பொருட்கள் கடத்திகள், மின்தேக்கிகள் மற்றும் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன குறைக்கடத்திகள் அவற்றின் மின் கடத்தும் பண்புகளின் அடிப்படையில். ஒவ்வொரு பொருளும் மூலக்கூறுகளால் ஆனது, அவை அணுக்களால் ஆனவை. மின்சார புலத்திற்கு உட்படுத்தப்படும்போது, இந்த அணுக்கள் சில இடப்பெயர்வுகள் மற்றும் பண்புகளில் மாற்றங்களுக்கு உட்படுகின்றன. அக்டோபர் 1745 இல், ஜேர்மனியைச் சேர்ந்த எவால்ட் ஜார்ஜ் வான் க்ளீஸ்ட் மேற்கொண்ட சோதனையில், உயர் மின்னழுத்த மின்காந்த ஜெனரேட்டரை ஒரு கம்பியைப் பயன்படுத்தி கையால் பிடிக்கப்பட்ட ஜாடியில் சேகரிக்கப்பட்ட நீரின் அளவோடு இணைப்பதன் மூலம் கட்டணம் சேமிக்க முடியும் என்பதைக் காட்டியது. இந்த நிகழ்வைப் பயன்படுத்தி, பீட்டர் வான் முசென்ப்ரூக் “லேடன் ஜார்” என்ற முதல் மின்தேக்கியைக் கண்டுபிடித்தார். இந்த கண்டுபிடிப்பை ஆதரித்த புதிய பொருள் சொத்து “டைலெக்ட்ரிக்” ஆகும்.
மின்கடத்தா என்றால் என்ன?
ஒவ்வொரு பொருளும் அணுக்களால் ஆனது. அணுக்களில் எதிர்மறையாகவும் நேர்மறையாகவும் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்கள் உள்ளன. அணுவின் மையக் கரு நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்படுகிறது. எந்தவொரு பொருளிலும், அணுக்கள் இவ்வாறு அமைக்கப்பட்டிருக்கும் இருமுனைகள் அதன் முடிவில் நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை கட்டணத்துடன் குறிப்பிடப்படுகிறது. இந்த பொருட்கள் மின்சார புலம் இருமுனை கணத்திற்கு உட்படுத்தப்படும்போது நடைபெறும்.
மின்சாரம் பயன்படுத்தப்படும்போது ஒரு கடத்தி பொருள் நடத்தத் தொடங்குகிறது. ஒரு மின்கடத்தா அதன் கட்டமைப்பில் இலவச நகரும் எலக்ட்ரான்கள் இல்லாததால் மின்சார ஓட்டத்தை எதிர்க்கிறது. ஆனால் டைலெக்ட்ரிக் என்பது ஒரு சிறப்பு வகை இன்சுலேட்டராகும், இது மின்சாரத்தை நடத்தாது, ஆனால் மின்சாரத்திற்கு உட்படுத்தப்படும்போது துருவப்படுத்தப்படுகிறது.
துருவப்படுத்தல்-இன்-டைலெக்ட்ரிக்
மின்கடத்தா பொருட்களில், மின்சார புலத்திற்கு உட்படுத்தப்படும்போது, பொருளில் உள்ள நேர்மறை கட்டணங்கள் பயன்படுத்தப்பட்ட மின்சார புலத்தின் திசையில் இடம்பெயர்கின்றன. எதிர்மறை கட்டணங்கள் பயன்படுத்தப்பட்ட மின்சார புலத்திற்கு எதிர் திசையில் மாற்றப்படுகின்றன. இது மின்கடத்தா துருவமுனைப்புக்கு வழிவகுக்கிறது. மின்கடத்தா பொருளில், மின்சார கட்டணங்கள் பொருள் வழியாக பாயவில்லை. துருவப்படுத்தல் மின்கடத்தாவின் ஒட்டுமொத்த புலத்தை குறைக்கிறது.
