உலோகங்கள் மற்றும் மின்கடத்தா - வேறுபாடுகள் என்ன?

உலோகங்கள்

ஒரு உலோகத்தின் வேலன்ஸ் எலக்ட்ரான்கள் அவற்றின் அணுக்களுடன் பலவீனமாக பிணைக்கப்பட்டுள்ளன. உலோக நீராவிகளில் இருந்து ஒடுக்கப்படும் உலோக அணுக்கள் ஒரு திரவ அல்லது திட உலோகத்தை உருவாக்கும் போது, ​​வெளிப்புற எலக்ட்ரான்கள் தனிப்பட்ட அணுக்களுடன் பிணைக்கப்படாது மற்றும் உடலில் சுதந்திரமாக நகரும்.

இந்த எலக்ட்ரான்கள் உலோகங்களின் நன்கு அறியப்பட்ட குறிப்பிடத்தக்க கடத்துத்திறனுக்கு பொறுப்பாகும், மேலும் அவை கடத்தல் எலக்ட்ரான்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

உலோக அணுக்கள் அவற்றின் வேலன்ஸ் எலக்ட்ரான்களிலிருந்து அகற்றப்படுகின்றன, அதாவது நேர்மறை அயனிகள், படிக லேட்டிஸை உருவாக்குகின்றன.

படிக லேட்டிஸில், அயனிகள் அவற்றின் சமநிலையின் மேல்நிலையைச் சுற்றி குழப்பமான அலைவுகளைச் செய்கின்றன, அவை லட்டு தளங்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. இந்த அதிர்வுகள் லேட்டிஸின் வெப்ப இயக்கத்தைக் குறிக்கின்றன மற்றும் அதிகரிக்கும் வெப்பநிலையுடன் அதிகரிக்கும்.

உலோகத்தில் மின்சார புலம் இல்லாத நிலையில் கடத்தும் எலக்ட்ரான்கள் நொடிக்கு ஆயிரக்கணக்கான கிலோமீட்டர் வேகத்தில் சீரற்ற முறையில் நகரும்.

ஒரு உலோக கம்பியில் மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்படும் போது, ​​கடத்தல் எலக்ட்ரான்கள், அவற்றின் குழப்பமான இயக்கத்தை பலவீனப்படுத்தாமல், கம்பியுடன் கூடிய மின்சார புலத்தால் ஒப்பீட்டளவில் மெதுவாக எடுத்துச் செல்லப்படுகின்றன.

இந்த விலகல் மூலம், அனைத்து எலக்ட்ரான்களும் குழப்பமான வேகத்திற்கு கூடுதலாக, ஒரு சிறிய வேகமான இயக்கத்தை (உதாரணமாக, வினாடிக்கு மில்லிமீட்டர் வரிசையில்) பெறுகின்றன. இது பலவீனமாக வரிசைப்படுத்தப்பட்ட கே காரணங்களின் இயக்கம் ஒரு கம்பியில் மின்சாரம்.

மின்கடத்தா

பெயரைக் கொண்ட பிற பொருட்களுடன் நிலைமை முற்றிலும் வேறுபட்டது மின்கடத்திகள் (இயற்பியல் மொழியில் - மின்கடத்தா). மின்கடத்தாக்களில், அணுக்கள் உலோகங்களைப் போலவே சமநிலையைப் பற்றி அதிர்வுறும், ஆனால் அவை எலக்ட்ரான்களின் முழு நிரப்புதலைக் கொண்டுள்ளன.

மின்கடத்தா அணுக்களின் வெளிப்புற எலக்ட்ரான்கள் அவற்றின் அணுக்களுடன் வலுவாக பிணைக்கப்பட்டுள்ளன, அவற்றைப் பிரிப்பது அவ்வளவு எளிதானது அல்ல. இதைச் செய்ய, நீங்கள் மின்கடத்தா வெப்பநிலையை கணிசமாக அதிகரிக்க வேண்டும் அல்லது அணுக்களிலிருந்து எலக்ட்ரான்களை அகற்றக்கூடிய சில வகையான தீவிர கதிர்வீச்சுக்கு உட்படுத்த வேண்டும். சாதாரண நிலையில், மின்கடத்தாவில் கடத்தல் எலக்ட்ரான்கள் இல்லை மற்றும் மின்கடத்தா மின்னோட்டத்தை எடுத்துச் செல்லாது.

பெரும்பாலான மின்கடத்தா அணுக்கள் அல்ல, ஆனால் மூலக்கூறு படிகங்கள் அல்லது திரவங்கள். இதன் பொருள் லட்டு தளங்கள் அணுக்கள் அல்ல, ஆனால் மூலக்கூறுகள்.

பல மூலக்கூறுகள் இரண்டு குழுக்களின் அணுக்கள் அல்லது இரண்டு அணுக்களைக் கொண்டிருக்கின்றன, அவற்றில் ஒன்று மின்சாரம் நேர்மறை மற்றும் மற்றொன்று எதிர்மறை (இவை துருவ மூலக்கூறுகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன). எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு நீர் மூலக்கூறில், ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் இரண்டும் நேர்மறை பகுதியாகும், மேலும் ஹைட்ரஜன் அணுக்களின் எலக்ட்ரான்கள் அதிக நேரம் சுழலும் ஆக்ஸிஜன் அணு எதிர்மறையாக இருக்கும்.

