কেন বিদ্যুৎ পরিবাহী পদার্থ বিদ্যুৎ প্রবাহিত করে?
কেন বিদ্যুৎ পরিবাহী পদার্থ বিদ্যুৎ প্রবাহিত করে?
বিদ্যুৎ পরিবাহী পদার্থ বিদ্যুৎ প্রবাহিত করার মূল কারণ হলো তাদের অভ্যন্তরে ইলেকট্রনগুলির সহজে চলাচলের ক্ষমতা। নিচে এই বিষয়টি বিস্তারিতভাবে ব্যাখ্যা করা হলো:
১. আণবিক গঠন এবং ইলেকট্রন বিন্যাস
ধাতব বন্ধন: ধাতুসমূহে ধাতব বন্ধন (Metallic Bonding) বিদ্যমান, যেখানে আণবিক স্তরে আণবিক ইলেকট্রনগুলো মুক্তভাবে চলাচল করতে পারে। এই মুক্ত ইলেকট্রনগুলিকে “ইলেকট্রন সমুদ্রে” (Electron Sea) বলা হয়।
মুক্ত ইলেকট্রন: ধাতুতে কিছু ইলেকট্রন আণবিক কক্ষ থেকে সম্পূর্ণরূপে মুক্ত হয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহের জন্য সহজে চলাচল করতে পারে। এই মুক্ত ইলেকট্রনগুলি এক আণবিক থেকে অন্য আণবিক স্থানান্তরিত হতে সক্ষম হয়।
২. ইলেকট্রনের গতি এবং প্রবাহ
ইলেকট্রন গতি: যখন একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র (Electric Field) ধাতুতে প্রয়োগ করা হয়, তখন মুক্ত ইলেকট্রনগুলি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের দিকে সরতে শুরু করে। এই ইলেকট্রনগুলির চলাচলই বিদ্যুৎ প্রবাহের (Electric Current) সৃষ্টি করে।
দ্রুততা এবং সহজলভ্যতা: ধাতুসমূহের মুক্ত ইলেকট্রনগুলি খুব সহজে এবং দ্রুত চলাচল করতে পারে, যা বিদ্যুৎ প্রবাহকে ত্বরান্বিত করে।
৩. প্রতিরোধের কমতা
কম প্রতিরোধ: বিদ্যুৎ পরিবাহী পদার্থগুলির মধ্যে বিদ্যুৎ প্রতিরোধ (Electrical Resistance) খুবই কম। কম প্রতিরোধের কারণে ইলেকট্রনগুলি সহজেই চলতে পারে এবং বিদ্যুৎ প্রবাহিত হয়।
তাপ উত্পাদন: কম প্রতিরোধের ফলে তাপের উত্পাদনও কম হয়, যা বিদ্যুৎ পরিবাহিতাকে আরও কার্যকর করে তোলে।
৪. বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রভাব
বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রয়োগ: যখন একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র ধাতুর অভ্যন্তরে প্রয়োগ করা হয়, তখন এটি মুক্ত ইলেকট্রনগুলিকে একটি নির্দিষ্ট দিকেই স্থানান্তরিত করে। এই নির্দিষ্ট দিকের ইলেকট্রনগুলির চলাচল বিদ্যুৎ প্রবাহ সৃষ্টি করে।
ফিল্ডের শক্তি: বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের শক্তি যত বেশি হবে, ইলেকট্রনগুলির গতি তত দ্রুত হবে এবং বিদ্যুৎ প্রবাহও তত বেশি হবে।
৫. তাপমাত্রার প্রভাব
তাপমাত্রা এবং ইলেকট্রন গতি: উচ্চ তাপমাত্রায়, ইলেকট্রনগুলির গতি বৃদ্ধি পায়, তবে অনেক ধাতুর ক্ষেত্রে তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে প্রতিরোধও বৃদ্ধি পায়। তবে সাধারণভাবে, ধাতুসমূহ বিদ্যুৎ পরিবাহিতার ক্ষেত্রে উচ্চ কার্যকারিতা প্রদর্শন করে।
শীতল পরিবেশ: শীতল অবস্থায় ধাতুগুলির প্রতিরোধ কম থাকে, ফলে বিদ্যুৎ প্রবাহ আরও সহজ হয়।
৬. ধাতু ছাড়া অন্যান্য পরিবাহী পদার্থ
অন্য পরিবাহী পদার্থ: কেবল ধাতু নয়, বরং অন্যান্য কিছু পদার্থও বিদ্যুৎ পরিবাহিতা করে, যেমন কবিত (Graphite), স্যালাইন দ্রবণ (Saltwater Solution), এবং কয়লা (Coal)।
আয়ন: কিছু পদার্থে বিদ্যুৎ পরিবাহিতার মূল কারণ হলো আয়নগুলির চলাচল। উদাহরণস্বরূপ, লবণ পানিতে দ্রবীভূত হলে, তা আয়ন তৈরি করে যা বিদ্যুৎ পরিবাহিতা করে।
উপসংহার
বিদ্যুৎ পরিবাহী পদার্থ বিদ্যুৎ প্রবাহিত করার প্রধান কারণ হলো তাদের অভ্যন্তরে মুক্ত ইলেকট্রনগুলির সহজ এবং দ্রুত চলাচলের ক্ষমতা। ধাতুসমূহের ধাতব বন্ধন, কম বিদ্যুৎ প্রতিরোধ, এবং বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রভাব এই প্রক্রিয়াকে সহজতর করে। এর ফলে ধাতুসমূহ এবং অন্যান্য কিছু পদার্থ বিদ্যুৎ পরিবাহিতার ক্ষেত্রে অত্যন্ত কার্যকরী ভূমিকা পালন করে।
