में चला जाता है, तो यह एक धनात्मक छेद छोड़ देता है जो भी चार्ज ले जा सकता है।
विद्युत चालक धातु, धातु मिश्रण, इलेक्ट्रोलाइट, या कुछ गैर-धातुओं जैसे ग्राफाइट और चालक पॉलिमर हो सकते हैं। ये सामग्रियाँ इलेक्ट्रॉनों को (यानी चार्ज के प्रवाह) आसानी से गुजरने की अनुमति देती हैं।
चालक धारा कैसे चलाता है?
चालक में धारा चालक के एक क्रॉस-सेक्शन के माध्यम से चार्ज के प्रवाह की दर होती है। धारा विद्युत क्षेत्र और सामग्री की चालकता के समानुपाती होती है। विद्युत क्षेत्र एक वोल्टेज स्रोत द्वारा चालक पर लगाए गए वोल्टेज या वोल्टेज के द्वारा बनाया जाता है। चालकता सामग्री के चार्ज को गुजरने की आसानी का माप है।
जब एक वोल्टेज डिफरेंस चालक पर लगाया जाता है, तो चालक बैंड में इलेक्ट्रॉन ऊर्जा प्राप्त करते हैं और वोल्टेज स्रोत के नकारात्मक टर्मिनल से धनात्मक टर्मिनल की ओर ड्रिफ्ट करना शुरू कर देते हैं। धारा की दिशा इलेक्ट्रॉन प्रवाह की दिशा के विपरीत होती है, क्योंकि धारा धनात्मक चार्ज के प्रवाह के रूप में परिभाषित की जाती है। इलेक्ट्रॉन चालक में परमाणुओं और अन्य इलेक्ट्रॉनों से टकराते हैं, जो प्रतिरोध और गर्मी उत्पादन का कारण बनता है। प्रतिरोध सामग्री की चार्ज के प्रवाह को विरोध करने की क्षमता का माप है।
चालक में धारा कई कारकों पर निर्भर करती है, जैसे:
चालक पर वोल्टेज डिफरेंस
चालक की लंबाई और क्रॉस-सेक्शन क्षेत्र
सामग्री का तापमान और संरचना
सामग्री में दोष या विकार
विद्युत चालकों के गुण क्या हैं?
विद्युत चालकों के कुछ मुख्य गुण इस प्रकार हैं:
उनकी चालकता उच्च होती है और प्रतिरोध कम होता है
उनके चालक बैंड में बहुत सारे स्वतंत्र इलेक्ट्रॉन होते हैं
उनके वैलेंस बैंड और चालक बैंड के बीच कोई ऊर्जा अंतराल नहीं होता
उनके धातु बंध होते हैं जो धनात्मक आयनों के जाल को इलेक्ट्रॉन क्लाउड से घिरा हुआ बनाते हैं
उनके अंदर शून्य विद्युत क्षेत्र और शून्य चार्ज घनत्व होता है
उनके केवल सतह पर निःसंकोच चार्ज होते हैं
उनका विद्युत क्षेत्र उनकी सतह के लंबवत होता है
विद्युत चालकों के प्रकार क्या हैं?
विद्युत चालक अपने ओहमिक प्रतिक्रिया के आधार पर वर्गीकृत किए जा सकते हैं, जो उनके तरीके हैं जिसमें वे ओह्म के नियम का पालन करते हैं। ओह्म का नियम कहता है कि चालक में धारा उसके दोनों सिरों पर वोल्टेज डिफरेंस के सीधे समानुपाती और उसके प्रतिरोध के व्युत्क्रम समानुपाती होती है।
ओह्मिक चालक
ओह्मिक
