எந்தவொரு ஊடகத்திலும் இலவச சார்ஜ் கேரியர்கள் இருந்தால் (உதாரணமாக, உலோகத்தில் எலக்ட்ரான்கள்), பின்னர் அவை ஓய்வில் இல்லை, ஆனால் சீரற்ற முறையில் நகரும். ஆனால் நீங்கள் எலக்ட்ரான்களை ஒரு குறிப்பிட்ட திசையில் ஒழுங்கான முறையில் நகர்த்தலாம். சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களின் இந்த இயக்கம் மின்சாரம் என்று அழைக்கப்படுகிறது.
உள்ளடக்கம்
மின்சாரம் எவ்வாறு உருவாகிறது
நாம் இரண்டு கடத்திகளை எடுத்துக் கொண்டால், அவற்றில் ஒன்று எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்டால் (அதில் எலக்ட்ரான்களைச் சேர்த்தல்), மற்றொன்று நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்டால் (அதிலிருந்து சில எலக்ட்ரான்களை எடுத்துக்கொள்வது), ஒரு மின்சார புலம் எழும். நீங்கள் இரண்டு மின்முனைகளையும் ஒரு கடத்தியுடன் இணைத்தால், மின் விசை திசையன் திசைக்கு ஏற்ப, மின்புல திசையன் எதிர் திசையில் எலக்ட்ரான்களை நகர்த்துமாறு புலம் கட்டாயப்படுத்தும். எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்கள் அவை அதிகமாக இருக்கும் மின்முனையிலிருந்து அவை குறைபாடுள்ள மின்முனைக்கு நகரும்.
எலக்ட்ரான் இயக்கத்தின் நிகழ்வுக்கு, இரண்டாவது மின்முனைக்கு நேர்மறை கட்டணத்தை வழங்க வேண்டிய அவசியமில்லை. முக்கிய விஷயம் என்னவென்றால், முதல் ஒன்றின் எதிர்மறை கட்டணம் அதிகமாக உள்ளது. இரண்டு கடத்திகளையும் எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்வது கூட சாத்தியம், ஆனால் ஒரு நடத்துனருக்கு மற்றதை விட அதிக கட்டணம் இருக்க வேண்டும். இந்த வழக்கில், ஒரு மின்னோட்டத்தை ஏற்படுத்தும் சாத்தியமான வேறுபாட்டைப் பற்றி ஒருவர் பேசுகிறார்.
தண்ணீருடன் ஒப்புமை மூலம், நீரால் நிரப்பப்பட்ட இரண்டு பாத்திரங்களை வெவ்வேறு நிலைகளில் இணைத்தால், நீரோடை தோன்றும். அதன் அழுத்தம் அளவுகளில் உள்ள வேறுபாட்டைப் பொறுத்தது.
மின்சார புலத்தின் செயல்பாட்டின் கீழ் எலக்ட்ரான்களின் குழப்பமான இயக்கம் பொதுவாக பாதுகாக்கப்படுகிறது என்பது சுவாரஸ்யமானது, ஆனால் சார்ஜ் கேரியர்களின் வெகுஜன இயக்கத்தின் பொதுவான திசையன் ஒரு இயக்கப்பட்ட தன்மையைப் பெறுகிறது. இயக்கத்தின் "குழப்பமான" கூறு வினாடிக்கு பல பத்துகள் அல்லது நூற்றுக்கணக்கான கிலோமீட்டர் வேகத்தைக் கொண்டிருந்தால், திசை கூறு நிமிடத்திற்கு பல மில்லிமீட்டர்கள் ஆகும். ஆனால் தாக்கம் (எலக்ட்ரான்கள் கடத்தியின் நீளத்தில் நகரும் போது) ஒளியின் வேகத்தில் பரவுகிறது, எனவே மின்சாரம் 3 * 10 வேகத்தில் நகர்கிறது என்று அவர்கள் கூறுகிறார்கள்.8 மீ/வினாடி
மேற்கூறிய சோதனையின் கட்டமைப்பில், கடத்தியில் மின்னோட்டம் நீண்ட காலத்திற்கு இருக்காது - எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட கடத்தியில் உள்ள அதிகப்படியான எலக்ட்ரான்கள் வெளியேறும் வரை மற்றும் இரு துருவங்களிலும் அவற்றின் எண்ணிக்கை சமநிலையில் இல்லை. இந்த நேரம் சிறியது - ஒரு வினாடியின் முக்கியமற்ற பின்னங்கள்.
