सुचालक और कुचालक

परमाणु, जो पदार्थ की आंतरिक संरचना का निर्माण करते हैं, तीन प्रकार के कणों से बने होते हैं: प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉन। प्रोटॉन और न्यूट्रॉन परमाणु नाभिक का निर्माण करते हैं और इन्हें न्यूक्लियॉन कहा जाता है, जबकि इलेक्ट्रॉन बाहरी स्तरों में स्थित होते हैं, जो “कक्षीय बादलों” के रूप में दिखाई देते हैं। न्यूक्लियॉन परमाणु बलों के कारण बंधे रहते हैं और, भारी परमाणुओं को छोड़कर, जो रेडियोधर्मी प्रक्रियाओं के माध्यम से विघटित हो सकते हैं, वे आसानी से नहीं खोते या प्राप्त करते। इसके विपरीत, बाहरी स्तरों के इलेक्ट्रॉन, परमाणु की इलेक्ट्रॉनिक संरचना पर निर्भर करते हुए, अधिक या कम स्वतंत्रता के साथ गति कर सकते हैं।

उपरोक्त के आधार पर, हम भौतिक वस्तुओं को दो विपरीत प्रकारों में वर्गीकृत कर सकते हैं: सुचालक और कुचालक। जबकि सुचालक वे पदार्थ हैं जो आसानी से इलेक्ट्रॉन प्राप्त और छोड़ सकते हैं, कुचालक इलेक्ट्रॉनों के आदान-प्रदान का प्रतिरोध करते हैं।

हालांकि सुचालक और कुचालक दोनों इलेक्ट्रॉन खोने या प्राप्त करने की क्षमता रखते हैं, मुख्य अंतर यह है कि जब ये इलेक्ट्रॉन पदार्थ के परमाणुओं द्वारा कब्जा कर लिए जाते हैं तो उनकी गति क्षमता क्या होती है। उदाहरण के लिए, अधिकांश धातुओं में, इलेक्ट्रॉन स्वतंत्र रूप से गति कर सकते हैं, जिससे “विद्युत धारा” का निर्माण होता है। इसके विपरीत, रबर जैसे पदार्थों में, हालांकि वे विद्युत आवेश प्राप्त कर सकते हैं, लेकिन उनमें आवेश को एक बिंदु से दूसरे बिंदु तक ले जाना मुश्किल होता है।

विद्युतिकरण

विद्युतिकरण विद्युत आवेश प्राप्त करने या खोने की घटना को संदर्भित करता है। नीचे उन प्रक्रियाओं का वर्णन किया गया है जिनके माध्यम से यह घटना होती है।

संपर्क के माध्यम से आवेश

संपर्क के माध्यम से आवेश का अर्थ है एक वस्तु को पहले से ही आवेशित वस्तु के संपर्क में लाकर आवेशित करना। ऐसा करने पर, इलेक्ट्रॉन दोनों वस्तुओं के बीच पुनः वितरित हो जाते हैं जब तक कि उनकी आवेश स्थिति संतुलित न हो जाए। इस प्रक्रिया को होने के लिए, यह आवश्यक है कि दोनों वस्तुएं सुचालक हों; यदि वे नहीं हैं, तो आवेश स्वतंत्र रूप से पुनः वितरित नहीं होंगे और विद्युतिकरण नहीं होगा।

नीचे एक तालिका दी गई है जो संपर्क के माध्यम से आवेश के प्रमुख पहलुओं का सारांश देती है।

घर्षण के माध्यम से आवेश

जब एक वस्तु को दूसरी वस्तु के साथ रगड़ा जाता है, तो हल्का तापमान वृद्धि होती है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि घर्षण के दौरान ऊर्जा वस्तुओं के बीच स्थानांतरित होती है। इस ऊर्जा का कुछ हिस्सा एक वस्तु से दूसरी वस्तु में इलेक्ट्रॉनों को स्थानांतरित कर सकता है। जब ऐसा होता है, तो हम कहते हैं कि वस्तुओं ने घर्षण के माध्यम से विद्युत आवेश प्राप्त किया है। संपर्क के माध्यम से आवेश के विपरीत, घर्षण के माध्यम से आवेश प्रक्रिया में दो तटस्थ वस्तुएं समान परिमाण की लेकिन विपरीत संकेत वाली आवेश वाली बन जाती हैं।

नीचे एक तालिका दी गई है जो घर्षण के माध्यम से आवेश के मुख्य पहलुओं का सारांश देती है।

प्रेरण के माध्यम से आवेश

विद्युतिकरण की जिन विधियों का हमने विश्लेषण किया है, उनमें प्रेरण के माध्यम से आवेश वह प्रक्रिया है जो सीधे संपर्क की आवश्यकता नहीं रखती है। इस विधि में, एक आवेशित वस्तु के विद्युत क्षेत्र के प्रभाव का उपयोग किया जाता है ताकि किसी तटस्थ वस्तु के इलेक्ट्रॉनों पर प्रभाव डाला जा सके। इस तंत्र को समझने के लिए, यह जानना महत्वपूर्ण है कि इलेक्ट्रॉन, जो नकारात्मक आवेशित होते हैं, किसी अन्य आवेशित वस्तु की उपस्थिति में आकर्षित या विकर्षित हो सकते हैं। इसके अलावा, यह समझना भी महत्वपूर्ण है कि भूमि का कनेक्शन स्थिति के अनुसार इलेक्ट्रॉनों का स्रोत या भंडार के रूप में कार्य करता है।

तटस्थ से ऋणात्मक की ओर प्रेरण

तटस्थ से धनात्मक की ओर प्रेरण