পদার্থের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা

এই নিবন্ধে, আমরা বৈদ্যুতিক পরিবাহিতার বিষয়টি প্রকাশ করব, আমরা মনে করব বৈদ্যুতিক প্রবাহ কী, এটি কীভাবে একটি পরিবাহীর প্রতিরোধের সাথে সম্পর্কিত এবং তদনুসারে, এর বৈদ্যুতিক পরিবাহিতার সাথে। আসুন এই পরিমাণগুলি গণনা করার জন্য প্রধান সূত্রগুলি নোট করি, বিষয়টিতে স্পর্শ করি বর্তমান গতি এবং বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের শক্তির সাথে এর সম্পর্ক। আমরা বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের এবং তাপমাত্রার মধ্যে সম্পর্ককেও স্পর্শ করব।

শুরু করার জন্য, আসুন বৈদ্যুতিক প্রবাহ কী তা স্মরণ করি। যদি আপনি একটি বহিরাগত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে একটি পদার্থ স্থাপন করেন, তাহলে এই ক্ষেত্র থেকে শক্তির ক্রিয়াকলাপে, প্রাথমিক চার্জ বাহক - আয়ন বা ইলেকট্রন - পদার্থের মধ্যে চলাচল শুরু হবে। এটি একটি বৈদ্যুতিক শক হবে। কারেন্ট I অ্যাম্পিয়ারে পরিমাপ করা হয় এবং এক অ্যাম্পিয়ার হল সেই কারেন্ট যেখানে প্রতি সেকেন্ডে তারের ক্রস সেকশনের মধ্য দিয়ে এক কুলম্বের সমান চার্জ প্রবাহিত হয়।

কারেন্ট হল প্রত্যক্ষ, পর্যায়ক্রমে, স্পন্দনশীল।প্রত্যক্ষ কারেন্ট একটি নির্দিষ্ট মুহুর্তে তার মাত্রা এবং দিক পরিবর্তন করে না, বিকল্প কারেন্ট সময়ের সাথে সাথে তার মাত্রা এবং দিক পরিবর্তন করে (এসি জেনারেটর এবং ট্রান্সফরমারগুলি ঠিক অল্টারনেটিং কারেন্ট দেয়), স্পন্দিত কারেন্ট তার মাত্রা পরিবর্তন করে কিন্তু দিক পরিবর্তন করে না (যেমন সংশোধন করা বিকল্প কারেন্ট) . বর্তমান ডাল)।

পদার্থগুলি একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ক্রিয়াকলাপের অধীনে একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ পরিচালনা করে, এবং এই বৈশিষ্ট্যটিকে বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা বলা হয়, যা বিভিন্ন পদার্থের জন্য আলাদা। পদার্থের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা তাদের মধ্যে মুক্ত চার্জযুক্ত কণার ঘনত্বের উপর নির্ভর করে, অর্থাৎ, আয়ন এবং ইলেকট্রন যা স্ফটিক কাঠামোর সাথে বা অণুর সাথে বা প্রদত্ত পদার্থের পরমাণুর সাথে আবদ্ধ নয়। সুতরাং, একটি প্রদত্ত পদার্থে বিনামূল্যে চার্জ বাহকগুলির ঘনত্বের উপর নির্ভর করে, পদার্থগুলিকে বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা ডিগ্রী দ্বারা ভাগ করা হয়: কন্ডাক্টর, ডাইলেকট্রিক্স এবং সেমিকন্ডাক্টর।

