അലൂമിനിയം വൈദ്യുതി കടത്തിവിടുമോ??
പ്രകൃതിയിൽ ധാരാളമായി കാണപ്പെടുന്ന ഒരു ലോഹമാണ് അലുമിനിയം. വ്യാവസായിക ഉപയോഗത്തിനുള്ള നല്ല അസംസ്കൃത വസ്തുവും നല്ല വൈദ്യുത, താപ ചാലകതയുള്ള ഒരു തരം ലോഹ വസ്തുക്കളുമാണ്. അതേസമയത്ത്, വൈദ്യുതി കടത്തിവിടാൻ കഴിയുന്ന ലോഹം കൂടിയാണ് അലുമിനിയം. അലൂമിനിയത്തിന് വൈദ്യുതി കടത്തിവിടാൻ കഴിയും, കാരണം അതിൽ ധാരാളം സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകൾ ഉണ്ട്. ഈ സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകൾ ലോഹ ക്രിസ്റ്റലിൽ ക്രമരഹിതമായ താപ ചലനം നിരന്തരം നടത്തുന്നു. ഒരു ബാഹ്യ വൈദ്യുത മണ്ഡലം അവരെ ബാധിക്കുമ്പോൾ, അവർ വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിൻ്റെ എതിർ ദിശയിൽ ഒരു ദിശാസൂചനയിൽ നീങ്ങും, അങ്ങനെ ഒരു വൈദ്യുത പ്രവാഹം രൂപപ്പെടുന്നു.
അലൂമിനിയം എങ്ങനെയാണ് വൈദ്യുതി കടത്തുന്നത്?
അലൂമിനിയം ഫോയിൽ ചാലകതയുടെ തത്വം എന്താണ്?
അലുമിനിയം ചാലകതയുടെ തത്വം പ്രധാനമായും അതിൻ്റെ ആറ്റങ്ങളുടെ ഇലക്ട്രോണിക് ഘടനയെയും ലോഹ ബോണ്ടുകളുടെ സവിശേഷതകളെയും അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്.. അലൂമിനിയത്തിന് വൈദ്യുതി കടത്തിവിടാൻ അഞ്ച് കാരണങ്ങളുണ്ട്.
1. സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകളുടെ അസ്തിത്വം
അലുമിനിയം ആറ്റങ്ങൾക്ക് അവയുടെ ഏറ്റവും പുറം പാളിയിൽ മൂന്ന് വാലൻസ് ഇലക്ട്രോണുകൾ ഉണ്ട്. ലോഹ പരലുകളിൽ, ഈ വാലൻസ് ഇലക്ട്രോണുകൾ ഒരു പ്രത്യേക ആറ്റത്തിൽ ഉറപ്പിച്ചിട്ടില്ല, എന്നാൽ ലോഹ സ്ഫടികത്തിലുടനീളം സ്വതന്ത്രമായി നീങ്ങാൻ കഴിയും, അങ്ങനെ വിളിക്കപ്പെടുന്നവ രൂപീകരിക്കാൻ കഴിയും “ഇലക്ട്രോൺ കടൽ”. സ്വതന്ത്രമായി ചലിക്കുന്ന ഈ ഇലക്ട്രോണുകളാണ് ലോഹങ്ങളുടെ ചാലകതയുടെ അടിസ്ഥാന കാരണം.
2. മെറ്റാലിക് ബോണ്ടുകൾ:
അലുമിനിയം ആറ്റങ്ങൾ ലോഹ ബോണ്ടുകളാൽ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. ലോഹ ആറ്റങ്ങളാൽ രൂപം കൊള്ളുന്ന പോസിറ്റീവ് അയോണുകൾ സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകളുടെ കടലിൽ ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്ന ഒരു പ്രത്യേക തരം കെമിക്കൽ ബോണ്ടാണ് മെറ്റാലിക് ബോണ്ടുകൾ.. സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകൾ ക്രിസ്റ്റൽ ഘടനയിലുടനീളം സ്വതന്ത്രമായി നീങ്ങുന്നു, ലോഹത്തെ വൈദ്യുതിയുടെ നല്ല കണ്ടക്ടറാക്കി മാറ്റുന്നു.
3. ഇലക്ട്രോൺ പ്രവാഹവും വൈദ്യുതധാരയും
ഒരു അലുമിനിയം കണ്ടക്ടറുടെ രണ്ട് അറ്റങ്ങളിൽ ഒരു വോൾട്ടേജ് പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ, വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിൻ്റെ പ്രവർത്തനത്തിന് കീഴിൽ സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകൾ ഒരു ദിശാസൂചനയിൽ നീങ്ങും. ഈ ദിശയിലുള്ള ഇലക്ട്രോൺ ചലനം ഒരു വൈദ്യുത പ്രവാഹം ഉണ്ടാക്കുന്നു. അതുകൊണ്ട്, അലൂമിനിയത്തിന് വൈദ്യുതി കടത്തിവിടാൻ കഴിയും.
4. ലാറ്റിസ് ഘടന:
അലൂമിനിയത്തിൻ്റെ ക്രിസ്റ്റൽ ഘടന മുഖം കേന്ദ്രീകൃതമായ ഒരു ക്യൂബിക് ആണ് (FCC) ഘടന, ഇത് ഇലക്ട്രോണുകളെ ലാറ്റിസിൽ സ്വതന്ത്രമായി ഒഴുകാൻ അനുവദിക്കുന്നു, അതുവഴി ചാലകത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.
5. പ്രതിരോധശേഷി:
അലൂമിനിയത്തിൻ്റെ പ്രതിരോധശേഷി താരതമ്യേന കുറവാണ്, ഏകദേശം 2.65×10^-8 Ω·m, ചെമ്പിനെക്കാൾ അല്പം ഉയർന്നത് (ഏകദേശം 1.68×10^-8 Ω·m), പക്ഷേ അത് ഇപ്പോഴും നല്ല ചാലക വസ്തുവാണ്. ഈ കുറഞ്ഞ പ്രതിരോധം അർത്ഥമാക്കുന്നത് ഇലക്ട്രോണുകൾക്ക് അലൂമിനിയം കണ്ടക്ടറുകളിലൂടെ താരതമ്യേന എളുപ്പത്തിൽ കടന്നുപോകാൻ കഴിയും എന്നാണ്.