ஆரம்பத்தில் எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட மின்முனைக்குச் சென்று, கேரியர்களில் அதிகப்படியான மின்னூட்டத்தை உருவாக்குவது எலக்ட்ரான்களை மைனஸிலிருந்து பிளஸுக்கு நகர்த்திய அதே மின்சார புலத்தை வழங்காது. எனவே, மின்சார புலத்தின் வலிமைக்கு எதிராக செயல்படும் மற்றும் அதை மிஞ்சும் ஒரு வெளிப்புற சக்தி இருக்க வேண்டும்.தண்ணீரைப் போலவே, தொடர்ச்சியான நீரின் ஓட்டத்தை உருவாக்க, மேல் மட்டத்திற்கு தண்ணீரை மீண்டும் பம்ப் செய்யும் ஒரு பம்ப் இருக்க வேண்டும்.
தற்போதைய திசை
பிளஸ் முதல் கழித்தல் வரையிலான திசை மின்னோட்டத்தின் திசையாக எடுத்துக் கொள்ளப்படுகிறது, அதாவது நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களின் இயக்கத்தின் திசை எலக்ட்ரான்களின் இயக்கத்திற்கு நேர்மாறானது. மின்னோட்டத்தின் நிகழ்வு அதன் இயல்பு பற்றிய விளக்கம் பெறப்பட்டதை விட மிகவும் முன்னதாகவே கண்டுபிடிக்கப்பட்டது, மேலும் மின்னோட்டம் இந்த திசையில் செல்கிறது என்று நம்பப்பட்டது. அந்த நேரத்தில், இந்த தலைப்பில் ஏராளமான கட்டுரைகள் மற்றும் பிற இலக்கியங்கள் குவிந்தன, கருத்துக்கள், வரையறைகள் மற்றும் சட்டங்கள் தோன்றின. ஏற்கனவே வெளியிடப்பட்ட ஒரு பெரிய அளவிலான பொருளைத் திருத்த வேண்டாம் என்பதற்காக, எலக்ட்ரான்களின் ஓட்டத்திற்கு எதிராக மின்னோட்டத்தின் திசையை நாங்கள் எடுத்தோம்.
மின்னோட்டம் எல்லா நேரத்திலும் ஒரே திசையில் பாய்ந்தால் (வலிமையில் கூட மாறுகிறது), அது அழைக்கப்படுகிறது நேரடி மின்னோட்டம். அதன் திசை மாறினால், நாங்கள் மாற்று மின்னோட்டத்தைப் பற்றி பேசுகிறோம். நடைமுறை பயன்பாட்டில், சில சட்டங்களின்படி திசை மாறுகிறது, எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு சைனூசாய்டல் படி. தற்போதைய ஓட்டத்தின் திசை மாறாமல் இருந்தால், ஆனால் அது அவ்வப்போது பூஜ்ஜியமாகக் குறைந்து, அதிகபட்ச மதிப்புக்கு அதிகரித்தால், நாம் ஒரு துடிப்புள்ள மின்னோட்டத்தைப் பற்றி பேசுகிறோம் (பல்வேறு வடிவங்கள்).
மின்சுற்றில் மின்னோட்டத்தை பராமரிக்க தேவையான நிபந்தனைகள்
ஒரு மூடிய சுற்றுவட்டத்தில் மின்சாரம் இருப்பதற்கான மூன்று நிபந்தனைகள் மேலே பெறப்பட்டுள்ளன. அவை இன்னும் விரிவாகக் கருதப்பட வேண்டும்.
இலவச கட்டண கேரியர்கள்
மின்சாரம் இருப்பதற்கான முதல் அவசியமான நிபந்தனை இலவச சார்ஜ் கேரியர்களின் இருப்பு ஆகும். கட்டணங்கள் அவற்றின் கேரியர்களிடமிருந்து தனித்தனியாக இல்லை, எனவே கட்டணம் செலுத்தக்கூடிய துகள்களைக் கருத்தில் கொள்வது அவசியம்.
இதேபோன்ற கடத்துத்திறன் கொண்ட உலோகங்கள் மற்றும் பிற பொருட்களில் (கிராஃபைட், முதலியன), இவை இலவச எலக்ட்ரான்கள். அவை கருவுடன் பலவீனமாக தொடர்பு கொள்கின்றன, மேலும் அணுவை விட்டு வெளியேறி கடத்தியின் உள்ளே ஒப்பீட்டளவில் தடையின்றி நகரும்.
இலவச எலக்ட்ரான்கள் குறைக்கடத்திகளில் சார்ஜ் கேரியர்களாகவும் செயல்படுகின்றன, ஆனால் சில சந்தர்ப்பங்களில் அவை இந்த வகை திடப்பொருட்களின் "துளை" கடத்துத்திறனைப் பற்றி பேசுகின்றன ("மின்னணு" க்கு மாறாக). இயற்பியல் செயல்முறைகளை விவரிக்க மட்டுமே இந்த கருத்து தேவைப்படுகிறது, உண்மையில், குறைக்கடத்திகளில் மின்னோட்டம் எலக்ட்ரான்களின் அதே இயக்கமாகும். எலக்ட்ரான்கள் அணுவை விட்டு வெளியேற முடியாத பொருட்கள் மின்கடத்தா. அவற்றில் கரண்ட் இல்லை.
