कौन से पदार्थ बिजली का संचालन करते हैं

जैसा कि आप जानते हैं, विद्युत आवेश वाहकों के क्रमबद्ध संचलन को विद्युत धारा कहते हैं। इलेक्ट्रॉन ऐसे आवेश वाहकों के रूप में कार्य कर सकते हैं—धातुओं, अर्धचालकों और गैसों में; आयन - इलेक्ट्रोलाइट्स और गैसों में; और अर्धचालकों में, छिद्र भी विद्युत आवेश के वाहक के रूप में कार्य करते हैं - इलेक्ट्रॉन आवेश के परिमाण के बराबर परमाणुओं में खाली वैलेंस बांड, लेकिन एक सकारात्मक आवेश के साथ।

प्रश्न पूछना कि कौन से पदार्थ आचरण करते हैं बिजली, हमें इस बारे में अनुमान लगाना होगा कि पहली जगह में करंट का क्या कारण है, अर्थात् कुछ पदार्थों में आवेशित कणों की उपस्थिति के बारे में। हम यहां बायस करंट पर विचार नहीं करेंगे, क्योंकि यह कंडक्शन करंट नहीं है और इसलिए इस सवाल से सीधे तौर पर प्रासंगिक नहीं है।

ठीक है, सभी आधुनिक इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में धातु विद्युत प्रवाह के मुख्य संवाहक हैं। धातुओं को इन परमाणुओं के नाभिक के साथ वैलेंस इलेक्ट्रॉनों के कमजोर कनेक्शन, अर्थात् परमाणुओं के बाहरी ऊर्जा स्तरों के इलेक्ट्रॉनों की विशेषता है।

और ठीक इन बंधनों की कमजोरी के कारण, जब कंडक्टर में किसी कारण (एडी इलेक्ट्रिक फील्ड या लागू वोल्टेज) के लिए एक संभावित अंतर होता है, तो ये इलेक्ट्रॉन हिमस्खलन में एक दिशा या किसी अन्य में जाने लगते हैं, चालन इलेक्ट्रॉन अंदर चले जाते हैं क्रिस्टल जाली, «इलेक्ट्रॉनिक गैस» आंदोलन के रूप में।

धातु कंडक्टरों के विशिष्ट प्रतिनिधि: तांबा, एल्यूमीनियम, टंगस्टन।

सूची में और नीचे - अर्धचालक… अर्धचालक, विद्युत प्रवाह संचालित करने की अपनी क्षमता में, तांबे के तारों जैसे कंडक्टरों और Plexiglas जैसे डाइलेक्ट्रिक्स के बीच एक मध्यवर्ती स्थिति पर कब्जा कर लेते हैं। यहां, एक इलेक्ट्रॉन एक बार में दो परमाणुओं से बंधा होता है - परमाणु एक दूसरे के साथ सहसंयोजक बंधों में होते हैं - इसलिए, किसी भी व्यक्तिगत इलेक्ट्रॉन को गति करना शुरू करने के लिए माना जाता है, जिससे करंट पैदा होता है, इसे छोड़ने की अपनी क्षमता का एहसास करने के लिए पहले ऊर्जा प्राप्त करनी चाहिए। तुम परमाणु हो

उदाहरण के लिए, एक अर्धचालक को गर्म किया जा सकता है और कुछ इलेक्ट्रॉन अपने परमाणुओं को छोड़ना शुरू कर देंगे, अर्थात होंगे वर्तमान के अस्तित्व के लिए शर्त - मुक्त वाहक - इलेक्ट्रॉन और छेद - क्रिस्टल जाली में दिखाई देंगे (उस स्थान पर जहां इलेक्ट्रॉन छोड़ दिया गया था, पहले एक सकारात्मक चार्ज के साथ एक खाली स्थान रहता है - एक छेद, जो तब दूसरे परमाणु से एक इलेक्ट्रॉन द्वारा कब्जा कर लिया जाता है)। शुद्ध अर्धचालकों के प्रमुख प्रतिनिधि हैं: जर्मेनियम, सिलिकॉन, बोरॉन। हम यहां रिश्तों को नहीं देख रहे हैं।

इलेक्ट्रोलाइट्स उनमें मुक्त आवेश वाहकों की उपस्थिति के कारण धारा प्रवाहित करने में भी सक्षम हैं। लेकिन इलेक्ट्रोलाइट्स दूसरी तरह के संवाहक होते हैं। इलेक्ट्रोलाइट्स में मुक्त आवेश वाहक आयन होते हैं (सकारात्मक आयनों को धनायन कहा जाता है, ऋणात्मक आयनों को ऋणायन कहा जाता है)।

एसिड, क्षार, क्षार या उनके घोल में इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण (अणुओं के भागों में टूटने - अलग-अलग आयनों में) की प्रक्रिया के कारण यहां केशन और आयन बनते हैं। इसके साथ ही पृथक्करण के साथ, आयन अणुओं के साथ फिर से जुड़ जाते हैं - इसे इलेक्ट्रोलाइट में गतिशील संतुलन कहा जाता है। इलेक्ट्रोलाइट का एक उदाहरण पानी में सल्फ्यूरिक एसिड का 40% समाधान है।

अंत में, प्लाज्मा - एक आयनित गैस - पदार्थ के एकत्रीकरण की चौथी अवस्था है। प्लाज्मा में, विद्युत आवेश इलेक्ट्रॉनों द्वारा ले जाया जाता है, साथ ही गैस के गर्म होने पर या एक्स-रे, पराबैंगनी के संपर्क में आने पर बनने वाले आयनों और आयनों द्वारा , या अन्य विकिरण (या ताप और विकिरण की क्रिया के तहत)। प्लाज्मा अर्ध-तटस्थ होता है, अर्थात इसके अंदर छोटी मात्रा में कुल आवेश हर जगह शून्य के बराबर होता है। लेकिन गैस के कणों की गतिशीलता के कारण प्लाज्मा अभी भी बिजली का संचालन करने में सक्षम है।

सिद्धांत रूप में, प्लाज्मा बाहरी विद्युत क्षेत्र को ढाल देता है, क्योंकि इस क्षेत्र में आवेश अलग हो जाते हैं, लेकिन इस तथ्य के कारण कि आवेश वाहकों की तापीय गति मौजूद होती है, छोटे पैमाने पर प्लाज्मा की अर्ध-तटस्थता का उल्लंघन होता है और प्लाज्मा व्यावहारिक रूप से विद्युत प्रवाह संचालित करने की क्षमता प्राप्त कर लेता है। ब्रह्मांड में सभी अंतरतारकीय स्थान प्लाज्मा से भरे हुए हैं, और तारे स्वयं प्लाज्मा से बने हैं।