சம அளவுள்ள ஆனால் எதிரெதிர் குறியீடாக ஒன்றுக்கொன்று மிகச்சிறிய தொலைவில் அமைந்துள்ள இரண்டு மின்னூட்டங்கள் இருமுனையம் எனப்படும். துருவ மூலக்கூறுகள் இருமுனைகளின் எடுத்துக்காட்டுகள்.

மூலக்கூறுகள் எதிர் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அயனிகளைக் கொண்டிருக்கவில்லை என்றால் (சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அணுக்கள்), அதாவது, அவை துருவமாக இல்லை மற்றும் இருமுனைகளைக் குறிக்கவில்லை என்றால், அவை மின்சார புலத்தின் செயல்பாட்டின் கீழ் இருமுனைகளாக மாறும்.

மின்சார புலம் நேர்மறை கட்டணங்களை இழுக்கிறது, அவை ஒரு மூலக்கூறின் கலவையில் சேர்க்கப்பட்டுள்ளன (எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு கரு), ஒரு திசையில், மற்றும் எதிர்மறை கட்டணங்கள் மற்றொன்று, அவற்றைத் தள்ளி, இருமுனைகளை உருவாக்குகின்றன.

இத்தகைய இருமுனைகள் மீள்தன்மை என்று அழைக்கப்படுகின்றன - புலம் அவற்றை ஒரு நீரூற்று போல நீட்டுகிறது. துருவ மூலக்கூறுகள் கொண்ட மின்கடத்தாவின் நடத்தை துருவ மூலக்கூறுகள் கொண்ட மின்கடத்தா நடத்தையிலிருந்து சிறிது வேறுபடுகிறது, மேலும் மின்கடத்தா மூலக்கூறுகள் இருமுனைகள் என்று நாம் கருதுவோம்.

மின்புலத்தில் ஒரு மின்கடத்தாவை வைத்தால், அதாவது, மின்னேற்றம் செய்யப்பட்ட உடல் மின்கடத்தாக்கு கொண்டு வரப்பட்டால், எடுத்துக்காட்டாக, நேர்மறை கியர் உள்ளது, இருமுனை மூலக்கூறுகளின் எதிர்மறை அயனிகள் இந்த மின்னூட்டத்திற்கு ஈர்க்கப்படும், மேலும் நேர்மறை அயனிகள் விரட்டப்படும். எனவே, இருமுனை மூலக்கூறுகள் சுழலும். இந்த சுழற்சி நோக்குநிலை என்று அழைக்கப்படுகிறது.

நோக்குநிலை அனைத்து மின்கடத்தா மூலக்கூறுகளின் முழுமையான சுழற்சியைக் குறிக்காது. ஒரு குறிப்பிட்ட நேரத்தில் தற்செயலாக எடுக்கப்பட்ட ஒரு மூலக்கூறு புலத்தை எதிர்கொள்ள நேரிடலாம், மேலும் சராசரி எண்ணிக்கையிலான மூலக்கூறுகள் மட்டுமே புலத்திற்கு பலவீனமான நோக்குநிலையைக் கொண்டுள்ளன (அதாவது, எதிர் திசையை விட அதிகமான மூலக்கூறுகள் புலத்தை எதிர்கொள்கின்றன).

வெப்ப இயக்கத்தால் நோக்குநிலை தடுக்கப்படுகிறது - அவற்றின் சமநிலை நிலைகளைச் சுற்றியுள்ள மூலக்கூறுகளின் குழப்பமான அதிர்வுகள். குறைந்த வெப்பநிலை, கொடுக்கப்பட்ட புலத்தால் ஏற்படும் மூலக்கூறுகளின் நோக்குநிலை வலுவானது. மறுபுறம், கொடுக்கப்பட்ட வெப்பநிலையில் நோக்குநிலை இயற்கையாகவே வலுவாக இருக்கும்.

மின்கடத்தா துருவமுனைப்பு

நேர்மறை மின்னூட்டத்தை எதிர்கொள்ளும் மேற்பரப்பில் உள்ள மின்கடத்தா மூலக்கூறுகளின் நோக்குநிலையின் விளைவாக, இருமுனை மூலக்கூறுகளின் எதிர்மறை முனைகள் தோன்றும், மற்றும் நேர்மறை எதிர் மேற்பரப்பில்.

மின்கடத்தா மேற்பரப்பில், மின் கட்டணம்… இந்த கட்டணங்கள் துருவமுனைப்பு கட்டணங்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன மற்றும் அவற்றின் நிகழ்வு மின்கடத்தா துருவமுனைப்பு செயல்முறை என்று அழைக்கப்படுகிறது.

