எளிய வார்த்தைகளில் மின்சாரம் என்றால் என்ன

எந்தவொரு ஊடகத்திலும் இலவச சார்ஜ் கேரியர்கள் இருந்தால் (எ.கா. உலோகத்தில் எலக்ட்ரான்கள்), அவை ஓய்வில் இல்லை, ஆனால் குழப்பமாக நகரும். ஆனால் எலக்ட்ரான்களை ஒரு குறிப்பிட்ட திசையில் ஒழுங்கான முறையில் நகர்த்துவது சாத்தியமாகும். சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களின் இத்தகைய திசை இயக்கம் மின்சாரம் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

மின்சாரம் எவ்வாறு உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது

நீங்கள் இரண்டு கடத்திகளை எடுத்துக் கொண்டால், அவற்றில் ஒன்று எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்டால் (அதில் எலக்ட்ரான்களைச் சேர்ப்பது) மற்றொன்று நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்தால் (அதன் சில எலக்ட்ரான்களை எடுத்துக்கொள்வது), ஒரு மின்சார புலம் எழும். நீங்கள் இரண்டு மின்முனைகளையும் ஒரு கடத்தியுடன் இணைத்தால், மின் விசை திசையன் திசையின் படி, மின்புலம் வலிமை திசையன் திசைக்கு எதிர் திசையில் எலக்ட்ரான்களை நகர்த்துமாறு புலம் செய்யும். எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்கள் மின்முனையிலிருந்து, அவை அதிகமாக இருக்கும் மின்முனைக்கு, அவை குறைபாடுள்ள மின்முனைக்கு நகரும்.

எலக்ட்ரான்கள் நகர்வதற்கு இரண்டாவது மின்முனைக்கு நேர்மறை மின்னூட்டம் கொடுக்க வேண்டிய அவசியமில்லை. முக்கிய விஷயம் என்னவென்றால், முதல் மின்முனையின் எதிர்மறை கட்டணம் அதிகமாக இருக்க வேண்டும். இரண்டு கடத்திகளையும் எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்வது கூட சாத்தியம், ஆனால் ஒரு நடத்துனருக்கு மற்றதை விட அதிக கட்டணம் இருக்க வேண்டும்.இந்த வழக்கில், நாம் ஒரு சாத்தியமான வேறுபாட்டைப் பற்றி பேசுகிறோம், இது மின்சாரத்தை ஏற்படுத்துகிறது.

நீர் ஒப்புமை போன்றது - நீங்கள் தண்ணீர் நிரப்பப்பட்ட இரண்டு பாத்திரங்களை வெவ்வேறு நிலைகளில் இணைத்தால், நீர் ஓட்டம் இருக்கும். அதன் தலை நிலைகளில் உள்ள வேறுபாட்டைப் பொறுத்தது.

சுவாரஸ்யமாக, மின்சார புலத்தின் செல்வாக்கின் கீழ் எலக்ட்ரான்களின் குழப்பமான இயக்கம் பொதுவாக பாதுகாக்கப்படுகிறது, ஆனால் சார்ஜ் கேரியர்களின் வெகுஜனத்தின் ஒட்டுமொத்த இயக்கம் திசையன் திசையில் மாறும். இயக்கத்தின் "குழப்பமான" கூறு வினாடிக்கு பல பத்து அல்லது நூற்றுக்கணக்கான கிலோமீட்டர் வேகத்தைக் கொண்டிருக்கும் போது, ​​இயக்கப்பட்ட கூறு நிமிடத்திற்கு பல மில்லிமீட்டர் வேகத்தைக் கொண்டுள்ளது. ஆனால் தாக்கம் (கடத்தியின் நீளத்தில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் இயக்கத்திற்கு வரும்போது) ஒளியின் வேகத்தில் பரவுகிறது, எனவே மின்சாரம் 3*10 வேகத்தில் நகரும் என்று கூறப்படுகிறது.⁸ மீ/வினாடி

மேற்கூறிய சோதனையில், எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட மின்கடத்தியானது அதிகப்படியான எலக்ட்ரான்கள் தீர்ந்து, இரு துருவங்களிலும் உள்ள அவற்றின் எண்ணிக்கை சமநிலையில் இருக்கும் வரை, கடத்தியில் உள்ள மின்னோட்டம் குறுகிய காலத்திற்கு இருக்கும். இந்த நேரம் குறுகியது, ஒரு வினாடியின் சிறிய பகுதி.

