The পরিবাহী এবং অন্তরক উপকরণ তারা বৈদ্যুতিক প্রকৌশল ক্ষেত্রে অপরিহার্য, কারণ তারা নির্ধারণ করে কিভাবে বিদ্যুৎ একটি উপাদানের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়। এই উপকরণগুলিকে তাদের বিদ্যুত পরিচালনা করার ক্ষমতা অনুসারে শ্রেণীবদ্ধ করা হয় এবং ইলেকট্রনিক ডিভাইস উত্পাদন থেকে বৈদ্যুতিক গ্রিড অবকাঠামো পর্যন্ত বিভিন্ন শিল্পে এই জাতীয় শ্রেণিবিন্যাস অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এই নিবন্ধটি জুড়ে, আমরা পরিবাহী, অন্তরক, অর্ধপরিবাহী এবং সুপারকন্ডাক্টিং উপকরণগুলির প্রধান বৈশিষ্ট্যগুলি অন্বেষণ করব, যাতে আপনি আরও ভালভাবে বুঝতে পারেন যে তারা কীভাবে কাজ করে এবং কীভাবে দৈনন্দিন জীবনে ব্যবহার করা হয়।
পরিবাহী এবং অন্তরক উপকরণ কি?
উপকরণগুলি প্রধানত দুটি বিভাগে বিভক্ত: ড্রাইভার y অন্তরক. দুটির মধ্যে মূল পার্থক্য হল বিদ্যুতের প্রবেশকে অনুমতি দেওয়ার বা ব্লক করার ক্ষমতা। কন্ডাক্টরগুলিতে, ইলেকট্রনগুলি সহজেই নড়াচড়া করে, অনেক প্রতিরোধ ছাড়াই বিদ্যুৎ প্রবাহিত হতে দেয়। পরিবর্তে, ইনসুলেটরগুলি ইলেকট্রনগুলিকে অবাধে চলতে বাধা দেয়, কার্যকরভাবে বিদ্যুতের প্রবাহকে বাধা দেয়।
এর আচরণ ঝালর ইলেকট্রন পরমাণুর মধ্যে যা একটি উপাদানের পরিবাহিতা সংজ্ঞায়িত করে। পরমাণুর এই বাইরের ইলেকট্রনগুলি পরিবাহী পদার্থে অবাধে চলাচল করতে পারে, এইভাবে তড়িৎ প্রবাহকে সহজতর করে। ইনসুলেটরগুলিতে, তবে, এই ইলেকট্রনগুলি পরমাণুর সাথে শক্তভাবে আবদ্ধ থাকে এবং তাই নড়াচড়া করতে পারে না, যার অর্থ এই উপাদানগুলি দক্ষতার সাথে বিদ্যুৎ পরিচালনা করে না।
এটি লক্ষ্য করা আকর্ষণীয় যে কিছু উপাদান, সাধারণত অন্তরক, কিছু নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে তাদের আচরণ পরিবর্তন করতে পারে, যেমন অমেধ্য দিয়ে ডোপ করা হলে বা রাসায়নিকভাবে পরিবর্তিত হলে। উদাহরণস্বরূপ, বিশুদ্ধ জল বিদ্যুৎ সঞ্চালন করে না, কিন্তু যদি আমরা লবণ যোগ করি, তাহলে উপস্থিত আয়নগুলির জন্য এটি একটি দক্ষ পরিবাহী হয়ে ওঠে।
পরিবাহী উপকরণ
The পরিবাহী উপকরণ তারা তাদের পরমাণুর মধ্যে ইলেকট্রন বিনামূল্যে প্রবাহের অনুমতি দেয়. যখন একটি পরিবাহী পদার্থে বৈদ্যুতিক চার্জ প্রয়োগ করা হয়, তখন ইলেকট্রনগুলি দ্রুত তার সমগ্র পৃষ্ঠ জুড়ে ছড়িয়ে পড়ে। সর্বোত্তম পরিবাহী সাধারণত ধাতু হয়, যেহেতু তাদের ভ্যালেন্স ইলেকট্রনগুলি আলগাভাবে পরমাণুর নিউক্লিয়াসের সাথে আবদ্ধ থাকে এবং সহজেই নড়াচড়া করতে পারে।
এর একটি চমৎকার উদাহরণ হল তামা, কম খরচে এবং উচ্চ পরিবাহিতার কারণে বৈদ্যুতিক কাজে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। অন্যান্য পরিচিত পরিবাহী উপকরণগুলি হল রূপা, সোনা এবং অ্যালুমিনিয়াম, যদিও তাদের উচ্চ খরচ বা ব্যবহারের জটিলতার কারণে সবগুলি সাধারণত ব্যবহৃত হয় না।