এটির বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা সর্বোচ্চ বৈদ্যুতিক প্রবাহের তার, এবং প্রকৃতিতে শারীরিক প্রকৃতির কন্ডাকটর দুটি প্রকার দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়: ধাতু এবং ইলেক্ট্রোলাইটস। ধাতুগুলিতে, কারেন্ট হয় মুক্ত ইলেক্ট্রনের চলাচলের কারণে, অর্থাৎ তাদের বৈদ্যুতিন পরিবাহিতা থাকে এবং ইলেক্ট্রোলাইটে (অ্যাসিড, লবণ, বেসের দ্রবণে) - আয়নগুলির গতিবিধি থেকে - অণুর অংশগুলি যা ধনাত্মক এবং নেতিবাচক চার্জ, অর্থাৎ, ইলেক্ট্রোলাইটের পরিবাহিতা আয়নিক। আয়নযুক্ত বাষ্প এবং গ্যাসগুলি মিশ্র পরিবাহিতা দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, যেখানে বর্তমান ইলেকট্রন এবং আয়ন উভয়ের চলাচলের কারণে হয়।

ইলেক্ট্রন তত্ত্বটি ধাতুগুলির উচ্চ বৈদ্যুতিক পরিবাহিতাকে পুরোপুরি ব্যাখ্যা করে।ধাতুগুলিতে তাদের নিউক্লিয়াসের সাথে ভ্যালেন্স ইলেকট্রনের বন্ধন দুর্বল, তাই এই ইলেকট্রনগুলি পরিবাহীর আয়তন জুড়ে পরমাণু থেকে পরমাণুতে অবাধে চলাচল করে।

দেখা যাচ্ছে যে ধাতুর মুক্ত ইলেক্ট্রনগুলি একটি গ্যাস, একটি ইলেকট্রন গ্যাসের মতো পরমাণুর মধ্যে স্থান পূরণ করে এবং বিশৃঙ্খল গতিতে রয়েছে। কিন্তু যখন একটি ধাতব তার একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে প্রবর্তিত হয়, তখন মুক্ত ইলেকট্রনগুলি সুশৃঙ্খলভাবে সরে যাবে, তারা ধনাত্মক মেরুর দিকে অগ্রসর হবে, একটি কারেন্ট তৈরি করবে। এইভাবে একটি ধাতব পরিবাহীতে মুক্ত ইলেকট্রনগুলির নির্দেশিত চলাচলকে বৈদ্যুতিক প্রবাহ বলা হয়।

এটা জানা যায় যে মহাকাশে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রচারের গতি প্রায় 300,000,000 m/s, অর্থাৎ আলোর গতির সমান। এটি একটি তারের মধ্য দিয়ে কারেন্ট প্রবাহিত করার একই গতি।

এর মানে কী? এর অর্থ এই নয় যে ধাতুর প্রতিটি ইলেকট্রন এত বিশাল গতিতে চলে, তবে একটি তারের ইলেকট্রনগুলির গতি প্রতি সেকেন্ডে কয়েক মিলিমিটার থেকে কয়েক সেন্টিমিটার প্রতি সেকেন্ডের উপর নির্ভর করে। বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের শক্তি, কিন্তু একটি তার বরাবর বৈদ্যুতিক প্রবাহের গতিবেগ আলোর গতির সমান।

জিনিসটি হ'ল প্রতিটি মুক্ত ইলেক্ট্রন এই একই "ইলেক্ট্রন গ্যাস" এর সাধারণ ইলেকট্রন প্রবাহে পরিণত হয় এবং তড়িৎ প্রবাহের সময়, বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি এই পুরো প্রবাহের উপর কাজ করে, যার ফলস্বরূপ ইলেকট্রনগুলি ক্রমাগত প্রেরণ করে। প্রতিবেশী থেকে প্রতিবেশী এই ক্ষেত্র একে অপরের কর্ম.

কিন্তু তারের সাথে বৈদ্যুতিক শক্তির প্রচারের গতি প্রচুর হওয়া সত্ত্বেও ইলেকট্রনগুলি খুব ধীরে ধীরে তাদের জায়গায় চলে যায়।তাই যখন পাওয়ার প্লান্টে সুইচ চালু করা হয়, তখন সাথে সাথে পুরো নেটওয়ার্ক জুড়ে কারেন্ট উৎপন্ন হয় এবং ইলেক্ট্রনগুলো কার্যত স্থির থাকে।

