ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆ ಎಂದರೇನು

ಅದರ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದ ಅಂಗೀಕಾರವನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟಲು ಈ ಅಥವಾ ಆ ದೇಹದ ಆಸ್ತಿಯ ಬಗ್ಗೆ ಮಾತನಾಡುತ್ತಾ, ನಾವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ "ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿರೋಧ" ಎಂಬ ಪದವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತೇವೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ನಲ್ಲಿ, ಇದು ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿದೆ, ವಿಶೇಷ ಮೈಕ್ರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಘಟಕಗಳು ಸಹ ಇವೆ, ಒಂದು ಅಥವಾ ಇನ್ನೊಂದು ನಾಮಮಾತ್ರ ಪ್ರತಿರೋಧದೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿರೋಧಕಗಳು.

ಆದರೆ "ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆ" ಅಥವಾ "ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆ" ಎಂಬ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯೂ ಇದೆ, ಇದು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ನಡೆಸುವ ದೇಹದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ನಿರೂಪಿಸುತ್ತದೆ.

ಪ್ರತಿರೋಧವು ಪ್ರಸ್ತುತಕ್ಕೆ ವಿಲೋಮ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ, ವಾಹಕತೆಯು ಪ್ರವಾಹಕ್ಕೆ ನೇರವಾಗಿ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ, ವಾಹಕತೆಯು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿರೋಧದ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧವಾಗಿದೆ.

ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಓಮ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಸೀಮೆನ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ನಾವು ಯಾವಾಗಲೂ ವಸ್ತುವಿನ ಒಂದೇ ಆಸ್ತಿಯ ಬಗ್ಗೆ ಮಾತನಾಡುತ್ತಿದ್ದೇವೆ - ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿಯನ್ನು ನಡೆಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ.

ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನ ವಾಹಕತೆಯು ಮ್ಯಾಟರ್ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತುತವನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಚಾರ್ಜ್ ವಾಹಕಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ಲೋಹಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಆದರೂ ಬಹುತೇಕ ಎಲ್ಲಾ ವಸ್ತುಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ.

ವಸ್ತುವಿನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣತೆಯು ಅದರ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ತಾಪಮಾನವು ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಉಷ್ಣ ಚಲನೆಯು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಕ್ರಮಬದ್ಧ ಚಲನೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಅಡ್ಡಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ನಿರ್ದೇಶಿಸಿದ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ.

ತಂತಿಯು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ, ಅದರ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ ಪ್ರದೇಶವು ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ, ಅದರಲ್ಲಿ ಉಚಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ (ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರತಿರೋಧ ಕಡಿಮೆ), ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ವಾಹಕತೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.

ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕಲ್ ಇಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ನಲ್ಲಿ, ಕನಿಷ್ಟ ನಷ್ಟಗಳೊಂದಿಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ರವಾನಿಸುವುದು ಅತ್ಯಂತ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ. ಆ ಕಾರಣಕ್ಕಾಗಿ ಲೋಹಗಳು ಅದರಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಗರಿಷ್ಠ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವವು, ಅಂದರೆ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿರೋಧ: ಬೆಳ್ಳಿ, ತಾಮ್ರ, ಚಿನ್ನ, ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ. ಲೋಹಗಳಲ್ಲಿ ಮುಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಲೋಹಗಳಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯ ವಾಹಕಗಳಾಗಿ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಮತ್ತು ತಾಮ್ರವನ್ನು ಬಳಸುವುದು ಆರ್ಥಿಕವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ಲಾಭದಾಯಕವಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ತಾಮ್ರವು ಬೆಳ್ಳಿಗಿಂತ ಅಗ್ಗವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ತಾಮ್ರದ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಬೆಳ್ಳಿಗಿಂತ ಸ್ವಲ್ಪ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ, ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ ತಾಮ್ರ ವಾಹಕತೆ ಬೆಳ್ಳಿಗಿಂತ ಸ್ವಲ್ಪ ಕಡಿಮೆ. ತಂತಿಗಳ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಇತರ ಲೋಹಗಳು ಮುಖ್ಯವಲ್ಲ. 

ಮುಕ್ತ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಅನಿಲ ಮತ್ತು ದ್ರವ ಮಾಧ್ಯಮವು ಅಯಾನಿಕ್ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಂತೆ ಅಯಾನುಗಳು ಚಾರ್ಜ್ ವಾಹಕಗಳಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಮಾಧ್ಯಮದ ಪರಿಮಾಣದ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಚಲಿಸಬಹುದು. ಅಂತಹ ವಾತಾವರಣ ಇರಬಹುದು ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯ… ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ, ಅದರ ಅಯಾನಿಕ್ ವಾಹಕತೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಉಷ್ಣ ಚಲನೆಯೊಂದಿಗೆ, ಅಯಾನುಗಳ ಶಕ್ತಿಯು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮಾಧ್ಯಮದ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.

ವಸ್ತುವಿನ ಸ್ಫಟಿಕ ಜಾಲರಿಯಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ರಂಧ್ರ ವಹನ ಸಂಭವಿಸಬಹುದು. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ರಂಧ್ರಗಳು ಚಲಿಸಿದಾಗ ಅವು ಖಾಲಿ ಜಾಗಗಳಂತೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ - ವಸ್ತುವಿನ ಸ್ಫಟಿಕ ಜಾಲರಿಯಲ್ಲಿ ಖಾಲಿ ಜಾಗಗಳು. ಲೋಹಗಳಲ್ಲಿನ ಅನಿಲದ ಮೋಡದಂತೆ ಮುಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಇಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವುದಿಲ್ಲ.

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವಹನಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿ ಅರೆವಾಹಕಗಳಲ್ಲಿ ರಂಧ್ರ ವಹನ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ವಿವಿಧ ಸಂಯೋಜನೆಗಳಲ್ಲಿನ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳು ವಿವಿಧ ಮೈಕ್ರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲಾದ ವಾಹಕತೆಯ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ನಿಮಗೆ ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ: ಡಯೋಡ್‌ಗಳು, ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು, ಥೈರಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು, ಇತ್ಯಾದಿ.

ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, 19 ನೇ ಶತಮಾನದಲ್ಲಿ ಈಗಾಗಲೇ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕಲ್ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್‌ನಲ್ಲಿ ಲೋಹಗಳನ್ನು ಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳಾಗಿ ಬಳಸಲಾರಂಭಿಸಿತು, ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ಸ್, ಇನ್ಸುಲೇಟರ್‌ಗಳು (ಕಡಿಮೆ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯೊಂದಿಗೆ), ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಮೈಕಾ, ರಬ್ಬರ್, ಪಿಂಗಾಣಿ.

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ, ಅರೆವಾಹಕಗಳು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಹರಡಿವೆ, ವಾಹಕಗಳು ಮತ್ತು ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ಸ್‌ಗಳ ನಡುವೆ ಗೌರವಾನ್ವಿತ ಮಧ್ಯಂತರ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ಆಕ್ರಮಿಸಿಕೊಂಡಿವೆ.ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಧುನಿಕ ಅರೆವಾಹಕಗಳು ಸಿಲಿಕಾನ್, ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್, ಕಾರ್ಬನ್ ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿವೆ. ಇತರ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಬಾರಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.