বাস্তবে, ছোট ইলেকট্রনিক ডিভাইস থেকে বৃহৎ বৈদ্যুতিক নেটওয়ার্কে সব ধরনের অ্যাপ্লিকেশনে বিদ্যুৎ সঞ্চালনের জন্য পরিবাহী উপকরণ অপরিহার্য। তাদের ব্যতীত, আমাদের সমাজের বিকাশ করা অসম্ভব হবে যেমনটি আমরা আজ জানি।
অর্ধপরিবাহী উপকরণ
The অর্ধপরিবাহী এগুলি এমন উপকরণ যা কন্ডাক্টর এবং ইনসুলেটরের মধ্যে মধ্যবর্তী বৈশিষ্ট্য রয়েছে। এর বিদ্যুৎ সঞ্চালনের ক্ষমতা বিভিন্ন কারণের উপর নির্ভর করে, যেমন তাপমাত্রা, বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্র বা এমনকি চাপ। তাদের বিশুদ্ধ অবস্থায়, অর্ধপরিবাহী খুব ভাল পরিবাহী নয়; যাইহোক, যখন ডোপিং নামক একটি প্রক্রিয়ায় নির্দিষ্ট কিছু অমেধ্য যোগ করা হয়, তখন তারা কন্ডাক্টর হিসাবে খুব দক্ষতার সাথে আচরণ করতে পারে।
সর্বাধিক সাধারণ এবং ব্যবহৃত অর্ধপরিবাহী উপাদান সিলিকোন, যা বেশিরভাগ আধুনিক ইলেকট্রনিক্সের ভিত্তি, ট্রানজিস্টর থেকে মাইক্রোপ্রসেসর পর্যন্ত। আরেকটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ সেমিকন্ডাক্টর হল জার্মেনিয়াম, যদিও এর ব্যবহার কম সাধারণ কারণ এটি অনেক ব্যবহারিক অ্যাপ্লিকেশনে সিলিকনের মতো দক্ষ নয়।
সেমিকন্ডাক্টরগুলির বিদ্যুতের প্রবাহকে সুনির্দিষ্টভাবে নিয়ন্ত্রণ করার ক্ষমতা রয়েছে, যা তাদের ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলির ক্রিয়াকলাপের মূল অংশ করে তোলে। পরিস্থিতির উপর নির্ভর করে কন্ডাক্টর এবং ইনসুলেটর উভয় হিসাবে কাজ করার তাদের ক্ষমতা, ডায়োড এবং ট্রানজিস্টরের মতো ডিভাইসগুলিতে তাদের ব্যবহারের অনুমতি দিয়েছে।
সুপারকন্ডাক্টিং উপকরণ
The সুপারকন্ডাক্টিং এগুলি এমন উপাদান যেগুলি, যখন অত্যন্ত নিম্ন তাপমাত্রায় (পরম শূন্যের কাছাকাছি) শীতল হয়, তখন প্রতিরোধের অফার না করেই বিদ্যুৎ পরিচালনা করতে পারে। এর মানে হল যে, সেই অবস্থায়, একটি সুপারকন্ডাক্টিং উপাদান শক্তির ক্ষতি ছাড়াই বিদ্যুৎ স্থানান্তর করতে পারে, যা একটি আকর্ষণীয় ঘটনা।
এই প্রভাবটি ঘটে যখন উপাদানটি তার কলে পৌঁছায় সমালোচনামূলক তাপমাত্রা. সেই মুহূর্ত থেকে, উপাদানটির প্রতিরোধ ক্ষমতা শূন্যে কমে যায় এবং এটি অতিরিক্ত শক্তির উত্সের প্রয়োজন ছাড়াই অনির্দিষ্টকালের জন্য বৈদ্যুতিক প্রবাহ বজায় রাখতে পারে। সুপারকন্ডাক্টরগুলি ইতিমধ্যেই অত্যাধুনিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয়, যেমন চৌম্বকীয় লেভিটেশন (ম্যাগলেভ) ট্রেন, মেডিকেল এমআরআই এবং কণা ত্বরকগুলির উপর উন্নত গবেষণা।
