மின் கடத்துத்திறன் மற்றும் அதன் வழித்தோன்றல் என்றால் என்ன

மின் கடத்துத்திறனை பரிசோதித்த முதல் நபர் ஸ்டீபன் கிரே. அவர் ஒரு ஆங்கில டையர் & வானியலாளர். அவர் டிசம்பர் 1666 இல் இங்கிலாந்தில் பிறந்தார் மற்றும் 1736 பிப்ரவரி 7 அன்று லண்டனில் இறந்தார். பெஞ்சமின் பிராங்க்ளின், அலெஸாண்ட்ரோ வோல்டா, ஜார்ஜ் சைமன் ஓம் , ஆண்ட்ரே மரைன் ஆம்பியர், ஜோசப் ஜான் தாம்சன் ஆகியோர் தங்கள் சோதனைகளில் பல்வேறு வகையான உலோகங்களைப் பயன்படுத்தி மின் கடத்துத்திறன் செயல்முறையை கவனித்த மற்ற விஞ்ஞானிகள். முந்தைய நாள் மக்கள் தொழில்கள், வீடுகள், கப்பல்கள், இயந்திரங்கள், இரும்பு பெட்டிகள் போன்றவற்றில் மின்சாரம் தயாரிக்க நிலக்கரியைப் பயன்படுத்தினர். இந்த கட்டுரை மின் கடத்துத்திறன் பற்றிய ஒரு கண்ணோட்டத்தை விவாதிக்கிறது.

மின் கடத்துத்திறன் என்றால் என்ன?

மின் கடத்துத்திறன் என்பது ஒரு வகை கடத்துத்திறன் என வரையறுக்கப்படுகிறது, இது ஒரு வரையறுக்கப்பட்ட பகுதியில் மின்சாரம் நடத்துவதற்கான பொருள் அல்லது பொருட்களின் திறனைக் கொண்டுள்ளது, இதை நாம் கடத்துத்திறன் அல்லது எலக்ட்ரோலைட் கடத்துத்திறன் அல்லது கடத்துத்திறன் அல்லது EC என்றும் அழைக்கலாம். மின் கடத்துத்திறனின் சின்னம் சிக்மா (σ) ஆல் குறிக்கப்படுகிறது.

கரைசலில் அயனிகள் இருக்கும்போது, ​​பொருட்கள் மட்டுமே மின்சாரத்தை கடத்துகின்றன. அயனிகள் ஒரு துகள் என வரையறுக்கப்படுகின்றன, அவை தீர்வில் நேர்மறை (+) அல்லது எதிர்மறை (-) கட்டணங்களைக் கொண்டுள்ளன. இது EC மீட்டரால் அளவிடப்படுகிறது. கடத்துத்திறன் அலகு: எஸ்.ஐ. கடத்துத்திறன் அலகு சீமெனின் மீட்டருக்கு (கள் / மீ) ஆகும், இது வெர்னர் வான் சீமென்ஸ் மற்றும் ஜோஹான் ஜார்ஜ் ஹால்ஸ்கே ஆகியோரால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது.

மின் கடத்துத்திறன் பற்றிய கண்ணோட்டம்

மின் கடத்துத்திறன் என்பது வெவ்வேறு உலோகங்களைப் பயன்படுத்தி மின்சாரத்தை நடத்தும் செயல்முறையாகும். மின் மாற்றும் சாதனங்கள் மின் ஆற்றல் மற்ற ஆற்றல்களுக்குள். மின்சார சாதனங்கள் மின்னோட்டத்தைக் கடத்துவதற்கு அதிக சக்தியைப் பயன்படுத்துகின்றன, மேலும் இது உயர் மின்னழுத்தத்தில் மட்டுமே இயங்குகிறது. வாட்டர் ஹீட்டர்கள், தொலைக்காட்சிகள், மைக்ரோவேவ் ஓவன், ஹேர்டிரையர்கள், கிரைண்டர்கள், வெற்றிட கிளீனர்கள், விசிறிகள், ஃப்ரிட்ஜ் போன்றவை மின் சாதனங்களில் சில.

