ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಏಕೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ನಡೆಸುವುದಿಲ್ಲ
"ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಏಕೆ ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿಯನ್ನು ನಡೆಸುವುದಿಲ್ಲ?" ಎಂಬ ಪ್ರಶ್ನೆಗೆ ಉತ್ತರಿಸಲು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದ ನೋಟ ಮತ್ತು ಅಸ್ತಿತ್ವದ ಮೇಲೆ… ತದನಂತರ ಈ ಪ್ರಶ್ನೆಗೆ ಉತ್ತರವನ್ನು ಹುಡುಕುವ ಸಂಬಂಧದಲ್ಲಿ ಕಂಡಕ್ಟರ್ಗಳು ಮತ್ತು ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಹೇಗೆ ವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಹೋಲಿಸೋಣ.
ಪ್ರಸ್ತುತ
ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಆದೇಶ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ, ನಿರ್ದೇಶಿಸಿದ, ಚಾರ್ಜ್ಡ್ ಕಣಗಳ ಚಲನೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ… ಹೀಗಾಗಿ, ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದ ಅಸ್ತಿತ್ವವು ನಿರ್ದೇಶಿತ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವಿರುವ ಉಚಿತ ಚಾರ್ಜ್ಡ್ ಕಣಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಎರಡನೆಯದಾಗಿ, ಈ ಚಾರ್ಜ್ಗಳನ್ನು ಚಲಾಯಿಸಲು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಮತ್ತು, ಸಹಜವಾಗಿ, ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಚಾರ್ಜ್ಡ್ ಕಣಗಳ ಈ ಚಲನೆಯು ನಡೆಯುವ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸ್ಥಳವಿರಬೇಕು.
ವಾಹಕಗಳಲ್ಲಿ ಉಚಿತ ಚಾರ್ಜ್ಡ್ ಕಣಗಳು ಹೇರಳವಾಗಿವೆ: ಲೋಹಗಳಲ್ಲಿ, ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳಲ್ಲಿ, ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದಲ್ಲಿ. ತಾಮ್ರದ ಕಂಡಕ್ಟರ್ನಲ್ಲಿ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಇವು ಉಚಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು, ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ನಲ್ಲಿ - ಅಯಾನುಗಳು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸೀಸದ-ಆಮ್ಲ ಬ್ಯಾಟರಿಯಲ್ಲಿ ಸಲ್ಫ್ಯೂರಿಕ್ ಆಸಿಡ್ ಅಯಾನುಗಳು (ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮತ್ತು ಸಲ್ಫರ್ ಆಕ್ಸೈಡ್), ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದಲ್ಲಿ - ಅಯಾನುಗಳು ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು, ಅವುಗಳು ಅಯಾನೀಕೃತ ಅನಿಲದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ವಿಸರ್ಜನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ.
ಲೋಹದ
ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ತಾಮ್ರದ ತಂತಿಯ ಎರಡು ತುಂಡುಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳೋಣ ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಟರಿಗೆ ಸಣ್ಣ ಬಲ್ಬ್ ಅನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸಲು ಅವುಗಳನ್ನು ಬಳಸೋಣ. ಏನಾಗುವುದೆಂದು? ಬೆಳಕು ಹೊಳೆಯಲು ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ ಎ ನೇರ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ… ತಂತಿಗಳ ತುದಿಗಳ ನಡುವೆ ಈಗ ಬ್ಯಾಟರಿಯಿಂದ ರಚಿಸಲಾದ ಸಂಭಾವ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಿದೆ, ಅಂದರೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ತಂತಿಯೊಳಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದೆ.
ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ತಾಮ್ರದ ಪರಮಾಣುಗಳ ಹೊರಗಿನ ಚಿಪ್ಪುಗಳ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಕ್ಷೇತ್ರದ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವಂತೆ ಒತ್ತಾಯಿಸುತ್ತದೆ - ಪರಮಾಣುವಿನಿಂದ ಪರಮಾಣುವಿಗೆ, ಪರಮಾಣುವಿನಿಂದ ಮುಂದಿನ ಪರಮಾಣುವಿಗೆ, ಹೀಗೆ ಸರಪಳಿಯ ಉದ್ದಕ್ಕೂ, ಏಕೆಂದರೆ ಲೋಹದ ಹೊರ ಚಿಪ್ಪುಗಳ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಕಕ್ಷೆಗಳ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳಿಗೆ ಹತ್ತಿರವಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳಿಗಿಂತ ಪರಮಾಣುಗಳು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳಿಗೆ ಕಡಿಮೆ ಬಲವಾಗಿ ಬಂಧಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಬಿಟ್ಟ ಸ್ಥಳದಿಂದ, ಮತ್ತೊಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಋಣಾತ್ಮಕ ಟರ್ಮಿನಲ್ನಿಂದ ಬರುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಲೋಹದ ಸರಪಳಿಯ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಮುಕ್ತವಾಗಿ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ, ಸುಲಭವಾಗಿ ಪರಮಾಣುಗಳಿಗೆ ಸೇರಿದವುಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತವೆ.
ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಸ್ಫಟಿಕ ಲ್ಯಾಟಿಸ್ನ ಪರಮಾಣುಗಳಿಗೆ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವಾಗ, ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ (ಮೈನಸ್ನಿಂದ ಸ್ಥಿರವಾದ EMF ಮೂಲದ ಪ್ಲಸ್ಗೆ) ವೇಗವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುತ್ತಿರುವ ಲೋಹದ ಸ್ಫಟಿಕ ಜಾಲರಿಯ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಅವು ತಳ್ಳಲ್ಪಟ್ಟ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಅವರ ಹಾದಿಯುದ್ದಕ್ಕೂ.
