चालकता और ओम का नियम
चालक माध्यमों में, एक विद्युत क्षेत्र इसके समानुपाती धारा को संचालित करता है, जिसमें चालकता अनुपात और प्रतिरोधी अपव्यय को निर्धारित करती है।
Definition
ओम का नियम बताता है कि कई सामग्रियों में धारा घनत्व चालकता के माध्यम से विद्युत क्षेत्र के समानुपाती होता है; चालकता यह निर्धारित करती है कि कोई माध्यम कितनी आसानी से धारा वहन करता है, और आवेश की परिणामी गति ऊर्जा को ऊष्मा के रूप में नष्ट करती है।
Scope
यह विषय चालक माध्यमों में स्थिर और अर्ध-स्थिर धाराओं को शामिल करता है: धारा घनत्व और आवेश संरक्षण, ओम के नियम के सूक्ष्म और स्थूल रूप, विद्युत चालकता और प्रतिरोधकता, चालन का ड्रूड मॉडल, जूल तापन और शक्ति अपव्यय, और चालकों में आवेश का शिथिलीकरण। यह शास्त्रीय चालन का उपचार करता है, क्वांटम परिवहन को संघनित-पदार्थ भौतिकी के लिए छोड़ देता है।
Core questions
- एक विद्युत क्षेत्र एक चालक में धारा को कैसे संचालित करता है?
- ओम के नियम और चालकता के पीछे कौन सा सूक्ष्म चित्र निहित है?
- प्रतिरोध के माध्यम से धारा प्रवाहित होने पर शक्ति कैसे नष्ट होती है?
Key concepts
- धारा घनत्व
- ओम का नियम
- चालकता
- प्रतिरोधकता
- ड्रूड मॉडल
- जूल तापन
- आवेश शिथिलीकरण
- सातत्य समीकरण
Key theories
- ओम का नियम और चालकता
- एक रैखिक चालक में स्थानीय धारा घनत्व विद्युत क्षेत्र के समानुपाती होता है, जिसमें चालकता आनुपातिकता का स्थिरांक होती है, जिससे वोल्टेज, धारा और प्रतिरोध के बीच परिचित संबंध बनता है।
- चालन का ड्रूड मॉडल
- आवेश वाहकों को क्षेत्र द्वारा त्वरित और टकरावों द्वारा यादृच्छिकृत गैस के रूप में मानने पर वाहक घनत्व, आवेश और टकरावों के बीच औसत समय द्वारा निर्धारित चालकता प्राप्त होती है, जिससे ओम का नियम पुनः प्राप्त होता है।
Clinical relevance
चालन और ओम का नियम सभी प्रतिरोधी परिपथों और शक्ति अपव्यय, चालकों और प्रतिरोधी हीटरों के डिजाइन, विद्युत रासायनिक और जैवविद्युत प्रतिबाधा माप, और जैविक ऊतक में धारा प्रवाह के मॉडलिंग को नियंत्रित करते हैं।
History
ओम ने 1827 में धारा और वोल्टेज के बीच आनुपातिकता स्थापित की। जूल ने 1840 के दशक में प्रतिरोधी तापन को मापा, और ड्रूड के 1900 के इलेक्ट्रॉन-गैस मॉडल ने चालकता का पहला सूक्ष्म विवरण दिया, जिसे बाद में ठोस पदार्थों के क्वांटम सिद्धांतों द्वारा परिष्कृत किया गया।
Key figures
- Georg Simon Ohm
- Paul Drude
- James Prescott Joule
Related topics
Seminal works
- ashcroft1976
- jackson1998
Frequently asked questions
- क्या ओम का नियम प्रकृति का एक मौलिक नियम है?
- नहीं; यह एक अनुभवजन्य, अनुमानित संबंध है जो कई सामग्रियों के लिए विभिन्न परिस्थितियों में अच्छी तरह से लागू होता है लेकिन डायोड जैसे गैर-ओह्मिक उपकरणों और बहुत उच्च क्षेत्रों में विफल रहता है।
- धारा प्रवाहित होने पर चालक गर्म क्यों हो जाते हैं?
- क्षेत्र द्वारा त्वरित आवेश वाहक जाली के साथ टकराव में ऊर्जा खो देते हैं, इसे ऊष्मा के रूप में स्थानांतरित करते हैं; यह जूल तापन प्रतिरोध और धारा के वर्ग के समानुपाती होता है।