தற்போது நாம் வெள்ளி, அலுமினியம், தங்கம், நீர், பித்தளை, தகரம், ஈயம், பாதரசம், கிராஃபைட், தாமிரம், எஃகு, இரும்பு, கடல் நீர், எலுமிச்சை சாறு, கான்கிரீட் போன்ற பல்வேறு வகையான உலோகங்களைப் பயன்படுத்தி மின்சாரம் பெறுகிறோம். கடத்திகள் மின்சாரம் நடத்துகிறது. மோசமான நடத்துனர்களில் சில கண்ணாடி, காகிதம், மரம், தேன், பிளாஸ்டிக், ரப்பர், காற்று, கந்தகம், வாயுக்கள், எண்ணெய்கள், வைரங்கள் போன்றவை.

பொருட்கள் இரண்டு வகையானவை, அவை உலோகங்கள் மற்றும் அல்லாத உலோகங்கள். தி உலோகங்களின் மின் கடத்துத்திறன் உலோகங்கள் மின்சாரத்தை நடத்தும் நல்ல கடத்திகள் மற்றும் உலோகங்கள் அல்லாதவை மின்சக்தியை நடத்தாத மோசமான கடத்திகள்.

பொருட்கள்-வகைகள்

EC மீட்டர்

நீரின் தூய்மையை சரிபார்க்க நீரின் மின் கடத்துத்திறனை அளவிட EC மீட்டர் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது 24 kHz சதுர அலைகளைக் கொண்டுள்ளது ஜெனரேட்டர் , பிளாட்டினம் ஆய்வு சென்சார், ஐ-வி மாற்றி, திருத்தி, வடிகட்டி, ஐஓடி தொகுதி, அட்மேகா 328 மைக்ரோகண்ட்ரோலர் , மற்றும் வெப்பநிலை சென்சார் . EC மீட்டரின் தொகுதி வரைபடம் கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது:

ec-மீட்டர்-தொகுதி-வரைபடம்

• சதுர அலை ஜெனரேட்டர்: சதுர அலை ஜெனரேட்டர் ஒரு சதுர அலைவடிவத்தில் டிஜிட்டல் சிக்னல்களை மட்டுமே உருவாக்குகிறது, ஏனெனில் வீச்சு அளவுகள் வரையறுக்கப்பட்டவை.
• பிளாட்டினம் ஆய்வு சென்சார்: சதுர அலை ஜெனரேட்டரின் வெளியீடு சென்சார் ஆய்வுக்கான உள்ளீடாக வழங்கப்படுகிறது, இது பிளாட்டினத்தால் ஆனது. இது ஒரு சாதனம், இது சூழலில் ஏற்படும் மாற்றங்களைக் கண்டறிய பயன்படுகிறது.
• நான் - வி மாற்றி: கொடுக்கப்பட்ட மின்னோட்டத்திற்கு (i) விகிதாசாரமாக இருக்கும் மின்னழுத்தத்தை (v) உருவாக்க இது பயன்படுகிறது.
• திருத்தி: ரெக்டிஃபையர் என்பது ஒரு மின் சாதனமாகும், இது ஏசி (மாற்று மின்னோட்டத்தை) டி.சி (நேரடி மின்னோட்டம்) ஆக மாற்றுகிறது.
• வடிகட்டி: இது திரவங்கள் அல்லது வாயுக்களில் உள்ள அசுத்தங்களை அகற்ற பயன்படும் ஒரு சாதனம்.
• IoT தொகுதி: இது இயந்திரங்கள் மற்றும் விஷயங்களில் பதிக்கப்பட்ட ஒரு சிறிய மின்னணு சாதனம். வயர்லெஸ் நெட்வொர்க் மூலம் தரவை அனுப்ப மற்றும் பெற இது பயன்படுகிறது.
• Atmega328 மைக்ரோகண்ட்ரோலர்: இது ஒரு ஐசி (ஒருங்கிணைந்த சுற்று) மின்னணு சாதனங்களில் உட்பொதிக்கப்பட்டுள்ளது அதன் அளவு மிகவும் சிறியது.
• வெப்பநிலை சென்சார்: இது ஒரு வகை சென்சார் ஆகும், இது சுற்றுச்சூழல் மற்றும் மின்னணு சாதனங்களில் வெப்பநிலையைக் கண்டறிய அல்லது உணர பயன்படுகிறது.