ಅವುಗಳ ಚಲನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಪರಮಾಣುಗಳಾಗಿ ಒಡೆಯುತ್ತವೆ (ಉಷ್ಣ ಚಲನೆಯು ಪರಮಾಣುಗಳ ಸಂಪೂರ್ಣ ರಚನೆಯನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಕಂಪಿಸುತ್ತದೆ), ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ವಾಹಕವು ಬಿಸಿಯಾಗುತ್ತದೆ - ಅದು ಹೇಗೆ ಪ್ರಕಟವಾಗುತ್ತದೆ ತಂತಿಗಳ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿರೋಧ.
ಲೋಹದಲ್ಲಿ ಉಚಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು
ಎಕ್ಸ್-ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಲೋಹಗಳ ಅಧ್ಯಯನ, ಹಾಗೆಯೇ ಇತರ ವಿಧಾನಗಳು, ಲೋಹಗಳು ಸ್ಫಟಿಕದ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದೆ.ಇದರರ್ಥ ಅವು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶದಲ್ಲಿ (ಕ್ರಮದಲ್ಲಿ, ಅಯಾನುಗಳಲ್ಲಿ) ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಜೋಡಿಸಲಾದ ಪರಮಾಣುಗಳು ಅಥವಾ ಅಣುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ, ಅದು ಎಲ್ಲಾ ಮೂರು ಆಯಾಮಗಳಲ್ಲಿ ಸರಿಯಾದ ಪರ್ಯಾಯವನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತದೆ.
ಈ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಅಂಶಗಳ ಪರಮಾಣುಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿವೆ, ಅವುಗಳ ಹೊರಗಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಈ ಪರಮಾಣುವಿಗೆ ನೆರೆಯವುಗಳಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತವೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಪ್ರತಿ ಪರಮಾಣುವಿಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ನ ಬಂಧದ ಮಟ್ಟವು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಇರುವುದಿಲ್ಲ.
ಲೋಹದ ಪ್ರಕಾರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ, ಪ್ರತಿ ಪರಮಾಣುವಿನ ಕನಿಷ್ಠ ಒಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು, ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಎರಡು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು, ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಮೂರು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಬಾಹ್ಯವಾಗಿ ಹೇರಿದ ಶಕ್ತಿಗಳ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಲೋಹದಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಚಲನೆಗಳ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ಮುಕ್ತವಾಗಿರುತ್ತವೆ.
ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್
ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ನಲ್ಲಿ ಏನಿದೆ? ತಾಮ್ರದ ತಂತಿಗಳ ಬದಲಿಗೆ ನೀವು ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್, ಕಾಗದ ಅಥವಾ ಅಂತಹುದೇನಾದರೂ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತಿದ್ದರೆ? ವಿದ್ಯುತ್ ಇರುವುದಿಲ್ಲ, ಬೆಳಕು ಬರುವುದಿಲ್ಲ. ಏಕೆ? ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ನ ರಚನೆಯು ಅದು ತಟಸ್ಥ ಅಣುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಅದು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಕ್ರಿಯೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿಯೂ ಸಹ ತಮ್ಮ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಕ್ರಮಬದ್ಧವಾದ ಚಲನೆಯಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುವುದಿಲ್ಲ - ಅವುಗಳು ಸರಳವಾಗಿ ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಲೋಹದಲ್ಲಿರುವಂತೆ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ನಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಉಚಿತ ವಹನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳಿಲ್ಲ.
ಯಾವುದೇ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಅಣುವಿನ ಪರಮಾಣುವಿನ ಹೊರಗಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಬಿಗಿಯಾಗಿ ಪ್ಯಾಕ್ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿರುತ್ತವೆ, ಮೇಲಾಗಿ, ಅವು ಅಣುವಿನ ಆಂತರಿಕ ಬಂಧಗಳಲ್ಲಿ ಭಾಗವಹಿಸುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಅಂತಹ ವಸ್ತುವಿನ ಅಣುಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ತಟಸ್ಥವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಎಲ್ಲಾ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಅಣುಗಳು ಧ್ರುವೀಕರಣವನ್ನು ಮಾಡಬಹುದು.
ಅವರಿಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಕ್ರಿಯೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ಪ್ರತಿ ಅಣುವಿನ ಸಂಬಂಧಿತ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶಗಳು ಸಮತೋಲನದ ಸ್ಥಾನದಿಂದ ಸ್ವಲ್ಪಮಟ್ಟಿಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಪ್ರತಿ ಚಾರ್ಜ್ಡ್ ಕಣವು ತನ್ನದೇ ಆದ ಪರಮಾಣುವಿನಲ್ಲಿ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ. ಈ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ಚಾರ್ಜ್ ಡಿಸ್ಪ್ಲೇಸ್ಮೆಂಟ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಧ್ರುವೀಕರಣ.
ಧ್ರುವೀಕರಣದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಿಂದ ಈ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಧ್ರುವೀಕರಣಗೊಂಡ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಶುಲ್ಕಗಳು ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಇದು ಅವುಗಳ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದೊಂದಿಗೆ ಧ್ರುವೀಕರಣಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾದ ಬಾಹ್ಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಈ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಬಾಹ್ಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸುವ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಅವಾಹಕ ಸ್ಥಿರ.