தி கடத்தும் மற்றும் இன்சுலேடிங் பொருட்கள் மின்சாரம் தொடர்பான அவர்களின் நடத்தைக்கு ஏற்ப அவை வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. மின்சாரத்தை நடத்தும் திறன் கொண்டவை உள்ளன, மாறாக, அவ்வாறு செய்ய முடியாது. இந்த பொருட்கள் வெவ்வேறு குணாதிசயங்களைக் கொண்டிருக்கின்றன மற்றும் தொழில் மற்றும் வீட்டில் பல்வேறு துறைகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
இந்த கட்டுரையில், கடத்தும் மற்றும் இன்சுலேடிங் பொருட்கள் மற்றும் அவை ஒவ்வொன்றும் எதற்காக என்பதை நீங்கள் தெரிந்து கொள்ள வேண்டிய அனைத்தையும் நாங்கள் உங்களுக்குச் சொல்லப் போகிறோம்.
கடத்தும் மற்றும் இன்சுலேடிங் பொருட்கள்
பொருட்களை இரண்டு பரந்த பிரிவுகளாகப் பிரிக்கலாம்: கடத்திகள் மற்றும் மின்கடத்திகள். ஒவ்வொரு பொருளும் வாகனம் ஓட்டுவதை எளிதாக்குகிறதா அல்லது தடுக்கிறதா என்பதைப் பொறுத்து, அவற்றை நல்ல கடத்திகள் மற்றும் மோசமான கடத்திகள் என வரையறுப்பது மிகவும் சரியாக இருக்கும். இந்த பிரிவு வெப்ப கடத்துத்திறன் (அதாவது வெப்ப பரிமாற்றம்) அல்லது மின் கடத்துத்திறன் (அதாவது தற்போதைய ஓட்டம்) ஆகியவற்றை பாதிக்கிறது.
ஒரு பொருள் மின்சாரத்தை கடத்துகிறதா இல்லையா என்பது எலக்ட்ரான்கள் அதன் வழியாக செல்லும் எளிமையைப் பொறுத்தது. புரோட்டான்கள் நகராது, ஏனெனில் அவை மின் கட்டணத்தை சுமந்தாலும், அவை கருவில் உள்ள மற்ற புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களுடன் பிணைக்கப்படுகின்றன. வேலன்ஸ் எலக்ட்ரான்கள் நட்சத்திரங்களைச் சுற்றி வரும் புறக்கோள்கள் போன்றவை. அவர்கள் இடத்தில் தங்குவதற்கு போதுமான அளவு ஈர்க்கப்படுகிறார்கள், ஆனால் அவற்றை இடத்திலிருந்து வெளியேற்றுவதற்கு எப்போதும் அதிக ஆற்றல் தேவைப்படாது.
உலோகங்கள் எளிதில் இழக்கின்றன மற்றும் எலக்ட்ரான்களைப் பெறுகின்றன, எனவே அவை கடத்திகளின் பட்டியலை ஆளுகின்றன. கரிம மூலக்கூறுகள் பெரும்பாலும் மின்கடத்திகளாகும், ஓரளவு அவை கோவலன்ட் பிணைப்புகளால் (பொது எலக்ட்ரான்கள்) ஒன்றாகப் பிணைக்கப்படுகின்றன, ஆனால் ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகள் பல மூலக்கூறுகளை உறுதிப்படுத்த உதவுகின்றன. பெரும்பாலான பொருட்கள் நல்ல கடத்திகள் அல்லது நல்ல மின்கடத்திகள் அல்ல. அவை மின்சாரத்தை எளிதில் கடத்தாது, ஆனால் போதுமான ஆற்றலுடன், எலக்ட்ரான்கள் நகரும்.