நீரின் மின் கடத்துத்திறன்

நீரில் கரைக்கும் உப்பு, சர்க்கரை அல்லது வேறு எந்த கரைப்பான்களையும் சேர்க்கும்போது நீரின் மின் கடத்துத்திறன் மின்னோட்டத்தை கடந்து செல்கிறது. அயனிகள் இரண்டு வகைகளாகும், அவை நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அயனிகள் மற்றும் எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அயனிகள். அயனிகளில் கரைந்த வேதிப்பொருட்கள் அல்லது கரைப்பான்கள் எலக்ட்ரோலைட்டுகள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன. மின்சாரம் நடத்த அயனிகளால் நீர் திறன் அதிகரிக்கப்படுகிறது. அதிக அயனிகள் இருக்கும்போது நீரின் கடத்துத்திறன் அதிகமாக இருக்கும், குறைவான அயனிகள் இருக்கும்போது நீரின் கடத்துத்திறன் குறைவாக இருக்கும்.

மின் கடத்துத்திறன் எடுத்துக்காட்டுகள்

தண்ணீரில் கரைந்த நீரின் கடத்துத்திறனை சோதிக்க, நமக்கு ஒரு பேட்டரி (9 வி), காய்ச்சி வடிகட்டிய நீர், பீக்கர், கம்பி, சர்க்கரை, சமையல் சோடா தேவை. தி மின் கடத்துத்திறன் எடுத்துக்காட்டுகள் உள்ளன

எடுத்துக்காட்டு 1: கம்பிகளை சரியாக பேட்டரியுடன் இணைத்து, 50 மில்லி வடிகட்டிய நீரை ஒரு பீக்கரில் எடுத்து பேட்டரியின் கம்பிகளை பீக்கரில் செருகவும், பீக்கரில் வாயு குமிழ்கள் உருவாகாது, ஏனெனில் வடிகட்டிய நீர் மின்சாரத்தை நடத்துவதில்லை.

எடுத்துக்காட்டு 2: இதேபோல் கம்பிகளை சரியாக பேட்டரியுடன் இணைத்து, 50 மில்லி குழாய் நீரை ஒரு பீக்கரில் எடுத்து பேட்டரியின் கம்பிகளை பீக்கரில் செருகவும், பீக்கரில் வாயு குமிழ்கள் உருவாகாது, ஏனெனில் குழாய் நீரும் மின்சாரத்தை நடத்துவதில்லை.

எடுத்துக்காட்டு 3: இதேபோல் கம்பிகளை சரியாக பேட்டரியுடன் இணைத்து 50 மில்லி வடிகட்டிய தண்ணீரை ஒரு பீக்கரில் எடுத்து சிறிது பேக்கிங் சோடாவை சேர்த்து நன்கு துவைக்கவும், பேட்டரியின் கம்பிகளை பீக்கரில் செருகவும், சோடா ஒரு நல்ல நடத்துனர் என்பதால் பீக்கரில் வாயு குமிழ்கள் உருவாகும் இது மின்சாரத்தை நடத்துகிறது.

மின் கடத்துத்திறன் சமன்பாடு

நாம் அறிந்தபடி ஓம் சட்டம் அதாவது, மின்னோட்டம் (I) மின்னழுத்தம் (V) மற்றும் எதிர்ப்பு (R) விகிதத்திற்கு சமம். இது வெளிப்படுத்தப்படுகிறது

I = V / R ——– eq (1)

எங்கே ‘நான்’ நடப்பு

‘வி’ என்பது மின்னழுத்தம்

‘ஆர்’ என்பது எதிர்ப்பு

எதிர்ப்பு என்பது குறுக்கு வெட்டு பகுதியால் எதிர்ப்பின்மை மற்றும் நீளத்தின் ஒரு தயாரிப்பு என வரையறுக்கப்படுகிறது. எதிர்ப்பு சமன்பாடு இவ்வாறு வெளிப்படுத்தப்படுகிறது

R = ρ * L / A ——– eq (2)

எங்கே ‘ஆர்’ என்பது எதிர்ப்பு

Eq (2) இலிருந்து, எதிர்ப்புத்தன்மை வெளிப்படுத்தப்படுகிறது

= R * A / L ——– eq (3)

எங்கே ‘ρ’ எதிர்ப்பு

‘எல்’ என்பது நீளம்

குறுக்குவெட்டின் ஒரு பகுதி

கடத்துத்திறன் எதிர்ப்பின் பரஸ்பரமாக வரையறுக்கப்படுகிறது, அது வெளிப்படுத்தப்படுகிறது

σ = 1 / ρ ——— eq (4)

Eq (4) இல் eq (3) ஐ மாற்றினால் கிடைக்கும்

= 1 / R * A / L.