மின்கடத்தாவின் பண்புகள்
டைலெக்ட்ரிக் என்ற சொல் முதன்முதலில் வில்லியம் வீவெல் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது. இது ‘தியா’ மற்றும் ‘எலக்ட்ரிக்’ ஆகிய இரண்டு சொற்களின் கலவையாகும். ஒரு சரியான மின்கடத்தாவின் மின் கடத்துத்திறன் பூஜ்ஜியமாகும். ஒரு மின்கடத்தா சேமித்து ஒரு சிறந்த மின்தேக்கியைப் போன்ற மின் சக்தியைக் கலைக்கிறது. ஒரு மின்கடத்தா பொருளின் சில முக்கிய பண்புகள் மின்சார உணர்திறன், மின்கடத்தா துருவப்படுத்தல், மின்கடத்தா சிதறல், மின்கடத்தா தளர்வு, இயலாமை போன்றவை…
மின்சார உணர்திறன்
மின்சார புலத்திற்கு உட்படுத்தப்படும்போது ஒரு மின்கடத்தா பொருள் எவ்வளவு எளிதில் துருவப்படுத்தப்படலாம் என்பது மின்சாரத்தால் அளவிடப்படுகிறது. இந்த அளவு பொருளின் மின்சார ஊடுருவலையும் தீர்மானிக்கிறது.
மின்கடத்தா துருவப்படுத்தல்
மின்சார இருமுனை கணம் என்பது கணினியில் எதிர்மறை மற்றும் நேர்மறை கட்டணத்தை பிரிப்பதற்கான ஒரு நடவடிக்கையாகும். இருமுனை கணம் (எம்) மற்றும் மின்சார புலம் (இ) ஆகியவற்றுக்கு இடையிலான உறவு மின்கடத்தா பண்புகளுக்கு வழிவகுக்கிறது. பயன்படுத்தப்பட்ட மின்சார புலம் அகற்றப்படும் போது அணு அதன் அசல் நிலைக்கு திரும்பும். இது ஒரு அதிவேக சிதைவு முறையில் நடக்கிறது. அணு அதன் அசல் நிலையை அடைய எடுக்கும் நேரம் தளர்வு நேரம் என்று அழைக்கப்படுகிறது.
மொத்த துருவப்படுத்தல்
மின்கடத்தா துருவமுனைப்பை தீர்மானிக்கும் இரண்டு காரணிகள் உள்ளன. அவை இருமுனை கணத்தின் உருவாக்கம் மற்றும் மின்சாரத் துறையுடன் தொடர்புடைய அவற்றின் நோக்குநிலை. அடிப்படை இருமுனை வகையின் அடிப்படையில் மின்னணு துருவப்படுத்தல் அல்லது அயனி துருவமுனைப்பு இருக்கலாம். மின்னணு துருவப்படுத்தல் பிஇருக்கிறதுஇருமுனை தருணத்தை உருவாக்கும் மின்கடத்தா மூலக்கூறுகள் நடுநிலை துகள்களால் ஆனபோது நிகழ்கிறது.
அயனி துருவப்படுத்தல் பிநான்மற்றும் மின்னணு துருவப்படுத்தல் இரண்டும் வெப்பநிலையிலிருந்து சுயாதீனமானவை. வெவ்வேறு அணுக்களுக்கு இடையில் சார்ஜ் சமச்சீரற்ற விநியோகம் இருக்கும்போது நிரந்தர இருமுனை தருணங்கள் மூலக்கூறுகளில் உருவாகின்றன. இதுபோன்ற சந்தர்ப்பங்களில், நோக்குநிலை துருவப்படுத்தல் பிஅல்லதுஅனுசரிக்கப்படுகிறது. மின்கடத்தா பொருளில் ஒரு இலவச கட்டணம் இருந்தால், அது விண்வெளி கட்டணம் துருவமுனைப்புக்கு வழிவகுக்கும்கள். மின்கடத்தாவின் மொத்த துருவமுனைப்பு இந்த வழிமுறைகள் அனைத்தையும் உள்ளடக்கியது. இதனால் மின்கடத்தா பொருளின் மொத்த துருவப்படுத்தல் ஆகும்
பிமொத்தம்= பிநான்+ பிஇருக்கிறது+ பிஅல்லது+ பிகள்
மின்கடத்தா சிதறல்
P என்பது மின்கடத்தா மூலம் அடையக்கூடிய அதிகபட்ச துருவமுனைப்பாக இருக்கும்போது, trஒரு குறிப்பிட்ட துருவமுனைப்பு செயல்முறைக்கான தளர்வு நேரம், மின்கடத்தா துருவமுனைப்பு செயல்முறை என வெளிப்படுத்தப்படலாம்
பி (டி) = பி [1-எக்ஸ்ப் (-t / tr)]
வெவ்வேறு துருவமுனைப்பு செயல்முறைகளுக்கு தளர்வு நேரம் மாறுபடும். மின்னணு துருவமுனைப்பு மிக விரைவானது, அதைத் தொடர்ந்து அயனி துருவமுனைப்பு. நோக்குநிலை துருவப்படுத்தல் அயனி துருவமுனைப்பை விட மெதுவாக உள்ளது. விண்வெளி கட்டணம் துருவப்படுத்தல் மிகவும் மெதுவாக உள்ளது.
