একটি তামার তারের মাধ্যমে বিদ্যুৎ কীভাবে ভ্রমণ করে?

ইলেক্ট্রিসিটি একটি মাধ্যমে ভ্রমণ করেতামার তারবৈদ্যুতিক চার্জের প্রবাহ হিসাবে, প্রাথমিকভাবে ইলেকট্রন দ্বারা বাহিত হয়। তামা তার পারমাণবিক কাঠামোর কারণে বিদ্যুতের একটি দুর্দান্ত পরিবাহী, যা ইলেকট্রনগুলিকে এর মধ্য দিয়ে সহজেই চলাচল করতে দেয়। তামার তারের মধ্য দিয়ে কীভাবে বিদ্যুৎ প্রবাহিত হয় তার একটি ধাপে ধাপে ব্যাখ্যা এখানে দেওয়া হল:

1. কপারের পারমাণবিক গঠন

তামার পরমাণুর মুক্ত বা শিথিলভাবে আবদ্ধ বাইরের ইলেকট্রন (ভ্যালেন্স ইলেকট্রন) থাকে। এই ইলেক্ট্রনগুলো কোনো একক পরমাণুর সাথে শক্তভাবে আবদ্ধ নয় এবং ধাতুর মধ্যে অবাধে চলাচল করতে পারে। একটি তামার তারে, মুক্ত ইলেকট্রনের একটি "সমুদ্র" থাকে যা সমস্ত উপাদান জুড়ে চলতে পারে, এমনকি যখন কোনও বাহ্যিক ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয় না।

2. বৈদ্যুতিক স্রোত

বিদ্যুৎ হল বৈদ্যুতিক চার্জের প্রবাহ। তামার মতো ধাতুতে, এই চার্জটি মুক্ত-চলন্ত ইলেকট্রন দ্বারা বহন করা হয়। যখন একটি ভোল্টেজ (সম্ভাব্য পার্থক্য) তারের জুড়ে প্রয়োগ করা হয়, তখন এটি একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি করে, যা মুক্ত ইলেকট্রনের উপর বল প্রয়োগ করে।

- ভোল্টেজ: ভোল্টেজ হল চালিকা শক্তি যা তারের মধ্য দিয়ে ইলেকট্রনকে ধাক্কা দেয়। এটি এমন চাপের মতো যা একটি পাইপের মধ্য দিয়ে পানি সরে যায়।

- কারেন্ট: বৈদ্যুতিক প্রবাহ হল তারের মধ্য দিয়ে যে হারে ইলেকট্রন প্রবাহিত হয়, সাধারণত অ্যাম্পিয়ার (A) এ পরিমাপ করা হয়।

3. ইলেকট্রন চলাচল

যখন একটি ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তামার তারের মধ্যে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি মুক্ত ইলেকট্রনগুলিকে শক্তির উত্সের ইতিবাচক টার্মিনালের দিকে প্রবাহিত করে। ইলেকট্রনের এই গতিবিধি বৈদ্যুতিক প্রবাহ গঠন করে।

- প্রবাহ বেগ: তাপ শক্তির কারণে ইলেকট্রনগুলি এলোমেলোভাবে চলাফেরা করলে, বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের কারণে তাদের এক দিকে নেট গতি থাকে। ইলেকট্রনের এই গড় নেট গতিকে ড্রিফট বেগ বলা হয় এবং এটি সাধারণত বেশ ধীর।

- বৈদ্যুতিক সংকেতের গতি: প্রবাহের বেগ যখন ধীর, বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি তারের মাধ্যমে আলোর গতির কাছাকাছি গতিতে প্রচার করে, যা বৈদ্যুতিক সংকেতকে প্রায় তাত্ক্ষণিকভাবে প্রেরণ করতে দেয়।

4. প্রতিরোধ এবং তাপ

ইলেক্ট্রনগুলি তামার তারের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময়, তারা মাঝে মাঝে তামার পরমাণুর সাথে সংঘর্ষ করে, প্রতিরোধ তৈরি করে। প্রতিরোধ হল ইলেকট্রনের প্রবাহের বিরোধিতা এবং এটি কিছু বৈদ্যুতিক শক্তিকে তাপে রূপান্তরিত করতে পারে।

- ওহমের সূত্র: এই আইনটি একটি পরিবাহীতে ভোল্টেজ (V), বর্তমান (I), এবং প্রতিরোধের (R) মধ্যে সম্পর্ককে সংজ্ঞায়িত করে:  

 \[ V = I \ বার R \]

 একটি প্রদত্ত প্রতিরোধের জন্য, ভোল্টেজ বৃদ্ধির সাথে সাথে কারেন্ট বৃদ্ধি পায়।

5. কেন তামা?

তামা সাধারণত বৈদ্যুতিক ওয়্যারিংয়ে ব্যবহৃত হয় কারণ এতে অনেক বেশি সংখ্যক ফ্রি ইলেক্ট্রন এবং অন্যান্য উপাদানের তুলনায় কম প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে। এটি ন্যূনতম শক্তির ক্ষতি সহ বিদ্যুৎ পরিচালনায় এটিকে অত্যন্ত দক্ষ করে তোলে।

6. অল্টারনেটিং কারেন্ট (AC) বনাম ডাইরেক্ট কারেন্ট (DC)

- DC (ডাইরেক্ট কারেন্ট): একটি সরাসরি কারেন্ট সার্কিটে, ইলেক্ট্রনগুলি নেতিবাচক টার্মিনাল থেকে ইতিবাচক টার্মিনালে একক দিকে প্রবাহিত হয়।

- এসি (অল্টারনেটিং কারেন্ট): একটি অল্টারনেটিং কারেন্ট সার্কিটে, অঞ্চলের উপর নির্ভর করে, সাধারণত 50 বা 60 Hz এর ফ্রিকোয়েন্সিতে ইলেক্ট্রন প্রবাহের দিকটি সামনে এবং পিছনে পর্যায়ক্রমে হয়।

সারাংশ

একটি তামার তারে, বিদ্যুৎ একটি ভোল্টেজ দ্বারা উত্পন্ন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের দ্বারা ঠেলে মুক্ত ইলেকট্রনের প্রবাহ হিসাবে ভ্রমণ করে। তামার পরমাণুগুলি এই ইলেকট্রনগুলিকে ন্যূনতম প্রতিরোধের সাথে চলাচল করতে দেয়, এটি একটি চমৎকার পরিবাহী করে তোলে। বৈদ্যুতিক প্রবাহ হল ইলেকট্রনের নেট চলাচল, যখন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি তারের মাধ্যমে দ্রুত প্রচার করে, বৈদ্যুতিক সংকেতগুলির দ্রুত সংক্রমণ সক্ষম করে।

HANGZHOU TONGGE ENERGY TECHNOLOGY CO.LTD হল একটি পেশাদার চায়না পিগমেন্ট এবং লেপ পণ্য সরবরাহকারী। penny@yipumetal.com এ আমাদের অনুসন্ধানে স্বাগতম।