کیوں مختلف مواد مختلف مزاحمت ہے

تار کے ذریعے بہنے والے کرنٹ کی مقدار اس کے سروں پر موجود وولٹیج کے براہ راست متناسب ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ تار کے سروں پر جتنا زیادہ وولٹیج ہوگا، اس تار میں کرنٹ اتنا ہی زیادہ ہوگا۔ لیکن مختلف مواد سے بنی مختلف تاروں پر ایک ہی وولٹیج کے لیے کرنٹ مختلف ہوگا۔ یعنی اگر مختلف تاروں پر وولٹیج اسی طرح بڑھے تو کرنٹ کی طاقت میں اضافہ مختلف تاروں میں مختلف طریقوں سے ہوگا اور یہ کسی خاص تار کی خصوصیات پر منحصر ہے۔

ہر تار کے لیے، لاگو وولٹیج پر موجودہ قدر کا انحصار انفرادی ہے، اور یہ انحصار کہلاتا ہے۔ کنڈکٹر R کی برقی مزاحمت… عمومی شکل میں مزاحمت کو فارمولے R = U/I سے پایا جا سکتا ہے، یعنی کسی کنڈکٹر پر لگائی جانے والی وولٹیج کا تناسب اس کنڈکٹر میں اس وولٹیج پر ہونے والے کرنٹ کی مقدار سے۔

دیے گئے وولٹیج پر تار میں کرنٹ کی قدر جتنی زیادہ ہوگی، اس کی مزاحمت اتنی ہی کم ہوگی، اور دی گئی کرنٹ پیدا کرنے کے لیے تار پر جتنا زیادہ وولٹیج لگانا ہوگا، تار کی مزاحمت اتنی ہی زیادہ ہوگی۔

مزاحمت تلاش کرنے کے فارمولے سے، آپ موجودہ I = U/R کو ظاہر کر سکتے ہیں، اس اظہار کو کہتے ہیں اوہ کے قانون… اس سے یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ تار کی مزاحمت جتنی زیادہ ہوگی، کرنٹ اتنا ہی چھوٹا ہوگا۔

مزاحمت، جیسا کہ یہ تھا، کرنٹ کے بہاؤ کو روکتا ہے، برقی وولٹیج (تار میں برقی میدان) کو اس سے بھی زیادہ کرنٹ پیدا کرنے سے روکتا ہے۔ اس طرح، مزاحمت ایک خاص کنڈکٹر کی خصوصیت رکھتی ہے اور کنڈکٹر پر لگائے جانے والے وولٹیج پر منحصر نہیں ہے۔ جب زیادہ وولٹیج کا اطلاق ہوتا ہے، تو کرنٹ زیادہ ہوگا، لیکن تناسب U/I، یعنی مزاحمت R، تبدیل نہیں ہوگا۔

درحقیقت، تار کی مزاحمت کا انحصار تار کی لمبائی، اس کے کراس سیکشنل ایریا، تار کے مادے اور اس کے موجودہ درجہ حرارت پر ہوتا ہے۔ موصل کا مادہ نام نہاد کی قدر کے ذریعے اس کی برقی مزاحمت سے متعلق ہے۔ مزاحمت.

مزاحمت وہ ہے جو کنڈکٹر کے مواد کی خصوصیت کرتی ہے، یہ ظاہر کرتی ہے کہ کسی مادے سے بنے کنڈکٹر میں کتنی مزاحمت ہوگی اگر ایسے موصل کا کراس سیکشنل رقبہ 1 مربع میٹر اور لمبائی 1 میٹر ہو۔ تاریں 1 میٹر لمبی اور 1 مربع میٹر کراس سیکشن میں، مختلف مادوں پر مشتمل، مختلف برقی مزاحمتیں ہوں گی۔

نچلی بات یہ ہے کہ کسی بھی مادے کے لیے (عام طور پر وہاں ہوتے ہیں۔ دھاتیںجیسا کہ تاریں اکثر دھاتوں سے بنی ہوتی ہیں) کی اپنی جوہری اور سالماتی ساخت ہوتی ہے۔ دھاتوں کے بارے میں، ہم کرسٹل جالی کی ساخت اور آزاد الیکٹرانوں کی تعداد کے بارے میں بات کر سکتے ہیں، یہ مختلف دھاتوں کے لیے مختلف ہے۔ کسی مادے کی مخصوص مزاحمت جتنی کم ہوگی، اتنا ہی بہتر اس کا بنا ہوا کنڈکٹر برقی کرنٹ چلاتا ہے، یعنی اتنا ہی بہتر وہ الیکٹران کو خود سے گزرتا ہے۔

چاندی، تانبا اور ایلومینیم کم مزاحم ہے۔ آئرن اور ٹنگسٹن بہت بڑے ہیں، مرکب دھاتوں کا ذکر نہیں، جن میں سے کچھ کی مزاحمت خالص دھاتوں سے سینکڑوں گنا زیادہ ہے۔ تاروں میں مفت چارج کیریئرز کا ارتکاز ڈائی الیکٹرکس کے مقابلے میں نمایاں طور پر زیادہ ہے، یہی وجہ ہے کہ تاروں کی مزاحمت ہمیشہ زیادہ ہوتی ہے۔