மின்கடத்தா முறிவு
அதிக மின்சார புலங்கள் பயன்படுத்தப்படும்போது, இன்சுலேட்டர் நடத்தத் தொடங்குகிறது மற்றும் ஒரு நடத்துனராக செயல்படுகிறது. இத்தகைய நிலைமைகளில், மின்கடத்தா பொருட்கள் அவற்றின் மின்கடத்தா பண்புகளை இழக்கின்றன. இந்த நிகழ்வு டைலெக்ட்ரிக் முறிவு என்று அழைக்கப்படுகிறது. இது மீளமுடியாத செயல். இது மின்கடத்தா பொருட்களின் தோல்விக்கு வழிவகுக்கிறது.
மின்கடத்தா பொருட்களின் வகைகள்
பொருளில் இருக்கும் மூலக்கூறின் வகையின் அடிப்படையில் மின்கடத்தா வகைப்படுத்தப்படுகிறது. மின்கடத்தா வகைகளில் இரண்டு வகைகள் உள்ளன - துருவ மின்கடத்தா மற்றும் துருவமற்ற மின்கடத்தா.
துருவ மின்கடத்தா
துருவ மின்கடத்தாவில், நேர்மறை துகள்களின் வெகுஜன மையம் எதிர்மறை துகள்களின் வெகுஜன மையத்துடன் ஒத்துப்போவதில்லை. இங்கே இருமுனை கணம் உள்ளது. மூலக்கூறுகள் சமச்சீரற்ற வடிவத்தில் உள்ளன. மின்சார புலம் பயன்படுத்தப்படும்போது மூலக்கூறுகள் தங்களை மின்சார புலத்துடன் இணைத்துக் கொள்கின்றன. மின்சார புலம் அகற்றப்படும் போது சீரற்ற இருமுனை கணம் அனுசரிக்கப்பட்டு மூலக்கூறுகளில் நிகர இருமுனை கணம் பூஜ்ஜியமாகிறது. எடுத்துக்காட்டுகள் H2O, CO2 போன்றவை…
துருவமற்ற மின்கடத்தா
துருவமற்ற மின்கடத்தாவில், நேர்மறை துகள்கள் மற்றும் எதிர்மறை துகள்களின் வெகுஜன மையம் ஒத்துப்போகிறது. இந்த மூலக்கூறுகளில் இருமுனை கணம் இல்லை. இந்த மூலக்கூறுகள் சமச்சீர் வடிவத்தில் உள்ளன. துருவமற்ற மின்கடத்தாள்களுக்கான எடுத்துக்காட்டுகள் H2, N2, O2, போன்றவை…
மின்கடத்தா பொருளின் எடுத்துக்காட்டுகள்
மின்கடத்தா பொருட்கள் திடப்பொருள்கள், திரவங்கள், வாயுக்கள் மற்றும் வெற்றிடமாக இருக்கலாம். மின்சார பொறியியலில் திட மின்கடத்தா அதிகமாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. விற்கப்பட்ட மின்கடத்தாள்களுக்கான சில எடுத்துக்காட்டுகள் பீங்கான், மட்பாண்டங்கள், கண்ணாடி, காகிதம் போன்றவை… உலர்ந்த காற்று, நைட்ரஜன், சல்பர் ஹெக்ஸாஃப்ளூரைடு மற்றும் பல்வேறு உலோகங்களின் ஆக்சைடுகள் வாயு மின்கடத்தாவுக்கு எடுத்துக்காட்டுகள். வடிகட்டிய நீர், மின்மாற்றி எண்ணெய் ஆகியவை திரவ மின்கடத்தாரின் பொதுவான எடுத்துக்காட்டுகள்.