சில இன்சுலேடிங் பொருட்கள் தூய நிலையில் காணப்படுகின்றன, ஆனால் அவை சிறிய அளவில் வேறொரு தனிமத்துடன் டோப் செய்யப்பட்டாலோ அல்லது அசுத்தங்களைக் கொண்டிருந்தாலோ அவை நடந்து கொள்கின்றன அல்லது எதிர்வினையாற்றுகின்றன. உதாரணமாக, பெரும்பாலான மட்பாண்டங்கள் சிறந்த மின்கடத்திகள், ஆனால் நீங்கள் அவற்றை மாற்றினால், நீங்கள் சூப்பர் கண்டக்டர்களைப் பெறலாம். தூய நீர் ஒரு இன்சுலேட்டர், ஆனால் அழுக்கு நீர் குறைவான கடத்துத்திறன் கொண்டது, அதே சமயம் உப்பு நீர் சுதந்திரமாக மிதக்கும் அயனிகளுடன் நன்றாக நடத்துகிறது.
கடத்தும் பொருள் என்றால் என்ன?
துகள்களுக்கு இடையில் எலக்ட்ரான்கள் சுதந்திரமாக பாய அனுமதிக்கும் பொருட்கள் கடத்திகள். கடத்தும் பொருட்களால் செய்யப்பட்ட பொருள்கள் பொருளின் முழு மேற்பரப்பிலும் கட்டண பரிமாற்றத்தை அனுமதிக்கும். ஒரு குறிப்பிட்ட இடத்தில் ஒரு பொருளுக்கு கட்டணம் மாற்றப்பட்டால், அது பொருளின் முழு மேற்பரப்பிலும் விரைவாக விநியோகிக்கப்படுகிறது.
மின்னூட்டங்களின் இயக்கத்தின் விளைவாக மின்னூட்டம் பரவுகிறது. மின்கடத்தா பொருட்கள் எலக்ட்ரான்களை ஒரு துகளில் இருந்து மற்றொரு துகளுக்கு கொண்டு செல்ல அனுமதிக்கின்றன, ஏனெனில் அதிகப்படியான எலக்ட்ரான்களுக்கு இடையே உள்ள ஒட்டுமொத்த விரட்டும் விசை குறைக்கப்படும் வரை சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பொருள் எப்போதும் அதன் கட்டணத்தை விநியோகிக்கும். இந்த வழியில், ஒரு சார்ஜ் செய்யப்பட்ட கடத்தி மற்றொரு பொருளுடன் தொடர்பு கொண்டால், கடத்தி அதன் கட்டணத்தை அந்த பொருளுக்கு மாற்றலாம்.
இரண்டாவது பொருள் கடத்தும் பொருளால் செய்யப்பட்டால், பொருட்களுக்கு இடையே கட்டண பரிமாற்றம் ஏற்படும். மின்கடத்திகள் எலக்ட்ரான்களின் இலவச இயக்கத்தின் மூலம் கட்டண பரிமாற்றத்தை அனுமதிக்கின்றன.
குறைக்கடத்தி பொருள் என்றால் என்ன?
கடத்தும் பொருட்களில், அதே செயல்பாட்டைக் கொண்ட பொருட்களைக் காண்கிறோம், ஆனால் அவை இன்சுலேட்டர்களாகவும் செயல்பட முடியும், இருப்பினும் இது பல காரணிகளைப் பொறுத்தது. இந்த காரணிகள்:
- மின்சார புலம்
- காந்த புலம்
- அழுத்தம்
- நிகழ்வு கதிர்வீச்சு
- உங்கள் சூழலின் வெப்பநிலை
மிகவும் பரவலாக பயன்படுத்தப்படும் குறைக்கடத்தி பொருட்கள் சிலிக்கான், ஜெர்மானியம் மற்றும் சமீபத்தில் தான் கந்தகம் பயன்படுத்தப்பட்டது குறைக்கடத்தி பொருளாக.
சூப்பர் கண்டக்டிங் பொருள் என்றால் என்ன?
இந்த பொருள் கவர்ச்சிகரமானது, ஏனெனில் இது பொருள் மின்னோட்டத்தை நடத்துவதற்கான உள்ளார்ந்த திறனைக் கொண்டுள்ளது, ஆனால் சரியான நிலைமைகளின் கீழ், எதிர்ப்பு அல்லது ஆற்றல் இழப்பு இல்லாமல்.
