তারের বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের
বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের এবং পরিবাহিতা ধারণা
যে কোনো শরীর যার মধ্য দিয়ে বৈদ্যুতিক প্রবাহ প্রবাহিত হয় তার একটি নির্দিষ্ট প্রতিরোধ ক্ষমতা থাকে। বৈদ্যুতিক স্রোতকে এর মধ্য দিয়ে যেতে বাধা দেওয়ার জন্য একটি পরিবাহী উপাদানের বৈশিষ্ট্যকে বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ বলে।
ইলেকট্রনিক তত্ত্ব এইভাবে ধাতব পরিবাহীর বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের প্রকৃতি ব্যাখ্যা করে। মুক্ত ইলেকট্রন, যখন একটি তারের সাথে চলাফেরা করে, তাদের পথে অসংখ্যবার পরমাণু এবং অন্যান্য ইলেকট্রনগুলির মুখোমুখি হয় এবং তাদের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে, অনিবার্যভাবে তাদের কিছু শক্তি হারায়। ইলেকট্রন যাইহোক তাদের গতি প্রতিরোধের অভিজ্ঞতা. বিভিন্ন পারমাণবিক কাঠামো সহ বিভিন্ন ধাতব পরিবাহীর বৈদ্যুতিক প্রবাহের বিভিন্ন প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে।
ঠিক একইভাবে বৈদ্যুতিক প্রবাহের উত্তরণে তরল পরিবাহী এবং গ্যাসের প্রতিরোধের ব্যাখ্যা করে। যাইহোক, আমাদের ভুলে যাওয়া উচিত নয় যে এই পদার্থগুলিতে, ইলেকট্রন নয়, কিন্তু অণুর চার্জযুক্ত কণাগুলি তাদের চলাচলের সময় প্রতিরোধের সম্মুখীন হয়।
প্রতিরোধকে লাতিন অক্ষর R বা r দ্বারা চিহ্নিত করা হয়।
ওহমকে বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের একক হিসাবে নেওয়া হয়।
ওহম হল 0 ° C তাপমাত্রায় 1 mm2 এর ক্রস সেকশন সহ 106.3 সেন্টিমিটার উঁচু পারদের একটি কলামের প্রতিরোধ।
যদি, উদাহরণস্বরূপ, তারের বৈদ্যুতিক রোধ 4 ohms হয়, তাহলে এটি এভাবে লেখা হয়: R = 4 ohms বা r = 4 তম।
বৃহৎ মানের প্রতিরোধের পরিমাপের জন্য, মেগোহম নামক একটি ইউনিট গৃহীত হয়।
এক মেগোহম এক মিলিয়ন ওহমের সমান।
তারের রেজিস্ট্যান্স যত বেশি হবে, তত খারাপ ইলেকট্রিক কারেন্ট সঞ্চালন করবে এবং বিপরীতভাবে, তারের রেজিস্ট্যান্স যত কম হবে, এই তারের মধ্য দিয়ে বৈদ্যুতিক প্রবাহ তত সহজ হবে।
অতএব, একটি কন্ডাকটরের বৈশিষ্ট্যগুলির জন্য (এর মাধ্যমে একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহের উত্তরণের দৃষ্টিকোণ থেকে), কেউ কেবল এর প্রতিরোধেরই নয়, প্রতিরোধের মান বিপরীত এবং পরিবাহিতা বলা যেতে পারে।
বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা বলা হয় একটি উপাদানের নিজের মধ্য দিয়ে বৈদ্যুতিক প্রবাহ পাস করার ক্ষমতা।
যেহেতু পরিবাহিতা প্রতিরোধের পারস্পরিক, এটিকে 1 /R হিসাবে প্রকাশ করা হয়, পরিবাহিতাকে ল্যাটিন অক্ষর g দ্বারা চিহ্নিত করা হয়।
