विद्युत संचारक: परिभाषा रकम र गुणस्वभाव
एक विद्युत चालक एक सामग्री होती है जो विद्युत आवेश को अपने माध्यम से कम प्रतिरोध के साथ प्रवाहित होने देती है। विद्युत चालक आमतौर पर धातुओं, जैसे तांबा, चांदी, सोना, एल्युमिनियम, और लोहा, के रूप में होते हैं। उनमें बहुत सारे स्वतंत्र इलेक्ट्रॉन होते हैं जो एक विद्युत क्षेत्र लगाने पर आसानी से गति कर सकते हैं। विद्युत चालकों का उपयोग तार, केबल, सर्किट, और अन्य उपकरणों को बनाने के लिए किया जाता है जो विद्युत धारा को ले जाते हैं।
विद्युत चालक क्या है?
विद्युत चालक को एक वस्तु या सामग्री के रूप में परिभाषित किया जाता है जो एक या एक से अधिक दिशाओं में आवेश 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 इलेक्ट्रॉनों को उस सामग्री के परमाणुओं के बीच ड्रिफ्ट वेलोसिटी के साथ चालन बैंड में प्रवाहित होने की अनुमति देते हैं। चालन बैंड वह ऊर्जा स्तर है जहाँ इलेक्ट्रॉन सामग्री के भीतर स्वतंत्र रूप से घूम सकते हैं। चालक उन परमाणुओं से बना होता है जिनमें ढीले बंधे वैलेंस इलेक्ट्रॉन होते हैं जिन्हें विद्युत क्षेत्र या तापीय प्रभाव द्वारा उत्तेजित किया जा सकता है। जब एक इलेक्ट्रॉन वैलेंस बैंड से चालन बैंड में चला जाता है, तो यह एक धनात्मक छेद छोड़ देता है जो भी आवेश ले जा सकता है।
विद्युत चालक धातु, धातु मिश्रण, विद्युत लवण, या कुछ गैर-धातुओं जैसे ग्राफाइट और चालक बहुलक हो सकते हैं। ये सामग्रियाँ विद्युत (अर्थात, आवेश का प्रवाह) को आसानी से गुजरने की अनुमति देती हैं।
चालक कैसे धारा का चालन करता है?
चालक में धारा चालक के क्रॉस-सेक्शन से आवेश 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 कारण बनता है। चालकता एक माप है जो यह बताती है कि सामग्री कितनी आसानी से आवेश को प्रवाहित करने की अनुमति देती है।
जब एक वोल्टेज स्रोत द्वारा चालक पर वोल्टेज लगाया जाता है, तो चालन बैंड में इलेक्ट्रॉन ऊर्जा प्राप्त करते हैं और वोल्टेज स्रोत के नकारात्मक टर्मिनल से धनात्मक टर्मिनल तक ड्रिफ्ट करना शुरू कर देते हैं। धारा की दिशा इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह की दिशा के विपरीत होती है, क्योंकि धारा धनात्मक आवेश के प्रवाह के रूप में परिभाषित होती है। इलेक्ट्रॉन चालक में परमाणुओं और अन्य इलेक्ट्रॉनों से टकराते हैं, जिससे प्रतिरोध और ऊष्मा उत्पन्न होती है। प्रतिरोध एक माप है जो यह बताता है कि सामग्री आवेश के प्रवाह को कितना विरोध करती है।
चालक में धारा कई कारकों पर निर्भर करती है, जैसे:
चालक पर वोल्टेज अंतर
चालक की लंबाई और क्रॉस-सेक्शन क्षेत्र
सामग्री का तापमान और रचना
सामग्री में विकार या दोषों की उपस्थिति
विद्युत चालकों के गुण क्या हैं?
कुछ मुख्य विद्युत चालकों के गुण निम्नलिखित हैं:
उनकी चालकता उच्च और प्रतिरोध कम
उनके चालन बैंड में बहुत सारे स्वतंत्र इलेक्ट्रॉन होते हैं
उनके वैलेंस बैंड और चालन बैंड के बीच कोई ऊर्जा अंतराल नहीं होता
उनके पास धनात्मक आयनों का एक लैटिस होता है जो इलेक्ट्रॉन क्लाउड से घिरा होता है
उनके भीतर शून्य विद्युत क्षेत्र और शून्य आवेश घनत्व होता है
उनके पृष्ठ पर ही स्वतंत्र आवेश होते हैं
उनके पृष्ठ पर लंबवत विद्युत क्षेत्र होता है
विद्युत चालकों के प्रकार क्या हैं?
विद्युत चालकों को उनके ओहमिक प्रतिक्रिया के आधार पर वर्गीकृत किया जा सकता है, जो यह बताता है कि वे कैसे ओह्म का नियम का पालन करते हैं। ओह्म का नियम कहता है कि चालक में धारा उसके दोनों सिरों पर वोल्टेज अंतर के सीधे अनुपाती और उसके प्रतिरोध के व्युत्क्रम अनुपाती होती है।
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