যাইহোক, যখন মুক্ত ইলেক্ট্রনগুলি একটি তারের সাথে চলে যায়, তখন তারা তাদের পথে অনেক সংঘর্ষ অনুভব করে, তারা পরমাণু, আয়ন, অণুর সাথে সংঘর্ষ করে, তাদের কিছু শক্তি তাদের কাছে স্থানান্তর করে। চলমান ইলেকট্রনগুলির শক্তি যা এই প্রতিরোধকে অতিক্রম করে তা আংশিকভাবে তাপ হিসাবে বিলুপ্ত হয় এবং পরিবাহী উত্তপ্ত হয়।

এই সংঘর্ষগুলি ইলেকট্রনের চলাচলের প্রতিরোধ হিসাবে কাজ করে, এই কারণেই চার্জযুক্ত কণার চলাচল রোধ করার জন্য একটি পরিবাহীর বৈশিষ্ট্যকে বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ বলা হয়। তারের একটি কম প্রতিরোধের সাথে, তারটি স্রোত দ্বারা সামান্য উত্তপ্ত হয়, একটি উল্লেখযোগ্য - অনেক শক্তিশালী এবং এমনকি সাদা পর্যন্ত, এই প্রভাবটি গরম করার ডিভাইস এবং ভাস্বর ল্যাম্পগুলিতে ব্যবহৃত হয়।

প্রতিরোধের পরিবর্তনের একক ওহম। রেজিস্ট্যান্স R = 1 ওহম হল এই ধরনের একটি তারের রেজিস্ট্যান্স, যখন 1 অ্যাম্পিয়ারের একটি প্রত্যক্ষ কারেন্ট এর মধ্য দিয়ে যায়, তখন তারের প্রান্তে সম্ভাব্য পার্থক্য হয় 1 ভোল্ট। 1 ওহমে প্রতিরোধের মান হল পারদের একটি কলাম 1063 মিমি উচ্চ, ক্রস-সেকশন 1 বর্গ মিমি তাপমাত্রা 0 ° সে.

যেহেতু তারগুলি বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, আমরা বলতে পারি যে কিছু পরিমাণে তারটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ পরিচালনা করতে সক্ষম। এই সংযোগে, পরিবাহিতা বা বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা নামে একটি মান চালু করা হয়। বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা হল একটি পরিবাহীর বৈদ্যুতিক প্রবাহ পরিচালনা করার ক্ষমতা, অর্থাৎ বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের পারস্পরিক ক্ষমতা।

বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা G (পরিবাহিতা) এর একক হল Siemens (S) এবং 1 S = 1 / (1 Ohm)। জি = 1 / আর.

যেহেতু বিভিন্ন পদার্থের পরমাণু বিভিন্ন ডিগ্রীতে বৈদ্যুতিক প্রবাহে হস্তক্ষেপ করে, তাই বিভিন্ন পদার্থের বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ ক্ষমতা ভিন্ন হয়। এই কারণে, ধারণাটি চালু করা হয়েছিল বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের, যার মান «p» এই বা সেই পদার্থের পরিবাহী বৈশিষ্ট্য চিহ্নিত করে।

নির্দিষ্ট বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ ওহম * মি-এ পরিমাপ করা হয়, অর্থাৎ, 1 মিটার প্রান্ত বিশিষ্ট একটি ঘনক পদার্থের প্রতিরোধ। একইভাবে, একটি পদার্থের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা নির্দিষ্ট বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা দ্বারা চিহ্নিত করা হয়?, যা S/m এ পরিমাপ করা হয়, অর্থাৎ, 1 মিটার প্রান্ত বিশিষ্ট পদার্থের একটি ঘনকটির পরিবাহিতা।

আজ, বৈদ্যুতিক প্রকৌশলে পরিবাহী উপকরণগুলি মূলত ফিতা, টায়ার, তারের আকারে একটি নির্দিষ্ট ক্রস-বিভাগীয় এলাকা এবং একটি নির্দিষ্ট দৈর্ঘ্য সহ ব্যবহৃত হয়, তবে মিটার কিউব আকারে নয়। এবং নির্দিষ্ট আকারের তারের বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ এবং বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা আরও সুবিধাজনক গণনার জন্য, বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ এবং বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা উভয়ের জন্য পরিমাপের আরও গ্রহণযোগ্য একক চালু করা হয়েছিল। Ohm * mm2 / m — প্রতিরোধের জন্য, এবং Cm * m / mm2 — বৈদ্যুতিক পরিবাহিতার জন্য।