যদিও অত্যন্ত কম তাপমাত্রা বজায় রাখার প্রয়োজনীয়তা থেকে উদ্ভূত জটিলতা এবং খরচের কারণে সুপারকন্ডাক্টরগুলির ব্যবহার আরও সাধারণ এলাকায় প্রসারিত হয়নি, তবে সুপারকন্ডাক্টরগুলির বিকাশে অনেক আগ্রহ রয়েছে যা পরিবেষ্টিত তাপমাত্রার কাছাকাছি তাপমাত্রায় কাজ করতে পারে, যা দৈনন্দিন অ্যাপ্লিকেশনে এর ব্যবহার সম্ভব করুন।
নিরোধক উপকরণ
চালকদের বিপরীতে, নিরোধক উপকরণ তারা ইলেকট্রনের উত্তরণ ব্লক করে। একটি ইনসুলেটরে, ইলেকট্রনগুলি দৃঢ়ভাবে পরমাণুর সাথে আবদ্ধ থাকে, তাদের অবাধে চলাফেরা করতে বাধা দেয়। এটি কন্ডাক্টরের মধ্যে বিদ্যুৎ ধারণ করার জন্য, ফাঁস বা বিপত্তি রোধ করার জন্য ইনসুলেটরকে অত্যন্ত মূল্যবান করে তোলে।
সবচেয়ে সাধারণ অন্তরক উপকরণগুলির মধ্যে আমরা কাচ, রাবার, চীনামাটির বাসন, সিরামিক এবং প্লাস্টিক খুঁজে পাই। দৈনন্দিন জীবনে, ইনসুলেটরগুলি বৈদ্যুতিক সুরক্ষার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, তারগুলি এবং অন্যান্য পরিবাহী উপাদানগুলিকে শর্ট সার্কিট বা দুর্ঘটনার ঝুঁকি ছাড়াই নিরাপদে কাজ করার অনুমতি দেয়।
উদাহরণস্বরূপ, নিরোধক যা সাধারণত তামার তারগুলিকে আবৃত করে তা নিশ্চিত করে যে বাইরের পৃষ্ঠের সাথে কোনও বৈদ্যুতিক যোগাযোগ নেই, গুরুতর দুর্ঘটনা প্রতিরোধ করে। অন্যান্য সংবেদনশীল বা বিপজ্জনক অংশগুলিকে প্রভাবিত করা থেকে বিদ্যুত প্রতিরোধ করার জন্য ইলেকট্রনিক সরঞ্জাম এবং ডিভাইসগুলির নির্মাণে ইনসুলেটরগুলি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
পরিবাহী এবং অন্তরক পদার্থের উদাহরণ
এই উপকরণগুলিকে আরও ভালভাবে সনাক্ত করতে সাহায্য করার জন্য, নীচের উদাহরণগুলির একটি তালিকা রয়েছে পরিবাহী উপকরণ:
- রূপা
- তামা
- ওরো
- অ্যালুমিনিয়াম
- hierro
- ইস্পাত
- সমুদ্রের জল
- জমাটবদ্ধ
- Laton
- ব্রোঞ্জ
অন্যদিকে, এর কিছু উদাহরণ নিরোধক উপকরণ তারা:
- কাচ
- কঙ্গোর
- কাঠ (শুকনো)
- কাগজ (শুকনো)
- Ceramica
- বায়ু
- প্লাস্টিক
- চীনামাটির বাসন
- ফাইবারগ্লাস
- বিশুদ্ধ পানি
এটা মনে রাখা গুরুত্বপূর্ণ যে কিছু উপাদান পরিস্থিতির উপর নির্ভর করে তাদের আচরণ পরিবর্তন করতে পারে, যেমন সেমিকন্ডাক্টরগুলিতে ডোপিং, যার মানে হল যে তাদের বিদ্যুৎ পরিচালনা বা নিরোধক করার ক্ষমতা সবসময় একই থাকে না।
ইলেকট্রনিক ডিভাইস তৈরি করা, একটি নিরাপদ বৈদ্যুতিক গ্রিড বজায় রাখা, বা পরীক্ষাগারে পরীক্ষা-নিরীক্ষা করা প্রতিটি অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত একটি নির্বাচন করার জন্য পরিবাহী এবং অন্তরক পদার্থের বৈশিষ্ট্যগুলি জানা অত্যাবশ্যক৷ বৈদ্যুতিক ইনস্টলেশন এবং ডিভাইসগুলিতে কর্মক্ষমতা, নিরাপত্তা এবং দক্ষতা নিশ্চিত করার জন্য এই বোঝাপড়া অপরিহার্য।