திரவங்களில், நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை அயனிகள் கட்டணம் செலுத்துகின்றன. இது திரவங்களைக் குறிக்கிறது - எலக்ட்ரோலைட்டுகள். உதாரணமாக, உப்பு கரைந்த நீர். தானாகவே, நீர் மின்சாரம் மிகவும் நடுநிலையானது, ஆனால் திட மற்றும் திரவப் பொருட்கள் அதனுள் நுழையும் போது, அவை கரைந்து பிரிந்து நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை அயனிகளை உருவாக்குகின்றன. மற்றும் உருகிய உலோகங்களில் (உதாரணமாக, பாதரசத்தில்), சார்ஜ் கேரியர்கள் அதே எலக்ட்ரான்கள்.
வாயுக்கள் பெரும்பாலும் மின்கடத்தா ஆகும். அவற்றில் இலவச எலக்ட்ரான்கள் இல்லை - வாயுக்கள் நடுநிலை அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளைக் கொண்டிருக்கின்றன. ஆனால் வாயு அயனியாக்கம் செய்யப்பட்டால், அவை பொருளின் நான்காவது நிலையைப் பற்றி பேசுகின்றன - பிளாஸ்மா. ஒரு மின்சாரம் அதில் பாயலாம், இது எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் அயனிகளின் இயக்கத்தின் போது நிகழ்கிறது.
மேலும், மின்னோட்டம் வெற்றிடத்தில் பாயலாம் (உதாரணமாக, வெற்றிடக் குழாய்களின் செயல் இந்தக் கொள்கையை அடிப்படையாகக் கொண்டது). இதற்கு எலக்ட்ரான்கள் அல்லது அயனிகள் தேவைப்படும்.
மின்சார புலம்
இலவச சார்ஜ் கேரியர்கள் இருந்தபோதிலும், பெரும்பாலான ஊடகங்கள் மின்சாரம் நடுநிலை வகிக்கின்றன. எதிர்மறை (எலக்ட்ரான்கள்) மற்றும் நேர்மறை (புரோட்டான்கள்) துகள்கள் சமமாக அமைந்துள்ளன என்பதன் மூலம் இது விளக்கப்படுகிறது, மேலும் அவற்றின் புலங்கள் ஒருவருக்கொருவர் ஈடுசெய்கின்றன. ஒரு புலம் எழுவதற்கு, கட்டணங்கள் சில பகுதியில் குவிக்கப்பட வேண்டும். ஒரு (எதிர்மறை) மின்முனையின் பகுதியில் எலக்ட்ரான்கள் குவிந்திருந்தால், எதிர் (நேர்மறை) மின்முனையில் அவற்றின் பற்றாக்குறை இருக்கும், மேலும் ஒரு புலம் எழும், இது சார்ஜ் கேரியர்களில் செயல்படும் மற்றும் அவற்றை நகர்த்த கட்டாயப்படுத்தும்.
குற்றச்சாட்டை சுமக்க மூன்றாம் தரப்பு படை
மற்றும் மூன்றாவது நிபந்தனை - மின்னியல் புலத்தின் திசைக்கு எதிர் திசையில் கட்டணங்களை சுமந்து செல்லும் ஒரு சக்தி இருக்க வேண்டும், இல்லையெனில் மூடிய அமைப்பில் உள்ள கட்டணங்கள் விரைவாக சமநிலைப்படுத்தும். இந்த புறவிசை மின்னோட்ட விசை என்று அழைக்கப்படுகிறது. அதன் தோற்றம் வேறுபட்டிருக்கலாம்.
மின் வேதியியல் தன்மை
இந்த வழக்கில், மின் வேதியியல் எதிர்வினைகளின் நிகழ்வின் விளைவாக EMF எழுகிறது. எதிர்வினைகள் மீள முடியாததாக இருக்கலாம். ஒரு உதாரணம் கால்வனிக் செல் - நன்கு அறியப்பட்ட பேட்டரி. எதிர்வினைகள் தீர்ந்த பிறகு, EMF பூஜ்ஜியமாகக் குறைகிறது, மேலும் பேட்டரி "உட்கார்கிறது".
மற்ற சந்தர்ப்பங்களில், எதிர்வினைகள் மீளக்கூடியதாக இருக்கலாம். எனவே, ஒரு பேட்டரியில், மின் வேதியியல் எதிர்வினைகளின் விளைவாக EMF ஏற்படுகிறது. ஆனால் முடிந்ததும், செயல்முறையை மீண்டும் தொடங்கலாம் - வெளிப்புற மின்னோட்டத்தின் செல்வாக்கின் கீழ், எதிர்வினைகள் தலைகீழ் வரிசையில் நடைபெறும், மேலும் பேட்டரி மீண்டும் மின்னோட்டத்தை கொடுக்க தயாராக இருக்கும்.