এখন আমরা বলতে পারি যে বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ এবং বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা 20 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় 1 বর্গ মিমি, 1 মিটার দীর্ঘ ক্রস-বিভাগীয় এলাকা সহ একটি তারের পরিবাহী বৈশিষ্ট্যগুলিকে চিহ্নিত করে, এটি আরও সুবিধাজনক।

সোনা, তামা, রূপা, ক্রোমিয়াম এবং অ্যালুমিনিয়ামের মতো ধাতুগুলির সর্বোত্তম বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা রয়েছে। ইস্পাত এবং লোহা কম পরিবাহী। খাঁটি ধাতুগুলির সর্বদা তাদের সংকর ধাতুগুলির চেয়ে ভাল বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা থাকে, তাই বিশুদ্ধ তামাকে বৈদ্যুতিক প্রকৌশলে পছন্দ করা হয়।আপনার যদি বিশেষত উচ্চ প্রতিরোধের প্রয়োজন হয় তবে টংস্টেন, নিক্রোম, কনস্ট্যান্টান ব্যবহার করা হয়।

নির্দিষ্ট বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের বা বৈদ্যুতিক পরিবাহিতার মান জেনে, কেউ এই তারের দৈর্ঘ্য l এবং ক্রস-বিভাগীয় এলাকা S বিবেচনা করে, একটি নির্দিষ্ট উপাদান দিয়ে তৈরি একটি নির্দিষ্ট তারের প্রতিরোধ বা বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা সহজেই গণনা করতে পারে।

সমস্ত পদার্থের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা এবং বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে, কারণ স্ফটিক জালির পরমাণুর তাপীয় কম্পনের ফ্রিকোয়েন্সি এবং প্রশস্ততাও ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার সাথে বৃদ্ধি পায়, বৈদ্যুতিক প্রবাহের প্রতিরোধ এবং ইলেকট্রনের প্রবাহও সেই অনুযায়ী বৃদ্ধি পায়।

তাপমাত্রা হ্রাসের সাথে সাথে, বিপরীতে, স্ফটিক জালির পরমাণুর কম্পনগুলি ছোট হয়ে যায়, প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস পায় (বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা বৃদ্ধি পায়)। কিছু পদার্থে, তাপমাত্রার উপর প্রতিরোধের নির্ভরতা কম উচ্চারিত হয়, অন্যদের মধ্যে এটি শক্তিশালী। উদাহরণস্বরূপ, ধ্রুবক, ফেচরাল এবং ম্যাঙ্গানিনের মতো সংকরগুলি একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রা পরিসরে প্রতিরোধের সামান্য পরিবর্তন করে, এই কারণেই তাপস্থাপক প্রতিরোধকগুলি তৈরি হয়।

প্রতিরোধের তাপমাত্রা সহগ? আপনাকে একটি নির্দিষ্ট উপাদানের জন্য একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় এর প্রতিরোধের বৃদ্ধি গণনা করতে দেয় এবং 1 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাংখ্যিকভাবে প্রতিরোধের আপেক্ষিক বৃদ্ধিকে চিহ্নিত করে।

প্রতিরোধের তাপমাত্রা সহগ এবং তাপমাত্রা বৃদ্ধি জেনে, একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় একটি পদার্থের প্রতিরোধের গণনা করা সহজ।

আমরা আশা করি যে আমাদের নিবন্ধটি আপনার জন্য দরকারী ছিল এবং এখন আপনি সহজেই যেকোনো তাপমাত্রায় যেকোনো তারের প্রতিরোধ এবং পরিবাহিতা গণনা করতে পারেন।