மின்கடத்தா பொருளின் பயன்பாடுகள்
மின்கடத்தாளின் சில பயன்பாடுகள் பின்வருமாறு-
- இவை ஆற்றல் சேமிப்பிற்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன மின்தேக்கிகள் .
- குறைக்கடத்தி சாதனத்தின் செயல்திறனை மேம்படுத்த, அதிக அனுமதி மின்கடத்தா பொருட்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
- இல் மின்கடத்திகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன திரவ படிக காட்சிகள்.
- பீங்கான் மின்கடத்தா மின்கடத்தா ரெசனேட்டர் ஆஸிலேட்டரில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- பேரியம் ஸ்ட்ரோண்டியம் டைட்டனேட் மெல்லிய படங்கள் மின்கடத்தா ஆகும், அவை மைக்ரோவேவ் ட்யூனபிள் சாதனங்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அவை அதிக சுறுசுறுப்பு மற்றும் குறைந்த கசிவு மின்னோட்டத்தை வழங்கும்.
- தொழில்துறை பூச்சுகளில் பாரிலீன் பயன்படுத்தப்படுகிறது அடி மூலக்கூறு மற்றும் வெளிப்புற சூழலுக்கு இடையில் ஒரு தடையாக செயல்படுகிறது.
- மின்சாரத்தில் மின்மாற்றிகள் , கனிம எண்ணெய்கள் ஒரு திரவ மின்கடத்தாவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் அவை குளிரூட்டும் செயல்முறைக்கு உதவுகின்றன.
- ஆமணக்கு எண்ணெய் அதன் கொள்ளளவு மதிப்பை அதிகரிக்க உயர் மின்னழுத்த மின்தேக்கிகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- எலக்ட்ரெட்ஸ், சிறப்பாக செயலாக்கப்பட்ட மின்கடத்தா பொருள் காந்தங்களுக்கு சமமான மின்காந்தமாக செயல்படுகிறது.
அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்
1). மின்தேக்கிகளில் மின்கடத்தா பயன்பாடு என்ன?
மின்தேக்கியில் பயன்படுத்தப்படும் மின்கடத்தா மின்சாரம் குறைக்க உதவுகிறது, இதனால் மின்னழுத்தம் குறைகிறது, இதனால் கொள்ளளவு அதிகரிக்கும்.
2). மின்தேக்கிகளில் எந்த மின்கடத்தா பொருள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது?
மின்தேக்கிகளில், கண்ணாடி, பீங்கான், காற்று, மைக்கா, காகிதம், பிளாஸ்டிக் படம் போன்ற மின்கடத்தா பொருட்கள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
3). எந்த பொருள் அதிக மின்கடத்தா வலிமையைக் கொண்டுள்ளது?
ஒரு சரியான வெற்றிடம் மிக உயர்ந்த மின்கடத்தா வலிமையைக் கொண்டுள்ளது.
4). அனைத்து இன்சுலேட்டர்களும் மின்கடத்தா?
இல்லை, மின்கடத்திகள் மின்கடத்திகளாக செயல்பட்டாலும், எல்லா மின்கடத்திகளும் மின்கடத்தா அல்ல.
இதனால், மின்கடத்திகளில் டைலெக்ட்ரிக்ஸ் ஒரு முக்கிய பகுதியாகும். ஒரு நல்ல மின்கடத்தா பொருள் நல்ல மின்கடத்தா மாறிலி, மின்கடத்தா வலிமை, குறைந்த இழப்பு காரணி, உயர் வெப்பநிலை நிலைத்தன்மை, அதிக சேமிப்பு நிலைத்தன்மை, நல்ல அதிர்வெண் பதில் மற்றும் தொழில்துறை செயல்முறைகளுக்கு திருத்தமாக இருக்க வேண்டும். அதிக அதிர்வெண் கொண்ட மின்னணு சுற்றுகளில் மின்கடத்தாவும் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. பொருளின் மின்கடத்தா பண்புகளை அளவிடுவது அதன் மின் அல்லது காந்த பண்புகள் பற்றிய தகவல்களை அளிக்கிறது. மின்கடத்தா மாறிலி என்றால் என்ன?