جیسا کہ اوپر بتایا گیا ہے، تمام مادوں کی کرنٹ چلانے کی صلاحیت کا تعلق ان میں موجودہ کیریئرز (چارج کیریئرز) کی موجودگی سے ہے - موبائل چارج شدہ ذرات (الیکٹران، آئن) یا نیم ذرات (مثال کے طور پر، سیمی کنڈکٹر میں سوراخ) لمبے فاصلے پر کسی دیے گئے مادے میں حرکت کریں، ہم صرف یہ کہہ سکتے ہیں کہ ہمارا مطلب یہ ہے کہ ایسا ذرہ یا کواسی پارٹیکل کسی مادے میں من مانی طور پر بڑا، کم از کم میکروسکوپک، فاصلہ طے کرنے کے قابل ہونا چاہیے۔

چونکہ موجودہ کثافت زیادہ ہے، مفت چارج کیریئرز کا ارتکاز جتنا زیادہ ہوگا اور ان کی نقل و حرکت کی اوسط رفتار جتنی زیادہ ہوگی، نقل و حرکت، جو کسی مخصوص ماحول میں موجودہ کیریئر کی قسم پر منحصر ہے، بھی اہم ہے۔ چارج کیریئرز کی نقل و حرکت جتنی زیادہ ہوگی، اس میڈیم کی مزاحمت اتنی ہی کم ہوگی۔

ایک لمبی تار میں بجلی کی مزاحمت زیادہ ہوتی ہے۔ بہر حال، تار جتنا لمبا ہوگا، کرسٹل جالی سے اتنے ہی زیادہ آئن الیکٹرانوں کے راستے میں ملتے ہیں جو کرنٹ بناتے ہیں۔ اور اس کا مطلب یہ ہے کہ راستے میں الیکٹران جتنی زیادہ رکاوٹوں کا سامنا کرتے ہیں، اتنا ہی ان کی رفتار کم ہوتی جاتی ہے، جس کا مطلب ہے کہ یہ کم ہوتی جاتی ہے۔ موجودہ شدت.

ایک بڑا کراس سیکشن والا کنڈکٹر الیکٹرانوں کو زیادہ آزادی دیتا ہے، گویا وہ کسی تنگ ٹیوب میں نہیں بلکہ چوڑے راستے میں حرکت کر رہے ہیں۔ الیکٹران زیادہ کشادہ حالات میں زیادہ آسانی سے حرکت کرتے ہیں، کرنٹ بناتے ہیں، کیونکہ وہ شاذ و نادر ہی کرسٹل جالی کے نوڈس سے ٹکراتے ہیں۔ یہی وجہ ہے کہ موٹی تار میں بجلی کی مزاحمت کم ہوتی ہے۔

نتیجے کے طور پر، ایک موصل کی مزاحمت کنڈکٹر کی لمبائی کے براہ راست متناسب ہے، اس مادہ کی مخصوص مزاحمت جس سے یہ بنایا گیا ہے، اور اس کے کراس سیکشنل علاقے کے الٹا متناسب ہے۔ حتمی مزاحمتی فارمولے میں یہ تین پیرامیٹرز شامل ہیں۔

لیکن مندرجہ بالا فارمولے میں کوئی درجہ حرارت نہیں ہے۔ دریں اثنا، یہ معلوم ہے کہ ایک موصل کی مزاحمت اس کے درجہ حرارت پر مضبوطی سے منحصر ہے. حقیقت یہ ہے کہ مادوں کی مزاحمت کی حوالہ قدر عام طور پر + 20 ° C کے درجہ حرارت پر ماپا جاتا ہے، لہذا، یہاں درجہ حرارت کو اب بھی مدنظر رکھا جاتا ہے۔ مختلف مادہ کے درجہ حرارت کے لیے مزاحمتی حوالہ جات موجود ہیں۔

دھاتیں مزاحمت میں اضافے کی خصوصیت رکھتی ہیں کیونکہ ان کے درجہ حرارت میں اضافہ ہوتا ہے۔

اس کی وجہ یہ ہے کہ جیسے جیسے درجہ حرارت بڑھتا ہے، کرسٹل جالی کے آئن زیادہ سے زیادہ ہلنا شروع ہو جاتے ہیں اور الیکٹرانوں کی حرکت میں زیادہ سے زیادہ مداخلت کرتے ہیں۔لیکن الیکٹرولائٹس میں، آئنز چارج لے جاتے ہیں، اس لیے جیسے جیسے الیکٹرولائٹ کا درجہ حرارت بڑھتا ہے، مزاحمت، اس کے برعکس، کم ہوتی جاتی ہے، کیونکہ آئنوں کا انحطاط تیز ہوتا ہے اور وہ تیزی سے حرکت کرتے ہیں۔

سیمی کنڈکٹرز اور ڈائی الیکٹرکس میں، بڑھتے ہوئے درجہ حرارت کے ساتھ برقی مزاحمت کم ہو جاتی ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ زیادہ تر چارج کیریئرز کا ارتکاز بڑھتے ہوئے درجہ حرارت کے ساتھ بڑھ جاتا ہے۔ درجہ حرارت کے فعل کے طور پر برقی مزاحمت میں تبدیلی کے لیے جو قدر ہوتی ہے اسے کہا جاتا ہے۔ مزاحمت کا درجہ حرارت گتانک.