கடத்துத்திறன் (σ) = எல் / ஆர் * எ ——– ஈக் (5)

மின் கடத்துத்திறன் () = எல் / ஆர் * ஏ பெறப்படுகிறது

சக்தி சமம் என்பதை நாம் அறிவோம்

F = Ee ——— eq (6)

F = ma ——— eq (7)

எங்கே ‘எஃப்’ என்பது படை

‘மீ’ என்பது நிறை

‘அ’ என்பது ஒரு முடுக்கம்

ஈக் (6) மற்றும் (7) சமன்பாடு முடுக்கம் பெறும்

ஆம் = இல்லை

a = Ee / m ——— eq (8)

இழுவை வேகம் என வெளிப்படுத்தப்படுகிறது

V = aτ ———- eq (9)

ஈக் (8) இல் ஈக் (8) ஐ மாற்றுதல்

V = Ee / m * τ ——— eq (10)

மொத்த கட்டணம் என வெளிப்படுத்தப்படுகிறது

DQ = env சேர்

DQ / dt = envA

அங்கு DQ / dt எனக்கு சமம், என வெளிப்படுத்தப்படுகிறது

I = envA

I / A = env

எங்கே I / A = J.

தற்போதைய அடர்த்தி (J) = env ——– eq (11)

Eq (11) இல் eq (10) ஐ மாற்றவும்

J = en * Ee / m *

J = ne2τ / m * E.

கடத்துத்திறன் (σ) = ne2τ / m ——– eq (12)

J = σ * E ——– eq (13)

கடத்துத்திறன் என்பது எதிர்ப்பின் பரஸ்பரம் என்று நமக்குத் தெரியும், அதாவது σ = 1 /

Eq (12) இல் σ = 1 / subst ஐ மாற்றவும்

J = E / ρ ——— eq (14)

தளர்வு நேரம் என வழங்கப்படுகிறது

தளர்வு நேரம் () = λ√m / 3K_பிடெக் (15)

ஈக் (15) இல் ஈக் (15) ஐ மாற்றவும் கடத்துத்திறன் சமன்பாட்டைப் பெறுகிறோம்

கடத்துத்திறன் (σ) = இல்லை^{இரண்டு}/ √m * 3K_பி* டி

தி மின் கடத்துத்திறன் சூத்திரம் பெறப்பட்டது.

பயன்பாடுகள்

தொழில்களில் சில முக்கியமான பயன்பாடுகள்

• நீர் சிகிச்சை
• கசிவு கண்டறிதல்
• இடத்தில் சுத்தம்
• இடைமுகம் கண்டறிதல்
• உப்புநீக்கம்

நன்மைகள்

இந்த கடத்துத்திறனின் நன்மைகள் பின்வருவனவற்றை உள்ளடக்குகின்றன.

• வேகமாக
• நம்பகத்தன்மை
• மீண்டும் மீண்டும் செய்யக்கூடிய தன்மை
• அழிவில்லாதது
• நீடித்த
• மலிவான போன்றவை

மின் கடத்துத்திறன் நமது அன்றாட வாழ்க்கையில் நாம் பயன்படுத்தும் நல்ல தொழில்நுட்பங்களில் ஒன்றாகும். எங்களுக்குத் தெரியும், முந்தைய நாட்களில் மக்கள் வெப்ப நோக்கங்களுக்காக மேட்ச் குச்சிகள், நிலக்கரி போன்றவற்றைப் பயன்படுத்தினர், ஆனால் இப்போது தொழில்நுட்பம் உருவாக்கப்பட்டுள்ளது. ஒவ்வொரு மின் சாதனமும் சிறிய அளவுகளில் நடத்துனர்களால் ஆனது. மொபைல் தொலைபேசிகளில் எந்த நடத்துனர் பயன்படுத்துகிறார் என்ற கேள்வி இங்கே?