কন্ডাকটরের উপাদানের প্রভাব, এর মাত্রা এবং পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের মানের উপর
বিভিন্ন তারের প্রতিরোধ ক্ষমতা নির্ভর করে তারা কোন উপাদান দিয়ে তৈরি। বিভিন্ন উপকরণ বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের বৈশিষ্ট্য, তথাকথিত ধারণা প্রতিরোধ।
1 মিটার দৈর্ঘ্য এবং 1 মিমি 2 এর ক্রস-বিভাগীয় এলাকা সহ একটি তারের প্রতিরোধকে রেজিস্ট্যান্স বলে। প্রতিরোধকে গ্রীক অক্ষর r দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। প্রতিটি উপাদান যা থেকে একটি পরিবাহী তৈরি করা হয় তার নিজস্ব নির্দিষ্ট প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে।
উদাহরণস্বরূপ, তামার রোধ 0.017, অর্থাৎ, 1 মিটার দৈর্ঘ্যের একটি তামার তার এবং 1 মিমি 2 এর ক্রস সেকশনের 0.017 ওহমস প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে। অ্যালুমিনিয়ামের রোধ 0.03, লোহার প্রতিরোধ 0.12, কনস্ট্যান্টানের প্রতিরোধ 0.48 এবং নিক্রোমের প্রতিরোধ 1-1.1।
এখানে এটি সম্পর্কে আরও পড়ুন: বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ কি?
একটি তারের রেজিস্ট্যান্স তার দৈর্ঘ্যের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক, অর্থাৎ তার যত লম্বা হবে তার বৈদ্যুতিক রোধ তত বেশি হবে।
একটি তারের রেজিস্ট্যান্স তার ক্রস-বিভাগীয় ক্ষেত্রফলের বিপরীতভাবে সমানুপাতিক, অর্থাৎ, তারটি যত ঘন হবে, তার প্রতিরোধ ক্ষমতা তত কম হবে এবং বিপরীতভাবে, তারটি যত পাতলা হবে, তার প্রতিরোধ ক্ষমতা তত বেশি হবে।
এই সম্পর্কটিকে আরও ভালভাবে বোঝার জন্য, দুটি জোড়া যোগাযোগকারী জাহাজের কল্পনা করুন, একটি পাতলা সংযোগকারী নল এবং অন্যটি একটি পুরু। এটা স্পষ্ট যে যখন একটি পাত্র (প্রতিটি জোড়া) জলে পূর্ণ হয়, তখন একটি পুরু পাইপের মাধ্যমে অন্য একটি পাত্রে স্থানান্তর একটি পাতলা পাইপের চেয়ে অনেক দ্রুত ঘটবে, অর্থাৎ একটি পুরু পাইপ জল প্রবাহ কম প্রতিরোধের হবে. একইভাবে, একটি পাতলা তারের চেয়ে একটি পুরু তারের মধ্য দিয়ে বৈদ্যুতিক প্রবাহটি পাস করা সহজ, অর্থাৎ, পূর্ববর্তীটির তুলনায় আগেরটির প্রতিরোধ ক্ষমতা কম।
একটি পরিবাহীর বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের উপাদানটি যে উপাদান থেকে এই পরিবাহী তৈরি করা হয় তার নির্দিষ্ট প্রতিরোধের সমান, পরিবাহীর দৈর্ঘ্য দ্বারা গুণিত হয় এবং এর ক্রস-বিভাগীয় এলাকার ক্ষেত্রফল দ্বারা ভাগ করা হয়। কন্ডাক্টর:
R = p l / S,
যেখানে — R — তারের রোধ, ওহম, l — m, C-তে তারের দৈর্ঘ্য — তারের ক্রস-বিভাগীয় এলাকা, mm2।
সূত্র দ্বারা গণনা করা একটি বৃত্তাকার তারের ক্রস-বিভাগীয় এলাকা:
S = Pi xd2/4
যেখানে Pi একটি ধ্রুবক মান 3.14 এর সমান; d — তারের ব্যাস।
এবং এইভাবে তারের দৈর্ঘ্য নির্ধারণ করা হয়:
l = S R/p,
এই সূত্রটি তারের দৈর্ঘ্য, এর ক্রস-সেকশন এবং প্রতিরোধের নির্ধারণ করা সম্ভব করে, যদি সূত্রটিতে অন্তর্ভুক্ত অন্যান্য পরিমাণগুলি জানা যায়।
যদি তারের ক্রস-বিভাগীয় এলাকা নির্ধারণ করা প্রয়োজন হয়, তাহলে সূত্রটি নিম্নলিখিত ফর্মের দিকে নিয়ে যায়:
S = p l/R
একই সূত্রকে রূপান্তরিত করে এবং p এর পরিপ্রেক্ষিতে সমতা সমাধান করে, আমরা তারের প্রতিরোধ খুঁজে পাই:
R = R S/l
পরবর্তী সূত্রটি এমন ক্ষেত্রে ব্যবহার করা উচিত যেখানে কন্ডাকটরের প্রতিরোধ এবং মাত্রা জানা যায়, কিন্তু এর উপাদান অজানা, এবং অধিকন্তু এটির চেহারা থেকে নির্ধারণ করা কঠিন। এটি করার জন্য, তারের প্রতিরোধের নির্ধারণ করা প্রয়োজন এবং, টেবিল ব্যবহার করে, এই ধরনের প্রতিরোধের সাথে একটি উপাদান খুঁজে বের করুন।
আরেকটি কারণ যা তারের প্রতিরোধকে প্রভাবিত করে তা হল তাপমাত্রা।
এটি প্রতিষ্ঠিত হয়েছে যে তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে ধাতব তারের প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায় এবং হ্রাসের সাথে সাথে এটি হ্রাস পায়। বিশুদ্ধ ধাতব পরিবাহীগুলির প্রতিরোধের এই বৃদ্ধি বা হ্রাস প্রায় একই এবং গড় 0.4% প্রতি 1 °C... তরল পরিবাহী এবং কয়লার প্রতিরোধ ক্ষমতা ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার সাথে হ্রাস পায়।
পদার্থের গঠনের বৈদ্যুতিন তত্ত্ব ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার সাথে ধাতব পরিবাহীর প্রতিরোধের বৃদ্ধির জন্য নিম্নলিখিত ব্যাখ্যা দেয়।উত্তপ্ত হলে, কন্ডাক্টর তাপ শক্তি পায়, যা অনিবার্যভাবে পদার্থের সমস্ত পরমাণুতে প্রেরণ করা হয়, যার ফলস্বরূপ তাদের চলাচলের তীব্রতা বৃদ্ধি পায়। পরমাণুর বর্ধিত গতিবিধি মুক্ত ইলেক্ট্রনের নির্দেশিত চলাচলের জন্য বৃহত্তর প্রতিরোধের সৃষ্টি করে, যার কারণে পরিবাহীর প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়। তাপমাত্রা হ্রাসের সাথে সাথে ইলেকট্রনের দিকনির্দেশক চলাচলের জন্য আরও ভাল পরিস্থিতি তৈরি হয় এবং পরিবাহীর প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস পায়। এটি একটি আকর্ষণীয় ঘটনা ব্যাখ্যা করে - ধাতুগুলির অতিপরিবাহীতা।
অতিপরিবাহীতা ধাতুর প্রতিরোধ ক্ষমতা শূন্যে হ্রাস একটি বিশাল ঋণাত্মক তাপমাত্রায় ঘটে -273° ° তথাকথিত পরম শূন্য। পরম শূন্য তাপমাত্রায়, ধাতব পরমাণুগুলি ইলেকট্রনের গতিবিধি দ্বারা সম্পূর্ণরূপে নিরবচ্ছিন্ন, জায়গায় জমাটবদ্ধ হতে দেখা যায়।