மேற்கூறியவற்றிலிருந்து பின்வருமாறு, மின்கடத்தா வகையைப் பொறுத்து, துருவமுனைப்பு, நோக்குநிலை (ஆயத்த இருமுனை மூலக்கூறுகள் சார்ந்தவை) மற்றும் சிதைவு அல்லது மின்னணு இடப்பெயர்ச்சி துருவமுனைப்பு (மின்சார புலத்தில் உள்ள மூலக்கூறுகள் சிதைந்து, இருமுனைகளாக மாறுகின்றன).

துருவமுனைப்பு கட்டணங்கள் மின்கடத்தா மேற்பரப்பில் மட்டும் ஏன் உருவாகின்றன, அதன் உள்ளே இல்லாமல் ஏன் கேள்வி எழலாம்? மின்கடத்தாவுக்குள் இருமுனை மூலக்கூறுகளின் நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை முனைகள் வெறுமனே ரத்துசெய்யப்படுகின்றன என்பதன் மூலம் இது விளக்கப்படுகிறது. இழப்பீடு ஒரு மின்கடத்தா மேற்பரப்பில் அல்லது இரண்டு மின்கடத்தா இடையே இடைமுகம், அதே போல் ஒரு சீரற்ற மின்கடத்தா ஆகியவற்றில் மட்டுமே இருக்காது.

மின்கடத்தா துருவப்படுத்தப்பட்டால், அது சார்ஜ் செய்யப்பட்டுள்ளது என்று அர்த்தமல்ல, அதாவது, அது மொத்த மின் கட்டணத்தைக் கொண்டுள்ளது. துருவமுனைப்புடன், மின்கடத்தாவின் மொத்த கட்டணம் மாறாது. இருப்பினும், ஒரு மின்கடத்தாவிற்கு ஒரு குறிப்பிட்ட எண்ணிக்கையிலான எலக்ட்ரான்களை வெளியில் இருந்து மாற்றுவதன் மூலமோ அல்லது அதன் சொந்த எலக்ட்ரான்களின் குறிப்பிட்ட எண்ணிக்கையை எடுத்துக்கொள்வதன் மூலமோ ஒரு மின்னூட்டத்திற்கு செலுத்த முடியும். முதல் வழக்கில், மின்கடத்தா எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்படும், இரண்டாவது - நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்படும்.

அத்தகைய மின்மயமாக்கல் தயாரிக்கப்படலாம், எடுத்துக்காட்டாக, மூலம் உராய்வு மூலம்… நீங்கள் ஒரு கண்ணாடி கம்பியை பட்டு மீது தேய்த்தால், கம்பி மற்றும் பட்டு ஆகியவை எதிர் மின்னூட்டங்களுடன் (கண்ணாடி - நேர்மறை, பட்டு - எதிர்மறை) சார்ஜ் செய்யப்படும்.இந்த வழக்கில், கண்ணாடி கம்பியில் இருந்து குறிப்பிட்ட எண்ணிக்கையிலான எலக்ட்ரான்கள் தேர்ந்தெடுக்கப்படும் (கண்ணாடி கம்பியின் அனைத்து அணுக்களுக்கும் சொந்தமான எலக்ட்ரான்களின் மொத்த எண்ணிக்கையில் மிகச் சிறிய பகுதி).

அதனால், உலோகங்கள் மற்றும் பிற கடத்திகளில் (எ.கா. எலக்ட்ரோலைட்டுகள்) கட்டணங்கள் உடலில் சுதந்திரமாக நகரும். மின்கடத்தா, மறுபுறம், நடத்துவதில்லை, மேலும் அவற்றில் கட்டணங்கள் மேக்ரோஸ்கோபிக் (அதாவது, அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளின் அளவுடன் ஒப்பிடும்போது பெரியது) தூரத்தை நகர்த்த முடியாது. ஒரு மின்சார புலத்தில், மின்கடத்தா மட்டுமே துருவப்படுத்தப்படுகிறது.

மின்கடத்தா துருவமுனைப்பு கொடுக்கப்பட்ட பொருளுக்கான குறிப்பிட்ட மதிப்புகளை மீறாத புல வலிமையில் புல வலிமைக்கு விகிதாசாரமாகும்.

இருப்பினும், மின்னழுத்தம் அதிகரிக்கும் போது, ​​மூலக்கூறுகளில் உள்ள வெவ்வேறு அறிகுறிகளின் அடிப்படை துகள்களை பிணைக்கும் உள் சக்திகள் அந்த துகள்களை மூலக்கூறுகளில் வைத்திருக்க போதுமானதாக இல்லை. பின்னர் எலக்ட்ரான்கள் மூலக்கூறுகளிலிருந்து வெளியேற்றப்படுகின்றன, மூலக்கூறு அயனியாக்கம் செய்யப்படுகிறது மற்றும் மின்கடத்தா அதன் இன்சுலேடிங் பண்புகளை இழக்கிறது - மின்கடத்தா முறிவு ஏற்படுகிறது.

மின்கடத்தா முறிவு தொடங்கும் மின்சார புல வலிமையின் மதிப்பு முறிவு சாய்வு அல்லது மின்கடத்தா வலிமை.