பொதுவாக, வெப்பநிலை குறைவதால் உலோகக் கடத்திகளின் எதிர்ப்புத் திறன் குறைகிறது. ஒரு முக்கியமான வெப்பநிலையை அடையும் போது, சூப்பர் கண்டக்டரின் எதிர்ப்பானது வியத்தகு அளவில் குறைகிறது, ஆனால் சக்தி இல்லாவிட்டாலும் உள்ளே உள்ள ஆற்றல் தொடர்ந்து பாய்வதை உறுதி செய்கிறது. சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டி உருவாக்கப்படுகிறது.
இது மின் எதிர்ப்பை வெளிப்படுத்தாத தகரம் அல்லது அலுமினியம் போன்ற எளிய உலோகக் கலவைகள் உட்பட பல்வேறு வகையான பொருட்களில் நிகழ்கிறது, இதனால் பொருள் அதன் களத்தில் நுழைவதைத் தடுக்கிறது. மெய்ஸ்னர் விளைவு எது, இது பொருளைத் தள்ளிவிட அனுமதிக்கிறது, அதை மிதக்க வைக்கிறது.
இன்சுலேடிங் பொருள் என்றால் என்ன
கடத்திகள் போலல்லாமல், இன்சுலேட்டர்கள் என்பது அணுவிலிருந்து அணுவிற்கும் மூலக்கூறிலிருந்து மூலக்கூறுக்கும் எலக்ட்ரான்களின் இலவச ஓட்டத்தைத் தடுக்கும் பொருட்கள். சுமை ஒரு குறிப்பிட்ட இடத்தில் தனிமைப்படுத்திக்கு மாற்றப்பட்டால், அதிகப்படியான சுமை சுமையின் அசல் இடத்திலேயே இருக்கும். இன்சுலேடிங் துகள்கள் எலக்ட்ரான்களின் இலவச ஓட்டத்தை அனுமதிக்காது, எனவே மின்சுமைப் பொருளின் மேற்பரப்பில் கட்டணம் அரிதாகவே சமமாக விநியோகிக்கப்படுகிறது.
இன்சுலேட்டர்கள் பயனுள்ளதாக இல்லை என்றாலும் கட்டணம் பரிமாற்றம், மின்னியல் சோதனைகள் மற்றும் ஆர்ப்பாட்டங்களில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. கடத்தும் பொருள்கள் பொதுவாக காப்புப் பொருள்களில் பொருத்தப்படும். இன்சுலேட்டருக்கு மேலே உள்ள கடத்திகளின் இந்த ஏற்பாடு, மின்கடத்தும் பொருளில் இருந்து அதன் சுற்றுப்புறங்களுக்கு மின்னேற்றத்தை மாற்றுவதைத் தடுக்கிறது, ஷார்ட் சர்க்யூட் அல்லது மின் அதிர்ச்சி போன்ற விபத்துகளைத் தவிர்க்கிறது. இந்த ஏற்பாடு கடத்தும் பொருளைத் தொடாமல் கையாள அனுமதிக்கிறது.
எனவே மொபைல் லேப் டேபிளின் மேல் உள்ள கண்டக்டருக்கு இன்சுலேடிங் பொருள் ஒரு கைப்பிடியாக செயல்படுகிறது என்று சொல்லலாம். எடுத்துக்காட்டாக, சோதனைகளை ஏற்றுவதற்கு அலுமினியம் சோடா கேனைப் பயன்படுத்தினால், கேனை பிளாஸ்டிக் கோப்பையின் மேல் பொருத்த வேண்டும். கண்ணாடி ஒரு இன்சுலேட்டராக செயல்படுகிறது, சோடா கேன் கசிவதைத் தடுக்கிறது.