ஒளிமின்னழுத்த இயல்பு
இந்த வழக்கில், செமிகண்டக்டர் கட்டமைப்புகளில் உள்ள செயல்முறைகளில் புலப்படும், புற ஊதா அல்லது அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சின் செயலால் EMF ஏற்படுகிறது. இத்தகைய சக்திகள் ஃபோட்டோசெல்களில் ("சோலார் பேட்டரிகள்") எழுகின்றன.ஒளியின் செயல்பாட்டின் கீழ், வெளிப்புற சுற்றுகளில் மின்சாரம் உருவாக்கப்படுகிறது.
தெர்மோஎலக்ட்ரிக் இயல்பு
நீங்கள் இரண்டு மாறுபட்ட கடத்திகளை எடுத்து, அவற்றை சாலிடர் செய்து சந்திப்பை சூடாக்கினால், சூடான சந்திப்பு (கடத்திகளின் சந்திப்பு) மற்றும் குளிர் சந்திப்பு - கடத்திகளின் எதிர் முனைகளுக்கு இடையிலான வெப்பநிலை வேறுபாடு காரணமாக ஒரு ஈ.எம்.எஃப் சுற்றுகளில் தோன்றும். இந்த வழியில், மின்னோட்டத்தை உருவாக்குவது மட்டுமல்லாமல், அது சாத்தியமாகும் வெப்பநிலை அளவிட வளர்ந்து வரும் emf ஐ அளவிடுவதன் மூலம்.
பைசோ எலக்ட்ரிக் இயல்பு
சில திடப்பொருட்கள் சுருக்கப்படும்போது அல்லது சிதைக்கப்படும்போது நிகழ்கிறது. மின்சார விளக்கு இந்த கொள்கையில் வேலை செய்கிறது.
மின்காந்த இயல்பு
தொழில்துறையில் மின்சாரம் தயாரிப்பதற்கான பொதுவான வழி DC அல்லது AC ஜெனரேட்டர் ஆகும். ஒரு DC இயந்திரத்தில், சட்ட வடிவிலான ஆர்மேச்சர் ஒரு காந்தப்புலத்தில் சுழன்று, அதன் விசைக் கோடுகளைக் கடக்கிறது. இந்த வழக்கில், ஒரு EMF எழுகிறது, ரோட்டரின் சுழற்சி வேகம் மற்றும் காந்தப் பாய்வு ஆகியவற்றைப் பொறுத்து. நடைமுறையில், ஒரு பெரிய எண்ணிக்கையிலான திருப்பங்களில் இருந்து ஒரு நங்கூரம் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது தொடர்-இணைக்கப்பட்ட பிரேம்களின் பன்முகத்தன்மையை உருவாக்குகிறது. அவற்றில் எழும் EMF சேர்க்கிறது.
AT மின்மாற்றி அதே கொள்கை பொருந்தும், ஆனால் ஒரு காந்தம் (மின்சார அல்லது நிரந்தரமானது) நிலையான சட்டகத்திற்குள் சுழலும். ஸ்டேட்டரில் அதே செயல்முறைகளின் விளைவாக, EMF, இது சைனூசாய்டல் வடிவத்தைக் கொண்டுள்ளது. தொழில்துறை அளவில், ஏசி உற்பத்தி எப்போதும் பயன்படுத்தப்படுகிறது - போக்குவரத்து மற்றும் நடைமுறை பயன்பாட்டிற்கு அதை மாற்றுவது எளிது.
ஜெனரேட்டரின் ஒரு சுவாரஸ்யமான சொத்து மீள்தன்மை ஆகும்.வெளிப்புற மூலத்திலிருந்து ஜெனரேட்டர் டெர்மினல்களுக்கு மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்பட்டால், அதன் ரோட்டார் சுழற்றத் தொடங்கும் என்ற உண்மையை இது கொண்டுள்ளது. இதன் பொருள், இணைப்புத் திட்டத்தைப் பொறுத்து, மின்சார இயந்திரம் ஒரு ஜெனரேட்டர் அல்லது மின்சார மோட்டாராக இருக்கலாம்.
மின்சாரம் போன்ற ஒரு நிகழ்வின் அடிப்படை கருத்துக்கள் இவை. உண்மையில், எலக்ட்ரான்களின் இயக்கத்தின் போது ஏற்படும் செயல்முறைகள் மிகவும் சிக்கலானவை. அவற்றைப் புரிந்து கொள்ள, எலக்ட்ரோடைனமிக்ஸ் பற்றிய ஆழமான ஆய்வு தேவை.
இதே போன்ற கட்டுரைகள்:
