ڈائی الیکٹرک مستقل کیا ہے؟

ہر مادہ یا جسم جو ہمارے ارد گرد ہے کچھ برقی خصوصیات ہیں. یہ سالماتی اور جوہری ساخت کی وجہ سے ہے: چارج شدہ ذرات کی باہمی پابند یا آزاد حالت میں موجودگی۔

جب کوئی بیرونی برقی میدان مادہ پر کام نہیں کرتا ہے، تو یہ ذرات اس طرح تقسیم ہوتے ہیں کہ وہ ایک دوسرے کو متوازن رکھتے ہیں اور پورے حجم میں اضافی برقی میدان نہیں بناتے ہیں۔ مالیکیولز اور ایٹموں کے اندر برقی توانائی کے بیرونی استعمال کی صورت میں، چارجز کی دوبارہ تقسیم ہوتی ہے، جو اس کے اپنے اندرونی برقی میدان کی تخلیق کا باعث بنتی ہے جو بیرونی کے خلاف ہدایت کی جاتی ہے۔

اگر لاگو کردہ بیرونی فیلڈ کے ویکٹر کو «E0»، اور اندرونی کو «E' کے طور پر ظاہر کیا جائے، تو کل فیلڈ «E» ان دو مقداروں کی توانائی کا مجموعہ ہو گا۔

بجلی میں، مادہ کو تقسیم کرنے کا رواج ہے:

• تاریں

• ڈائی الیکٹرک

یہ درجہ بندی ایک طویل عرصے سے موجود ہے، حالانکہ یہ کافی حد تک من مانی ہے، کیونکہ بہت سے جسموں میں مختلف یا مشترکہ خصوصیات ہیں۔

کنڈکٹرز

ایسے کیریئرز جن کے مفت چارج ہوتے ہیں کنڈکٹر کے طور پر استعمال ہوتے ہیں۔اکثر، دھاتیں کنڈکٹر کے طور پر کام کرتی ہیں، کیونکہ آزاد الیکٹران ہمیشہ ان کی ساخت میں موجود ہیں، جو مادہ کے حجم میں منتقل کرنے کے قابل ہوتے ہیں اور ایک ہی وقت میں تھرمل عمل میں شریک ہوتے ہیں.

جب ایک موصل کو بیرونی برقی میدانوں کے عمل سے الگ کیا جاتا ہے، تو اس میں آئن جالیوں اور آزاد الیکٹرانوں سے مثبت اور منفی چارجز کا توازن پیدا ہوتا ہے۔ یہ توازن فوری طور پر تباہ ہو جاتا ہے جب برقی میدان میں ایک موصل — اس توانائی کی وجہ سے جس پر چارج شدہ ذرات کی دوبارہ تقسیم شروع ہوتی ہے اور بیرونی سطح پر مثبت اور منفی اقدار کے ساتھ غیر متوازن چارجز ظاہر ہوتے ہیں۔

اس رجحان کو عام طور پر الیکٹرو سٹیٹک انڈکشن کہا جاتا ہے... یہ دھاتوں کی سطح پر جو چارجز چارج کرتا ہے اسے انڈکشن چارجز کہتے ہیں۔

کنڈکٹر میں بننے والے انڈکٹیو چارجز ایک سیلف فیلڈ E' بناتے ہیں، جو کنڈکٹر کے اندر موجود بیرونی E0 کے اثر کی تلافی کرتا ہے۔ لہذا، کل، کل الیکٹرو سٹیٹک فیلڈ کی قدر کی تلافی اور 0 کے برابر ہے۔ اس صورت میں، اندر اور باہر دونوں پوائنٹس کے پوٹینشل ایک جیسے ہیں۔

حاصل کردہ نتیجہ یہ ظاہر کرتا ہے کہ کنڈکٹر کے اندر، ایک بیرونی فیلڈ سے منسلک ہونے کے باوجود، کوئی ممکنہ فرق نہیں ہے اور کوئی الیکٹرو سٹیٹک فیلڈز نہیں ہیں۔ اس حقیقت کو شیلڈنگ میں استعمال کیا جاتا ہے - لوگوں اور برقی آلات کے الیکٹرو اسٹاٹک تحفظ کے طریقہ کار کا اطلاق جو حوصلہ افزائی شدہ شعبوں کے لیے حساس ہے، خاص طور پر درست پیمائش کرنے والے آلات اور مائکرو پروسیسر ٹیکنالوجی۔

ہائی وولٹیج کے آلات سے پیدا ہونے والے بڑھے ہوئے وولٹیج کے حالات میں کام کرنے والے اہلکاروں کی حفاظت کے لیے کنڈکٹیو دھاگوں کے ساتھ کپڑے سے بنے شیلڈ کپڑے اور جوتے، بشمول ٹوپیاں، بجلی میں استعمال ہوتے ہیں۔

ڈائی الیکٹرکس

یہ ان مادوں کا نام ہے جن میں موصلیت کی خصوصیات ہوتی ہیں۔ ان میں صرف باہم منسلک فیس ہوتی ہے، مفت نہیں۔ ان سب میں مثبت اور منفی ذرات غیر جانبدار ایٹم میں بندھے ہوتے ہیں، نقل و حرکت کی آزادی سے محروم ہوتے ہیں۔ وہ ڈائی الیکٹرک کے اندر تقسیم ہوتے ہیں اور لاگو بیرونی فیلڈ E0 کے عمل کے تحت حرکت نہیں کرتے ہیں۔

تاہم، اس کی توانائی اب بھی مادے کی ساخت میں کچھ تبدیلیوں کا باعث بنتی ہے — ایٹموں اور مالیکیولز کے اندر، مثبت اور منفی ذرات کا تناسب بدل جاتا ہے، اور مادے کی سطح پر، ضرورت سے زیادہ، غیر متوازن منسلک چارجز ظاہر ہوتے ہیں، جو ایک اندرونی برقی میدان کی تشکیل کرتے ہیں۔ ای'۔ یہ باہر سے لاگو کشیدگی کے خلاف ہدایت کی جاتی ہے.

اس رجحان کو ڈائی الیکٹرک پولرائزیشن کہا جاتا ہے... اس کی خصوصیت یہ ہے کہ مادہ کے اندر ایک برقی میدان E ظاہر ہوتا ہے، جو بیرونی توانائی E0 کے عمل سے بنتا ہے، لیکن اندرونی E' کی مخالفت سے کمزور ہو جاتا ہے۔

پولرائزیشن کی اقسام

یہ ڈائی الیکٹرکس کے اندر دو طرح کا ہوتا ہے:

1. واقفیت؛

2. الیکٹرانک۔

پہلی قسم میں ڈوپول پولرائزیشن کا اضافی نام ہے۔ یہ منفی اور مثبت چارجز پر منتقل شدہ مراکز کے ساتھ ڈائی الیکٹرکس میں موروثی ہے، جو مائکروسکوپک ڈوپولس کے مالیکیولز بناتے ہیں - دو چارجز کا ایک غیر جانبدار سیٹ۔ یہ پانی، نائٹروجن ڈائی آکسائیڈ، ہائیڈروجن سلفائیڈ کی خصوصیت ہے۔

بیرونی برقی میدان کے عمل کے بغیر، اس طرح کے مادوں کے مالیکیولر ڈوپول آپریٹنگ درجہ حرارت پر عمل کے زیر اثر ایک افراتفری کے انداز میں مبنی ہوتے ہیں۔ ایک ہی وقت میں، اندرونی حجم کے کسی بھی مقام پر اور ڈائی الیکٹرک کی بیرونی سطح پر کوئی برقی چارج نہیں ہوتا ہے۔

یہ تصویر بیرونی طور پر لاگو ہونے والی توانائی کے اثر کے تحت تبدیل ہوتی ہے، جب ڈوپولز اپنی سمت کو قدرے تبدیل کرتے ہیں اور غیر معاوضہ میکروسکوپک باؤنڈ چارجز کے علاقے سطح پر ظاہر ہوتے ہیں، جس سے لاگو E0 کے مخالف سمت کے ساتھ ایک فیلڈ E' بنتا ہے۔

اس طرح کے پولرائزیشن کے ساتھ، درجہ حرارت عمل پر بہت زیادہ اثر ڈالتا ہے، جس سے تھرمل حرکت ہوتی ہے اور بگاڑ پیدا کرنے والے عوامل ہوتے ہیں۔

الیکٹرانک پولرائزیشن، لچکدار میکانزم

یہ اپنے آپ کو غیر قطبی ڈائی الیکٹرکس میں ظاہر کرتا ہے - ایک مختلف قسم کے مواد جس میں ایک ڈوپول لمحے سے عاری مالیکیول ہوتے ہیں، جو بیرونی فیلڈ کے زیر اثر اس طرح بگڑ جاتے ہیں کہ مثبت چارجز E0 ویکٹر کی سمت پر مبنی ہوتے ہیں، اور منفی چارجز مخالف سمت پر مبنی ہیں۔

نتیجے کے طور پر، ہر مالیکیول لاگو فیلڈ کے محور کے ساتھ برقی ڈوپول کے طور پر کام کرتا ہے۔ اس طرح وہ بیرونی سطح پر مخالف سمت کے ساتھ اپنی فیلڈ E' تخلیق کرتے ہیں۔

اس طرح کے مادوں میں مالیکیولز کی خرابی اور اس وجہ سے بیرونی میدان کے عمل کی وجہ سے پولرائزیشن درجہ حرارت کے زیر اثر ان کی حرکت پر منحصر نہیں ہے۔ میتھین CH4 کو غیر قطبی ڈائی الیکٹرک کی مثال کے طور پر پیش کیا جا سکتا ہے۔

دو قسم کے ڈائی الیکٹرکس کے اندرونی فیلڈ کی عددی قدر پہلے بیرونی فیلڈ کے اضافے کے براہ راست تناسب میں شدت میں تبدیل ہوتی ہے، اور پھر، جب سنترپتی تک پہنچ جاتی ہے، غیر لکیری اثرات ظاہر ہوتے ہیں۔ یہ اس وقت پیدا ہوتے ہیں جب تمام مالیکیولر ڈوپولز قطبی ڈائی الیکٹرکس کی قوت کی خطوط پر ترتیب دیے جاتے ہیں یا غیر قطبی مادے کی ساخت میں تبدیلیاں واقع ہوتی ہیں، جو کہ باہر سے لگائی جانے والی بڑی توانائی کے ذریعے ایٹموں اور مالیکیولز کی مضبوط خرابی کی وجہ سے ہوتی ہیں۔

عملی طور پر، اس طرح کے معاملات نایاب ہیں - عام طور پر ناکامی یا موصلیت کی ناکامی پہلے ہوتی ہے۔

ڈائی الیکٹرک مستقل

موصل مواد میں، ایک اہم کردار برقی خصوصیات اور ڈائی الیکٹرک کنسٹنٹ جیسے اشارے ادا کرتے ہیں... اسے دو مختلف خصوصیات سے ماپا جا سکتا ہے:

1. مطلق قدر

2. رشتہ دار قدر

مطلق ڈائی الیکٹرک مستقل مادہ εa کی اصطلاح کولمب کے قانون کے ریاضیاتی اشارے کا حوالہ دیتے وقت استعمال ہوتی ہے۔ یہ، گتانک εα کی شکل میں، انڈکشن D اور شدت E کے ویکٹر کو جوڑتا ہے۔

یاد رہے کہ فرانسیسی ماہر طبیعیات چارلس ڈی کولمب نے اپنے ٹارشن بیلنس کا استعمال کرتے ہوئے چھوٹے چارج شدہ اجسام کے درمیان برقی اور مقناطیسی قوتوں کے قوانین کی چھان بین کی۔

کسی میڈیم کی رشتہ دار پارگمیتا کا تعین کسی مادے کی موصلی خصوصیات کو نمایاں کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ یہ دو مختلف حالات کے تحت دو پوائنٹ چارجز کے درمیان تعامل کی قوت کے تناسب کا تخمینہ لگاتا ہے: خلا میں اور کام کرنے والے ماحول میں۔ اس صورت میں، ویکیوم انڈیکس کو 1 (εv = 1) کے طور پر لیا جاتا ہے، جبکہ اصلی مادوں کے لیے وہ ہمیشہ زیادہ ہوتے ہیں، εr> 1۔

عددی اظہار εr کو ڈائی الیکٹرکس میں پولرائزیشن کے اثر سے بیان کردہ جہت کے بغیر مقدار کے طور پر دکھایا گیا ہے اور ان کی خصوصیات کو جانچنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔

انفرادی میڈیا کی ڈائی الیکٹرک مستقل اقدار (کمرے کے درجہ حرارت پر)

مادہ ε مادہ ε سیگنیٹ نمک 6000 ڈائمنڈ 5.7 روٹائل (نظری محور پر) 170 پانی 81 پولی تھیلین 2.3 ایتھنول 26.8 سیلیکون 12.0 میکا 6 گلاس بیکر 5-16 کاربن ڈائی آکسائیڈ 1.0000195990000000000000000000000000 تک کاربن ڈائی آکسائیڈ 2.322 ایئر (760 mmHg) 1.00057