ஆரம்பத்தில் எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட மின்முனைக்கு மீண்டும் நகர்வது மற்றும் கேரியர்களுக்கு அதிகப்படியான கட்டணத்தை உருவாக்குவது எலக்ட்ரான்களை மைனஸிலிருந்து பிளஸுக்கு நகர்த்திய அதே மின்சார புலத்தால் அனுமதிக்கப்படாது. எனவே, மின்சார புலத்தின் விசைக்கு எதிராக செயல்படும் மூன்றாம் தரப்பு சக்தி இருக்க வேண்டும். நீர் ஒப்புமையில், தொடர்ச்சியான நீரின் ஓட்டத்தை உருவாக்க, மேல் மட்டத்திற்கு தண்ணீரை மீண்டும் பம்ப் செய்யும் பம்ப் இருக்க வேண்டும்.

மின்னோட்டத்தின் திசை

மின்னோட்டத்தின் திசையானது ப்ளஸ்ஸிலிருந்து மைனஸுக்கு எடுத்துக்கொள்ளப்படுகிறது, அதாவது நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களின் திசையானது எலக்ட்ரான்களின் இயக்கத்திற்கு எதிரானது. மின்னோட்டத்தின் நிகழ்வு அதன் இயல்பு விளக்கப்பட்டதை விட மிகவும் முன்னதாகவே கண்டுபிடிக்கப்பட்டது, மேலும் மின்னோட்டம் இந்த திசையில் செல்கிறது என்று நம்பப்பட்டது.அந்த நேரத்தில், இந்த விஷயத்தில் ஏராளமான கட்டுரைகள் மற்றும் பிற இலக்கியங்கள் குவிந்தன, கருத்துக்கள், வரையறைகள் மற்றும் சட்டங்கள் தோன்றின. ஏற்கனவே வெளியிடப்பட்ட பொருள்களின் பெரிய அளவைத் திருத்த வேண்டாம் என்பதற்காக, எலக்ட்ரான்களின் ஓட்டத்திற்கு எதிராக மின்னோட்டத்தின் திசையை நாங்கள் எடுத்துக் கொண்டோம்.

ஒரு மின்னோட்டம் எல்லா நேரத்திலும் ஒரே திசையில் பாய்ந்தால் (வலிமையில் கூட மாறுகிறது), அது அழைக்கப்படுகிறது நிலையான மின்னோட்டம். அதன் திசை மாறினால், மாற்று மின்னோட்டத்தைப் பற்றி பேசுகிறோம். நடைமுறை பயன்பாடுகளில், சைன் அலை போன்ற சில சட்டங்களின்படி திசை மாறுகிறது. தற்போதைய ஓட்டத்தின் திசை மாறாமல் இருந்தால், ஆனால் அது அவ்வப்போது பூஜ்ஜியமாகக் குறைந்து, அதன் அதிகபட்ச மதிப்புக்கு அதிகரித்தால், நாம் ஒரு துடிப்புள்ள மின்னோட்டத்தைப் பற்றி பேசுகிறோம் (பல்வேறு வடிவங்கள்).

மின்சுற்றில் மின்னோட்டத்தை பராமரிப்பதற்கான முன்நிபந்தனைகள்

ஒரு மூடிய சுற்றுகளில் மின்சாரம் இருப்பதற்கான மூன்று நிபந்தனைகள் மேலே பெறப்பட்டன. அவை இன்னும் விரிவாகக் கருதப்பட வேண்டும்.

இலவச கட்டண கேரியர்கள்

மின்சாரம் இருப்பதற்கான முதல் அவசியமான நிபந்தனை இலவச சார்ஜ் கேரியர்களின் இருப்பு ஆகும். கட்டணங்கள் அவற்றின் கேரியர்களிடமிருந்து தனித்தனியாக இல்லை, எனவே கட்டணத்தை சுமக்கக்கூடிய துகள்களை நாம் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்.

உலோகங்கள் மற்றும் இதே போன்ற கடத்துத்திறன் கொண்ட பிற பொருட்களில் (கிராஃபைட், முதலியன) இவை இலவச எலக்ட்ரான்கள். அவை கருவுடன் பலவீனமாக தொடர்பு கொள்கின்றன, மேலும் அணுவை விட்டு வெளியேறி கடத்திக்குள் ஒப்பீட்டளவில் சுதந்திரமாக நகரும்.

மேலும், இலவச எலக்ட்ரான்கள் குறைக்கடத்திகளில் சார்ஜ் கேரியர்களாக செயல்படுகின்றன, ஆனால் சில சந்தர்ப்பங்களில் இந்த வகை திடப்பொருட்களின் "துளை" கடத்துத்திறன் பற்றி பேசுகிறோம் ("மின்னணு" க்கு மாறாக). இந்த கருத்து உடல் செயல்முறைகளை விவரிக்க மட்டுமே தேவைப்படுகிறது; உண்மையில், குறைக்கடத்திகளின் மின்னோட்டம் எலக்ட்ரான்களின் அதே இயக்கமாகும். எலக்ட்ரான்கள் அணுவை விட்டு வெளியேற முடியாத பொருட்கள் மின்கடத்தா. அவற்றில் மின்னோட்டம் உருவாகாது.