கடத்தும் மற்றும் காப்புப் பொருட்களின் எடுத்துக்காட்டுகள்
கடத்தும் பொருட்களின் எடுத்துக்காட்டுகளில் பின்வருவன அடங்கும்:
- செலுத்த
- செம்பு
- தங்கம்
- அலுமினிய
- இரும்பு
- எஃகு
- பித்தளை
- வெண்கலம்
- பாதரசம்
- கிராஃபைட்
- கடல் நீர்
- கான்கிரீட்
இன்சுலேடிங் பொருட்களின் எடுத்துக்காட்டுகள் பின்வருவனவற்றை உள்ளடக்குகின்றன:
- நாளங்கள்
- ரப்பர்
- எண்ணெய்
- நிலக்கீல்
- கண்ணாடியிழை
- பீங்கான்
- பீங்கான்
- குவார்ட்ஸ்
- பருத்தி (உலர்ந்த)
- காகிதம் (உலர்ந்த)
- உலர்ந்த மரம்)
- பிளாஸ்டிக்
- பகுதியில்
- வைரங்கள்
- தூய நீர்
- அழிப்பான்
கடத்திகள் மற்றும் மின்கடத்திகள் என்ற வகைகளில் பொருட்களைப் பிரிப்பது ஒரு செயற்கைப் பிரிவாகும். தொடர்ச்சியாக எங்காவது பொருளை வைப்பது மிகவும் பொருத்தமானது.
அனைத்து கடத்தும் பொருட்களும் ஒரே கடத்துத்திறனைக் கொண்டிருக்கவில்லை என்பதை புரிந்து கொள்ள வேண்டும், மேலும் அனைத்து மின்கடத்திகளும் எலக்ட்ரான்களின் இயக்கத்திற்கு சமமாக எதிர்ப்புத் தெரிவிக்கவில்லை. கடத்துத்திறன் என்பது சில பொருட்களின் வெளிப்படைத்தன்மைக்கு ஒப்பானது.: ஒளியை எளிதில் "கடக்கும்" பொருட்கள் "வெளிப்படையானவை" என்று அழைக்கப்படுகின்றன, அதே சமயம் எளிதில் "கடந்து செல்ல" முடியாதவை "ஒளிபுகா" என்று அழைக்கப்படுகின்றன. இருப்பினும், அனைத்து வெளிப்படையான பொருட்களும் ஒரே ஒளியியல் கடத்துத்திறனைக் கொண்டிருக்கவில்லை. மின் கடத்திகளுக்கும் இதுவே செல்கிறது, சில மற்றவர்களை விட சிறந்தவை.
சூப்பர் கண்டக்டர்கள் எனப்படும் அதிக கடத்துத்திறன் கொண்டவை ஒரு முனையிலும், குறைந்த கடத்துத்திறன் கொண்ட பொருட்கள் மறுமுனையிலும் வைக்கப்படுகின்றன. நீங்கள் மேலே பார்க்க முடியும் என, உலோக மிகவும் கடத்தும் இறுதியில் அருகில் வைக்கப்படும், போது கண்ணாடி தொடர்ச்சியின் மறுமுனையில் வைக்கப்படும். உலோகங்களின் கடத்துத்திறன் கண்ணாடியை விட ஒரு டிரில்லியன் டிரில்லியன் மடங்கு அதிகமாக இருக்கும்.
வெப்பநிலை கடத்துத்திறனையும் பாதிக்கிறது. வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது, அணுக்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்கள் ஆற்றல் பெறுகின்றன. கண்ணாடி போன்ற சில இன்சுலேட்டர்கள் குளிர்ச்சியாக இருக்கும் போது மோசமான கடத்திகள், ஆனால் சூடாக இருக்கும் போது நல்ல கடத்திகள். பெரும்பாலான உலோகங்கள் சிறந்த கடத்திகள்.. அவை குளிர்ச்சியை அனுமதிக்கின்றன மற்றும் சூடாக இருக்கும் போது மோசமான கடத்திகள். மிகக் குறைந்த வெப்பநிலையில் சூப்பர் கண்டக்டர்களில் சில நல்ல கடத்திகள் கண்டறியப்பட்டுள்ளன.
இந்த தகவலுடன் நீங்கள் கடத்தும் மற்றும் இன்சுலேடிங் பொருட்களைப் பற்றி மேலும் அறியலாம் என்று நம்புகிறேன்.