திரவங்களில், நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை அயனிகள் மின்னூட்டத்தைக் கொண்டுள்ளன. இங்கே நாம் எலக்ட்ரோலைட்டுகளான திரவங்களைக் குறிக்கிறோம்.உதாரணமாக, உப்பு கரைந்த நீர். நீரே மின்னியல் ரீதியாக மிகவும் நடுநிலையானது, ஆனால் திடப்பொருட்களும் திரவங்களும் கரைந்து பிரிந்து (சிதைந்து) நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை அயனிகளை உருவாக்குகின்றன. மேலும் உருகிய உலோகங்களில் (எ.கா., பாதரசம்), அதே எலக்ட்ரான்கள் சார்ஜ் கேரியர்களாகும்.

வாயுக்கள் அடிப்படையில் மின்கடத்தா ஆகும். அவற்றில் இலவச எலக்ட்ரான்கள் இல்லை - வாயுக்கள் நடுநிலை அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளைக் கொண்டிருக்கின்றன. ஆனால் வாயு அயனியாக்கம் செய்யப்பட்டால், நாம் பொருளின் நான்காவது மொத்த நிலையைப் பற்றி பேசுகிறோம் - பிளாஸ்மா. அதில் மின்சாரமும் பாயலாம்; இது எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் அயனிகளின் இயக்கத்தில் இருந்து எழுகிறது.

மின்னோட்டம் ஒரு வெற்றிடத்திலும் பாயலாம் (எ.கா. எலக்ட்ரான் குழாய்களின் அடிப்படையிலான கொள்கை இதுதான்). இதற்கு எலக்ட்ரான்கள் அல்லது அயனிகள் தேவை.

மின்சார புலம்

இலவச சார்ஜ் கேரியர்கள் இருந்தபோதிலும், பெரும்பாலான ஊடகங்கள் மின்சாரம் நடுநிலை வகிக்கின்றன. எதிர்மறை (எலக்ட்ரான்கள்) மற்றும் நேர்மறை (புரோட்டான்கள்) துகள்கள் சம இடைவெளியில் இருப்பதால், அவற்றின் புலங்கள் ஒன்றையொன்று ரத்து செய்கின்றன. ஒரு புலம் எழுவதற்கு, கட்டணங்கள் ஒரு பகுதியில் கவனம் செலுத்த வேண்டும். எலக்ட்ரான்கள் ஒரு (எதிர்மறை) மின்முனையின் பகுதியில் செறிவூட்டப்பட்டால், எதிர் (நேர்மறை) மின்முனையில் அவை இல்லாததால், ஒரு புலம் எழும், சார்ஜ் கேரியர்களில் செயல்படும் சக்தியை உருவாக்கி அவற்றை நகர்த்துகிறது.

சார்ஜ் கேரியர்களுக்கான மூன்றாம் தரப்பு படை

மூன்றாவது நிபந்தனை என்னவென்றால், மின்னியல் புலத்தின் திசைக்கு எதிர் திசையில் கட்டணங்களைச் சுமந்து செல்லும் ஒரு சக்தி இருக்க வேண்டும், இல்லையெனில் மூடிய அமைப்பில் உள்ள கட்டணங்கள் விரைவாக சமநிலைப்படுத்தும். இந்த வெளிப்புற விசை மின்னோட்ட விசை என்று அழைக்கப்படுகிறது. அதன் தோற்றம் வேறுபட்டிருக்கலாம்.

மின் வேதியியல் தன்மை

இந்த வழக்கில், மின் வேதியியல் எதிர்வினைகளின் போக்கின் விளைவாக EMF எழுகிறது. எதிர்வினைகள் மீள முடியாததாக இருக்கலாம். ஒரு உதாரணம் கால்வனிக் செல், நன்கு அறியப்பட்ட பேட்டரி. எதிர்வினைகள் தீர்ந்த பிறகு, EMF பூஜ்ஜியமாகக் குறைகிறது, மேலும் பேட்டரி "மூடுகிறது".

மற்ற சந்தர்ப்பங்களில், எதிர்வினைகள் மீளக்கூடியதாக இருக்கும்.உதாரணமாக, ஒரு பேட்டரியில், மின்வேதியியல் எதிர்வினைகளின் விளைவாக EMF எழுகிறது. ஆனால் அவை முடிந்ததும் செயல்முறையை மீண்டும் தொடங்கலாம் - வெளிப்புற மின்னோட்டத்தின் செயல்பாட்டின் கீழ் எதிர்வினைகள் தலைகீழ் வரிசையில் செல்லும், மேலும் பேட்டரி மீண்டும் மின்னோட்டத்தை வழங்க தயாராக இருக்கும்.

ஒளிமின் இயல்பு

இந்த வழக்கில், செமிகண்டக்டர் கட்டமைப்புகளில் உள்ள செயல்முறைகளில் புலப்படும், புற ஊதா அல்லது அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சின் விளைவால் EMF ஏற்படுகிறது. இத்தகைய சக்திகள் ஃபோட்டோசெல்களில் ("சூரிய மின்கலங்கள்") எழுகின்றன. வெளிப்புற சுற்றுகளில் ஒளியின் செயல்பாடு ஒரு மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகிறது.

தெர்மோஎலக்ட்ரிக் இயல்பு

நீங்கள் இரண்டு வேறுபட்ட கடத்திகளை எடுத்து, அவற்றை ஒன்றாக இணைத்து, சந்தி புள்ளியை சூடாக்கினால், சூடான சந்திப்பு (கடத்திகளின் சந்திப்பு புள்ளி) மற்றும் குளிர் சந்திப்பு - எதிர் முனைகளுக்கு இடையிலான வெப்பநிலை வேறுபாட்டின் காரணமாக ஒரு EMF சுற்றுக்கு எழும். நடத்துனர்கள். இந்த வழியில் நீங்கள் மின்னோட்டத்தை மட்டும் உருவாக்க முடியாது வெப்பநிலை அளவிட எழும் EMF ஐ அளவிடுவதன் மூலம்.

பைசோ எலக்ட்ரிக் இயல்பு.

சில திடப்பொருட்கள் பிழியப்படும்போது அல்லது சிதைக்கப்படும்போது நிகழ்கிறது. மின்சார விளக்கு இந்த கொள்கையில் செயல்படுகிறது.

மின்காந்த இயல்பு.

தொழில்துறையில் மின்சாரம் தயாரிக்க மிகவும் பொதுவான வழி DC அல்லது AC ஜெனரேட்டர் ஆகும். ஒரு DC இயந்திரத்தில், ஒரு சட்ட வடிவ ஆர்மேச்சர் ஒரு காந்தப்புலத்தில் சுழலும், அதன் விசைக் கோடுகளைக் கடக்கிறது. இது ஒரு EMF ஐ உருவாக்குகிறது, இது ரோட்டார் வேகம் மற்றும் காந்தப் பாய்ச்சலைப் பொறுத்தது. நடைமுறையில், தொடரில் இணைக்கப்பட்ட பல பிரேம்களை உருவாக்கும் அதிக எண்ணிக்கையிலான சுருள்களின் ஆர்மேச்சர் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அவற்றில் எழும் EMF ஒன்றாக சேர்க்கப்படுகிறது.

வி மின்மாற்றி அதே கொள்கை பயன்படுத்தப்படுகிறது ஆனால் ஒரு காந்தம் (மின்சார அல்லது நிரந்தரமானது) ஒரு நிலையான சட்டத்திற்குள் சுழலும். அதே செயல்முறைகள் ஸ்டேட்டரில் ஈ.எம்.எஃப். EMFசைனூசாய்டல் வடிவம் கொண்டது. தொழில்துறை அளவில், மாற்று மின்னோட்டத்தின் உருவாக்கம் எப்போதும் பயன்படுத்தப்படுகிறது - போக்குவரத்து மற்றும் நடைமுறை பயன்பாடுகளுக்கு அதை மாற்றுவது எளிது.

ஒரு மின்மாற்றியின் சுவாரசியமான பண்பு மீள்தன்மை ஆகும். மூன்றாம் தரப்பு மூலத்திலிருந்து ஜெனரேட்டர் டெர்மினல்களுக்கு மின்னழுத்தத்தைப் பயன்படுத்தினால், அதன் ரோட்டார் சுழலத் தொடங்கும் என்ற உண்மையை இது கொண்டுள்ளது. இதன் பொருள் இணைப்புத் திட்டத்தைப் பொறுத்து, மின்சார இயந்திரம் ஜெனரேட்டராகவோ அல்லது மின்சார மோட்டாராகவோ இருக்கலாம்.

இவை மின்னோட்டத்தின் நிகழ்வின் அடிப்படைக் கருத்துக்கள் மட்டுமே. உண்மையில், திசை எலக்ட்ரான்கள் நகரும் போது ஏற்படும் செயல்முறைகள் மிகவும் சிக்கலானவை. அவற்றைப் புரிந்துகொள்வதற்கு எலக்ட்ரோடைனமிக்ஸ் பற்றிய ஆழமான ஆய்வு தேவைப்படும்.

தொடர்புடைய கட்டுரைகள்: