ఎలెక్ట్రిక్ కరెంట్
ఎలెక్ట్రిక్ కరెంట్ అంటే, సందర్భమును బట్టి చూస్తే, ఎలెక్ట్రిక్ చార్జ్ యొక్క ఒక ప్రవాహము (ఒక దృగ్విషయము లేదా పద్ధతి) లేదా రేట్ ఆఫ్ ఫ్లో ఆఫ్ ఎలెక్ట్రిక్ చార్జ్ (ఒక పరిమాణము).
ఈ ఎలెక్ట్రిక్ చార్జ్ యొక్క ప్రవాహము అనేది వైర్ వంటి ఒక వాహకములో ఎలెక్ట్రాన్ లచే మోసుకుని తిరగబడుతు ఉంటుంది; ఒక ఎలెక్ట్రోలైట్ లో అది అయాన్ లచే మోసుకుని తిరగబడుతుంది మరియు ప్లాస్మాలో రెంటి చేత మోసుకొని మోసుకుని తిరగబడుతూ ఉంటుంది.
ఎలెక్ట్రిక్ చార్జ్ యొక్క యొక్క రేట్ ఆఫ్ ఫ్లోను కొలవడానికి వాడబడే SI యూనిట్ ఆంపియర్ గా ఉన్నది, ఇది ఏదైనా ఒక తలము నుండి సెకండ్ కు ఒక కొలంబ్ రేట్ తో ప్రవహిస్తున్న చార్జ్. విద్యుత్త్ ప్రవాహము 
అనేది ఆమ్మీటర్ ను వాడి కొలవవచ్చు .
లోహ సంబంధ ఘన పదార్ధములలో, విద్యుత్తు ఎలెక్ట్రాన్ ల ద్వారా తక్కువ నుండి ఎక్కువ విద్యుత్ సంబంధ పని చేయగలిగిన శక్తితో ప్రవహిస్తుంది. వేరే మాధ్యమములో, చార్జ్ అయిన ఏ వస్తువుల ప్రవాహము అయినా సరే ఒక ఎలక్ట్రిక్ విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయగలుగుతాయి. విద్యుత్తుకు ఎలాంటి చార్జ్ వాహనముల ద్వారా ప్రవహిస్తుంది అనే విషయముతో సంబంధము లేకుండా ఒక నిర్వచనమును ఇవ్వాలంటే, "సంప్రదాయ విద్యుత్తు " అనేది ఒక ధనాత్మక చార్జ్ లాగా ఒకే దిశలో ప్రవహిస్తుంది అని నిర్వచించబడింది. కాబట్టి చార్జ్ ను మోసే వాహకములు (ఎలక్ట్రాన్ లు) రుణాత్మకము అయినప్పుడు, సంప్రదాయ విద్యుత్తు ఎలక్ట్రాన్ల లానే వ్యతిరేక దిశలో ప్రవహిస్తాయి. చార్జ్ ను మోసుకుని తిరిగే వాహకములు ధనాత్మకము అయితే, సంప్రదాయ విద్యుత్తు వాహకముల లాగానే అదే దిశలో ప్రవహిస్తుంది.
శూన్యములో, అయాన్ల ఒక కాంతి పుంజము లేదా ఎలెక్ట్రాన్లు కాని రూపు దిద్దుకోవచ్చును. ఇతర కండక్టివ్ పదార్ధములలో, ఎలెక్ట్రానిక్ కరెంట్ అనేది ధనాత్మక మరియు ఋణాత్మక చార్జ్ లు రెండూ కలిగిన అణువులు ఒకే సమయములో ప్రవహిస్తూ ఉండడము వలన ఉంటుంది. మిగతావాటిలో, విద్యుత్తు అనేది పూర్తిగా ధనాత్మక చార్జ్ యొక్క ప్రవాహము. ఉదాహరణకు, ఎలెక్ట్రోలైట్స్ లోని ఎలెక్ట్రిక్ విద్యుత్తు అనేది ఎలెక్ట్రానిక్ గా చార్జ్ అయిన అణువుల (అయాన్స్) ప్రవాహము, ఇది ధనాత్మకము మరియు ఋణాత్మకము రెండు రకములలోను ఉంటుంది. ఒక సాధారణ లెడ్-యాసిడ్ ఎలెక్ట్రోకెమికల్ సెల్ లో, ఎలెక్ట్రిక్ విద్యుత్తు అనేది ఒక దిశలో ప్రవహిస్తున్న ధనాత్మక హైడ్రోజెన్ అయాన్ (ప్రోటాన్స్) లచే కూర్చబడినది మరియు ఋణాత్మక సల్ఫేట్ అయాన్లు మరొక దిశలో ప్రవహిస్తూ ఉంటాయి. స్పార్క్ లేదా ప్లాస్మా లోని ఎలెక్ట్రిక్ విద్యుత్తు అనేది ఎలెక్ట్రాన్ల అలాగే ధనాత్మక మరియు ఋణాత్మక అయాన్ల ప్రవాహముగా ఉంటుంది. మంచు మరియు ఇతర ఎలెక్ట్రోలైట్ లలో, ఎలెక్ట్రిక్ విద్యుత్తు అనేది పూర్తిగా ప్రవహిస్తున్న అయాన్లచే కూర్చబడింది. ఒక అర్ధవాహకములో, విద్యుత్తు అనేది ధనాత్మక "హోల్స్" (ఇవి సంయోగ సామర్ధ్యము కలిగిన ఎలెక్ట్రాన్ ను పోగొట్టుకున్న అర్ధవాహకము లోని ప్రదేశములలోని చలించే ధనాత్మక చార్జ్ వాహకములు) వలన అని ఆలోచించడము అనేది ఒక్కోసారి మంచిది. ఇది p-టైప్ అర్ధవాహకము విషయములో కూడా అలానే ఉంటుంది.
ఒక ఘన కండక్టివ్ లోహములో చలించే లేదా కండక్షన్ ఎలెక్ట్రాన్ల నుండి తీసుకోబడిన స్వేచ్ఛగా ఉన్న ఎలెక్ట్రాన్లు ఉంటాయి. ఈ ఎలెక్ట్రాన్లు ఏ ఒక్క అణువుకు మాత్రము కాకుండా ఒక లోహపు జాలకము చేత బంధించబడతాయి. బయట నుంచి ఎలాంటి ఎలెక్ట్రిక్ క్షేత్రాన్ని అన్వయము చేయకుండానే, ఈ ఎలెక్ట్రాన్లు ఉష్ణ శక్తి వలన ఇష్టము వచ్చినట్లు చలిస్తూ ఉంటాయి, కానీ మొత్తము మీద ఆ లోహము లోపల విద్యుత్తు ఏమీ ఉండదు. ఒక తలము గుండా వెళుతున్న ఒక లోహపు తీగను తీసుకుంటే, ఒక సమయ పరిమితిలో ఒక వైపు నుంచి మరొక వైపుకు కదులుతున్న ఎలెక్ట్రాన్ల సరాసరి అలాగే మరొక వైపుకు వెళుతున్న వాటి సరాసరికి సమానగా ఉంటుంది. జార్జ్ గమో తన విజ్ఞాన శాస్త్రమును-అందరకు తెలిసేలా చేసిన తన "వన్, టూ, త్రీ ..." "ఇన్ఫినిటీ" (1947) లో తెలిపినట్లు, "లోహ పదార్దములు మిగతా అన్ని పదార్దముల నుంచి వేరుగా ఉంటాయి. ఇది వీటి యొక్క అణువుల బయటి చిప్పలు సాధారణముగా వదులుగా బంధించబడి ఉంటాయి మరియు వాటిలోని ఒక ఎలెక్ట్రాన్ ను స్వేచ్చగా వెళ్ళే అనుమతిని ఇస్తాయి. కాబట్టి లోహముల లోపలి భాగములో పెద్ద సంఖ్యలో అంటించబడని ఎలెక్ట్రాన్ల స్థానము మారిన వ్యక్తుల సమూహము చుట్టూ లక్ష్యము లేకుండానే తిరుగుతూ ఉంటాయి. ఒక లోహ తీగ దాని వ్యతిరేక చివర్లలో ఎలెక్ట్రిక్ శక్తి అన్వయమునకు గురి అయినప్పుడు, ఇలా స్వేచ్చగా చలించే ఎలెక్ట్రాన్లు శక్తి యొక్క దిశలో చొచ్చుకుని వస్తాయి, కాబట్టి ఎలెక్ట్రిక్ విద్యుత్తు అనేది తయారు అవుతుంది."
ఒక లోహ తీగ బాటరీ వంటి DC విద్యుత్ పీడన ఆధారము యొక్క రెండు చివరలకు కలపబడినప్పుడు, ఆ ఆధారము ఒక ఎలెక్ట్రిక్ క్షేత్రాన్ని ఆ వాహకము గుండా పెడుతుంది. అలా కలపబడిన క్షణములో, ఆ వాహకము యొక్క స్వేచ్ఛగా ఉన్న ఎలెక్ట్రాన్లు ఆ క్షేత్రం యొక్క ప్రభావము క్రింద ధనాత్మక చివర వైపుకు బలవంతముగా నెమ్మదిగా కదలడము మొదలు పెడతాయి. కాబట్టి ఒక ఘన వాహకము యొక్క ఉదాహరణలో స్వేచ్ఛగా ఉన్న ఎలెక్ట్రాన్లు ఛార్జ్ ను మోసుకుని తిరుగుతూ ఉంటాయి. ఒక ఆంపియర్ ఉన్న ఒక ఎలెక్ట్రిక్ విద్యుత్తుకు, వాహకము ఏ తలము నుండి వెళుతోందో దాని గుండా ప్రతి ఒక క్షణమునకు ఒక కోలంబ్ ఎలెక్ట్రిక్ చార్జ్ (ఇందులో 6.242 × 10 ప్రారంభ చార్జ్ ఉంటుంది) నెమ్మదిగా వెళుతూ ఉంటుంది.
ఒక తలము గుండా స్థిరముగా ప్రవహించే చార్జ్ కొరకు, విద్యుత్తు "I"ను అంపియర్లలో ఈ క్రింది సమీకరణముతో లెక్కించవచ్చు:
ఇక్కడ "Q" అనేది ఒక తలము గుండా ఒక సమయము "t"లో ప్రసారము చేయబడిన ఎలెక్ట్రిక్ చార్జ్ గా ఉంటుంది. "Q" మరియు "t"లు అనేవి వరుసగా కోలంబ్ లలో మరియు సెకండ్లలో కొలవబడతాయి, "I"ను ఆంపియర్లలో కొలుస్తారు.
ఇంకా తేలికగా చెప్పాలంటే, ఎలెక్ట్రిక్ విద్యుత్తు అనేది ఒక తలము గుండా చార్జ్ ఏ రేట్ తో ప్రవహిస్తోంది అన్న విషయమును ఇలా సూచిస్తుంది:
ఎలెక్ట్రోలైట్ లలోని ఎలెక్ట్రిక్ విద్యుత్తులు అంటే ఎలెక్ట్రానిక్ గా చార్జ్ చేయబడిన అణువుల (అయాన్ల) ప్రవాహము. ఉదాహరణకు, ఒక ఎలక్ట్రానిక్ క్షేత్రం అనేది ఒక Na మరియు Cl ద్రవము గుండా పెట్టినప్పుడు, సోడియం యొక్క అయాన్లు ఋణాత్మక ఎలెక్ట్రోడ్ (కాథోడ్) వైపుకు చలిస్తుంది, క్లోరైడ్ యొక్క అయాన్ వచ్చే ధనాత్మక ఎలెక్ట్రోడ్ (యానోడ్) వైపుకు చలిస్తుంది. నిబంధనలు సరైనవి అయితే, ఎలెక్ట్రోడ్ తలముల వద్ద ప్రతి చర్యలు జరుగుతాయి, దాని వలన క్లోరైడ్ నుంచి ఎలెక్ట్రాన్లు విడువబడి సోడియానికి సరఫరా చేయబడతాయి.
నీరు-మంచు మరియు ప్రోటాన్ వాహకములు అని పిలవబడే కొన్ని ఘన ఎలెక్ట్రోలైట్లు ధనాత్మక హైడ్రోజెన్ అయాన్లను లేదా చలించే ప్రోటాన్ లను కలిగి ఉంటాయి. ఈ పదార్ధములలో, ఎలెక్ట్రిక్ విద్యుత్తులు అనేవి చలించే ప్రోటాన్ లచే కూర్చబడి ఉంటాయి, ఇవి లోహములలో కనిపెట్టబడిన చలించే ఎలెక్ట్రాన్లకు వ్యతిరేకముగా ఉంటాయి.
కొన్ని ప్రత్యేక ఎలెక్ట్రోలైట్ మిశ్రమాలలో, వెలుగుతున్న-రంగు కలిగిన అయాన్లు చలించే ఎలెక్ట్రిక్ చార్జ్ లను తయారు చేస్తాయి. ఈ అయాన్లు ఎలెక్ట్రిక్ విద్యుత్తు ఉన్నప్పుడు నెమ్మదిగా వలస వెళ్ళడము అనేది మానవుని కంటికి విద్యుత్తు అనేది సూటిగా కనిపిస్తుంది అనేదానికి ఉదాహరణ.
గాలి మరియు ఇతర సాధారణ వాయువులలో బ్రేక్డౌన్ క్షేత్రానికి క్రింద, ఎలక్ట్రికల్ కండక్షన్ అనేది రేడియో యాక్టివ్ వాయువులు, అల్ట్రా వైలెట్ కాంతి లేదా కాస్మిక్ కిరణముల వలన ఉత్పత్తి చేయబడిన చిన్న సంఖ్యలో ఉన్న చలించే అయాన్ల ద్వారా ఉంటుంది. ఎలెక్ట్రిక్ వాహకత్వము అనేది చాలా తక్కువగా ఉంటుంది కాబట్టి, వాయువులు విద్యుద్వాహకముగా కానీ లేదా ఇన్సులేటర్ లుగా కానీ ఉంటాయి. ఏది ఏమైనప్పటికీ, ఒకసారి అన్వయించబడిన ఎలెక్ట్రిక్ క్షేత్రం బ్రేక్డౌన్ విలువకు చేరే కొద్దీ, స్వేచ్ఛగా చలించే ఎలెక్ట్రాన్లు ఆ ఎలెక్ట్రిక్ క్షేత్రం ద్వారా కావలసినంత వేగమును పొందుతాయి, ఇంకా ఎలక్ట్రాన్లను ఒకదానిని ఒకటి గుద్దుకోవడము ద్వారా మరియు సమస్థితిలో ఉన్న గాలుల అణువులు లేదా పరమాణువులను కిరణముల ద్వారా చర్యలకు గురిచేయడము వంటి అవలాంచే బ్రేక్డౌన్ అని పిలవబడే పద్ధతి ద్వారా తయారు చేస్తాయి. బ్రేక్డౌన్ పద్ధతి అనేది ప్లాస్మాను తయారు చేస్తుంది, ఇందులో చెప్పుకో తగ్గ సంఖ్యలో చలించే ఎలక్ట్రాన్లు మరియు ధనాత్మక అయాన్లు ఉంటాయి, ఇవి అది ఒక ఎలెక్ట్రికల్ వాహకములా ప్రవర్తించేలా చేస్తాయి. ఈ పద్ధతిలో అది ఒక కాంతిని వెదజల్లే కండక్టివ్ మార్గమును తయారు చేయబడుతుంది, అవి స్పార్క్, ఆర్క్ లేదా మెరపులు వంటివి.
ప్లాస్మా అనేది పదార్ధము యొక్క ఒక స్థితి, ఇందులో ఒక వాయువులోని కొన్ని ఎలక్ట్రాన్లు తీసివేయబడ్డాయి లేదా వాటి అణువులు లేదా పరమాణువుల నుండి కాంతిని పంపి ప్రతిచర్య జరిగేలా చేయబడతాయి. ఒక ప్లాస్మా అనేది చాలా ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రత వలన కూడా తయారు చేయబడుతుంది లేదా ఎక్కువ ఎలెక్ట్రిక్ శక్తి అన్వయము లేదా పైన తెలిపిన విధముగా ఒకదాని తరువాత ఒకటి వస్తున్న అయస్కాంత క్షేత్రం వలన కానీ తయారు అవుతుంది. వాటి తక్కువ బరువు వలన, బరువున్న ధనాత్మక అయాన్ల కంటే ఎక్కువగా ప్లాస్మా లోని ఎలెక్ట్రాన్లు ఎలెక్ట్రిక్ క్షేత్రానికి స్పందించగలుగుతాయి మరియు ఎక్కువ విద్యుత్తును మోసుకుని తిరగగలుగుతాయి.
ఒక "కచ్చితము అయిన శూన్యము"లో ఎలాంటి చార్జ్ కలిగిన అణువులు ఉండవు కాబట్టి, అది సాధారణంగా చక్కటి ఇన్సులేటర్ గా ప్రవర్తిస్తుంది. ఏమైనప్పటికీ, లోహ ఎలక్ట్రోడ్ తలములు కండక్టివ్ గా అవ్వడము కొరకు ఒక శూన్య ప్రదేశమును తయారు చేయగలుగుతాయి, దాని కోసము అవి స్వేచ్ఛగా ఉండే ఎలెక్ట్రాన్లను లేదా అయాన్ లను క్షేత్రం ఎలెక్ట్రాన్ ఎమిషన్ లేదా థెర్మియానిక్ ఎమిషన్ ద్వారా కానీ లోపలికి పంపుతాయి. థెర్మియానిక్ ఎమిషన్ అనేది ఉష్ణశక్తి ఆ లోహము యొక్క పని ధర్మమును అతిక్రమించినప్పుడు జరుగుతుంది, అదే క్షేత్రం ఎలెక్ట్రాన్ ఎమిషన్ అనేది లోహ తలము పై ఉన్న ఎలెక్ట్రిక్ క్షేత్రం అనేది టన్నెలింగ్ ను కలిగించగలిగినంత ఎక్కువ అయినప్పుడు జరుగుతుంది, దీని ఫలితముగా స్వేచ్ఛగా ఉన్న ఎలెక్ట్రాన్లను లోహము నుండి శూన్యము లోకి నెట్టగలుగుతుంది. ఫిలమెంట్ లోలా కానీ లేదా పరోక్షముగా వేడి చేయబడిన వాక్యూమ్ ట్యూబుల యొక్క కాథోడ్ లలా కానీ బయట నుంచి వేడి చేయబడిన ఎలక్ట్రోడ్ లు తరచుగా ఒక ఎలక్ట్రాన్ క్లౌడ్ ను పుట్టించడానికి వాడతారు. చిన్న ప్రకాశించే ప్రాంతములు (కాథోడ్ స్పాట్స్ అని లేదా యానోడ్ స్పాట్స్ అని అంటారు) తయారు అయినప్పుడు థర్మోనిక్ ఎమిషన్ ద్వారా ఎలక్ట్రాన్ క్లౌడ్ లను చల్లని ఎలక్ట్రోడ్ లు వెంటనే సృష్టించగలవు. ఇవి అక్కడే ఉన్న ఎక్కువ విద్యుత్తు ప్రవాహము వలన ఎలక్ట్రోడ్ తలముపై సృష్టించబడిన జ్వలించే ప్రాంతములు. ఈ ప్రాంతములు ముందుగా క్షేత్రం ఎలక్ట్రాన్ ఎమిషన్ వలన ప్రారంభము అవుతాయి, కానీ ఆ తరువాత అక్కడే జరిగే థర్మోనిక్ ఎమిషన్ ఒకసారి వాక్యూమ్ ఆర్క్ ఫార్మ్స్ చేత భరించబడుతున్నాయి. ఉన్నత అయస్కాంత క్షేత్రానికి గురయ్యే ఖనిజ ఉపరితలం ఈ చిన్న ఎలక్ట్రాన్ లను బయటకు పంపించే ప్రాంతములు కూడా త్వరగా యేర్పడవచ్చు. వాక్యుం ట్యూబ్లు మరియు స్పైరిటాన్ లు అనేవి కొన్ని ఎలక్ట్రానిక్ స్విచింగ్ మరియు శూన్యము యొక్క ప్రసారము పై ఆధారపడిన వాటిలో కొన్ని.
విద్యుత్తు సాంద్రత అనేది ఒక ఎలెక్ట్రిక్ విద్యుత్తు యొక్క సాంద్రత యొక్క ఒక కొలమానము. దీనిని ఎలెక్ట్రిక్ విద్యుత్తును క్రాస్ సెక్షనల్ ప్రాంతమును పరిమాణముగా కలిగిన ఒక సదిశరాశిగా నిర్వచించారు. విద్యుత్తు సాంద్రత SI యూనిట్ లలో, ఒక స్క్వేర్ మీటర్ లో ఉన్న ఆంపియర్లుగా కొలవబడుతున్నది.
ఇక్కడ "I" అనేది ఆ వాహకములో ఉన్న విద్యుత్తు, J అనేది విద్యుత్తు యొక్క సాంద్రత మరియు A అనేది క్రాస్ -సెక్షనల్ ప్రాంతము.
(A మరియు J ) అనబడే రెండు సదిశ పరిమాణముల ఒక డాట్ ప్రొడక్ట్ కేవలము పరిమాణము మాత్రమే కలిగిన ఒక చలరాశిగా ఉంటుంది మరియు ఇది ఎలెక్ట్రిక్ విద్యుత్తును సూచిస్తుంది.
ఒక లోహములోని ప్రస్తుత సాంద్రత (ప్రస్తుతము ఒక యూనిట్ కు ఉన్న ప్రాంతము) "J" అనేది వాహకత్వము "σ"కు మరియు ఆ వాహకములోని ఎలెక్ట్రిక్ క్షేత్రం formula_4 లకు అనులోమానుపాతములో ఉంటుంది :
కండక్టవిటీ బదులుగా, రెసిస్టివిటీ "ρ" అని పిలువబడే రెసిప్రోకల్ పరిమాణాన్ని వినియోగించవచ్చును:
సెమీ కండక్టర్ పరికరములలో కండక్షన్ అనేది ఎలెక్ట్రిక్ క్షేత్రం (డ్రిఫ్ట్) మరియు విస్తరణల కలగలుపుగా ఉంటుంది, ఇది డిఫ్ఫ్యుజన్ కాన్స్టంట్ formula_7 మరియు చార్జ్ డెన్సిటీ formula_8 లకు అనులోమానుపాతముగా ఉంటుంది. అలాంటప్పుడు విద్యుత్తు సాంద్రత:
ఇందులో formula_10 ప్రాథమిక చార్జ్ గా మరియు formula_11 ఎలెక్ట్రాన్ సాంద్రతగా ఉంటాయి. వాహకములు గాఢతను తగ్గించే దిశలో కదులుతూ ఉంటాయి, అందువలన ఎలెక్ట్రాన్లు కొరకు ఒక ధనాత్మక విద్యుత్తు ఒక ధనాత్మక సాంద్రతా ప్రవణతను కలిగిస్తున్నది. వాహకములు కనుక రంధ్రములు అయితే, ఎలెక్ట్రాన్ సాంద్రత formula_11 యొక్క స్థానమును ఆ రంధ్రము యొక్క సాంద్రత formula_13 యొక్క ఋణాత్మక విలువతో నింపండి.
సరళ దిశానుగత లోహములలో, "σ", "ρ" మరియు "D"లు టెన్సర్లు.
రుజు పదార్ధములైన లోహములు వంటి వాటిలో మరియు తక్కువ తరచుగా వచ్చే వాటిలో, విద్యుత్తు యొక్క సాంద్రత అనేది ఆ వాహకము యొక్క ఉపరితలము మొత్తములో ఒకేలా ఉంటుంది. అలాంటి పరిస్థితులలో, ఒహం యొక్క సూత్రము ఇలా తెలుపుతుంది, విద్యుత్తు అనేది ఆ లోహనిరోధకము యొక్క రెండు చివర్లలో (అడ్డముగా) (లేదా వేరే ఒహ్మిక్ పరికరము) అంతర్గతముగా దాగి ఉన్న సామర్ధ్యములలో తేడాకు అనులోమానుపాతముగా ఉంటుంది:
ఇక్కడ formula_15 అనేది విద్యుత్తు, ఇది యామ్పియర్ లలో కొలవబడుతుంది; formula_16 అనేది అంతర్గతముగా దాగి ఉన్న సామర్ధ్యము, ఇది వోల్ట్లలో కొలవబడుతుంది; మరియు formula_17 అనేది నిరోధకశక్తి, ఇది ఒహమం లలో కొలవబడుతుంది. formula_15 అనే అక్షరము జర్మన్ పదము "ఇన్టెన్సిటాట్ "ను సూచిస్తుంది మరియు దీని అర్ధము "తీవ్రత"గా ఉంది. ఒకదాని తరువాత మరొకటి అలా వస్తూ ఉండే విద్యుత్తు లు, ముఖ్యముగా ఎక్కువ పౌనఃపున్యం కలిగి ఉన్నవాటిలో, చర్మ ప్రభావము అనేది విద్యుత్తు ఆ వాహకము యొక్క క్రాస్-సెక్షన్ అంతా అసమానముగా విస్తరించుకుంటుంది, అలా స్పస్టముగా నిరోధకతలో పెరుగుదల కనిపిస్తుంది.
ఒక వాహకములోని చలించే చార్జ్ కలిగిన అణువులు ఏదో ఒక దిశలో వాయువు యొక్క అణువులు లాగానే చలిస్తూనే ఉంటాయి. చార్జ్ యొక్క ఒక నెట్ ప్రవాహము ఉండడము కొరకు, అణువులు ఒక సరాసరి డ్రిఫ్ట్ రేట్ తో తప్పనిసరిగా కలిసి చలిస్తూనే ఉండాలి. లోహములలో ఎలెక్ట్రాన్లు చార్జ్ ను మోసుకుని తిరిగేవి మరియు అవి ఒక అనిశ్చిత మార్గమును అనుసరిస్తాయి, ఒక అనువు నుంచి మరొక అనువుకు దూకుతూ ఉంటాయి, కానీ సాధారణంగా ఎలెక్ట్రిక్ క్షేత్రానికి వ్యతిరేక దిశలో నెమ్మదిగా చలిస్తూ ఉంటాయి. అవి ఏ వేగముతో చలిస్తాయి అనేది ఈ సమీకరణము ద్వారా లెక్కించవచ్చును:
వివరంగా...
ఘన పదార్ధములలో ఎలెక్ట్రిక్ విద్యుత్తు అనేది చాలా నెమ్మదిగా ప్రవహిస్తుంది. ఉదాహరణకు, క్రాస్-సెక్షన్ 0.5 mm కలిగిన ఒక రాగి తీగ 5 A ల విద్యుత్తును కలిగి ఉంది, ఇందులో ఎలెక్ట్రాన్ల "డ్రిఫ్ట్ వేగము" వచ్చే ఒక క్షణమునకు ఒక మిల్లీమీటర్ చొప్పున ఉన్నాయి. మరొక ఉదాహరణ చూద్దాము, ఒక కాథోడ్ రే ట్యూబ్ లో నియర్-వాక్యుమ్ లో, ఎలెక్ట్రాన్లు దగ్గరగా ఉండే సూటి ద్రోవలలో కాంతి వేగములో పడవ వంతులో ప్రయాణము చేస్తాయి.
వేగము కలిగిన ఏ ఎలెక్ట్రిక్ చార్జ్ అయినా మరియు ఏదైనా మార్పు చెందే ఎలెక్ట్రిక్ విద్యుత్తు వంటివి ఒక ఎలెక్ట్రోమాగ్నెటిక్ వేవ్ ను పెంచుతుంది, ఇది ఆ వాహకము యొక్క తలము బయటకు అత్యంత వేగముతో వ్యాప్తి చెందుతుంది. ఇది సాధారణంగా కాంతి వేగములో చెప్పుకోతగ్గ స్థాయిలో ఉన్న అతి చిన్న భాగము, ఇది మాక్స్వెల్ యొక్క సమీకరణముల నుండి తార్కికముగా నిర్ధారించవచ్చు మరియు ఇది ఎలెక్ట్రాన్ల యొక్క డ్రిఫ్ట్ వేగము కంటే ఎక్కువ రెట్లు వేగముగా ఉంటుంది. ఉదాహరణకు, AC పవర్ లైన్స్ లో, ఎలెక్ట్రోమాగ్నెటిక్ శక్తి యొక్క వేవ్ లు తీగల మధ్య ఉన్న ఖాళీ నుంచి వ్యాప్తి చెందుతాయి, తీగలలోని ఎలెక్ట్రాన్లు కేవలము చాలా కొద్ది దూరము మాత్రమే ముందుకు వెనుకకు చలిస్తాయి అయినప్పటికీ ఇవి ఆధారము నుండి దూరముగా ఉన్న లోడ్ వద్దకు కదులుతూ ఉంటాయి.
ఎలెక్ట్రోమాగ్నెటిక్ వేవ్ మరియు స్వేచ్ఛగా ఉన్న ప్రాంతములో కాంతి యొక్క వేగముల నిష్పత్తిని ఆ సదిశ యొక్క వేగము (వెలాసిటీ ఫాక్టర్) అని అంటారు మరియు ఇది ఆ వాహకము యొక్క ఎలెక్ట్రోమాగ్నెటిక్ స్వభావముల మీద మరియు దాని చుట్టూ ఉన్న ఇన్సులేటింగ్ పదార్ధము పై ఆధారపడి ఉంటుంది, ఇంకా వాటి ఆకారము మరియు పరిమాణములపై కూడా ఆధారపడి ఉంటుంది.
ఈ మూడు వేగముల పరిమాణములు (కానీ, వాటి స్వభావములు కావు) అన్నీ వాయువులతో సంబంధము కలిగిన వేగములతో పోల్చి చూడడం ద్వారా వివరించడానికి వీలు కలుగుతుంది.
ఈ పోలిక చాలా చాలా మాములు అయినది మరియు పూర్తిగా లేనిది: ఒక శబ్దము యొక్క అలలు అత్యంత వేగముతో చొచ్చుకుని రావడము అనేది గాలి అణువుల డ్రిఫ్ట్ వేగములో ఎలాంటి మార్పునకు కారణము కాదు, అదే EM వేవ్ లు ఎలెక్ట్రాన్ యొక్క డ్రిఫ్ట్ వేగము కంటే చాలా చాలా ఎక్కువ స్థాయిలో అసలు విద్యుత్తును ప్రభావితము చేయగలిగేలా శక్తిని విస్తరింపచేస్తాయి. ఈ రెంటి మధ్య తేడాకు ఉదాహరణ చూపడానికి: శబ్దము మరియు గాలి యొక్క డ్రిఫ్ట్ వేగములో మార్పు (ఒక్కసారిగా వీచే విసురు గాలి యొక్క శక్తి) వాటి రేట్ లను శబ్దము యొక్క వేగమునకు సమానము అయ్యేలా వస్తుంది మరియు శక్తి యొక్క యాంత్రిక ప్రసారము (డ్రిఫ్ట్ వేగము యొక్క రేట్ కంటే ఎక్కువ కాదు ) ; అదే EM క్షేత్రంలో ఒక మార్పు మరియు విద్యుత్తులో మార్పు (ఎలెక్ట్రాన్ యొక్క డ్రిఫ్ట్ వేగము) రెండు అసలు డ్రిఫ్ట్ వేగము కంటే చాలా ఎక్కువగా ఆ దూరములో విస్తరిస్తాయి. సుడిగాలి మిమ్మల్ని చేరడానికి చాలా ముందుగానే మీరు దాని యొక్క శబ్దమును వినగలరు, కానీ మేరు విద్యుత్తులో మార్పు గమనించడానికి ముందుగా EM క్షేత్రంలో మార్పు గమనించలేరు.
ఎలెక్ట్రిక్ విద్యుత్తు అనేది ఒక అయస్కాంత ప్రదేశమును తయారు చేస్తుంది. అయస్కాంత ప్రదేశము అనేది ఒక తీగ చుట్టూ ఉన్న ఒక గుండ్రని ప్రదేశ ఉహించుకోవచ్చును.
ఎలెక్ట్రిక్ విద్ద్యుత్తు అనేది ఒక గాల్వనోమీటర్ ను వాడి సూటిగా కొలవ వచ్చును, కానీ ఈ పద్ధతిలో కొన్ని సార్లు ఇబ్బంది కారకము అవ్వగలిగిన విద్యుత్ వలయమును విడగొట్టవలసి రావచ్చును. విద్యుత్తు అనేది ఆ విద్యుత్తు వలయమును విడగొట్టకుండానే దానితో సంబంధము కలిగిన అయస్కాంత ప్రదేశమును కనిపెట్టడము ద్వారా కొలవవచ్చును. దీని కోసము వాడబడే పరికరములు వచ్చేసి హాల్ ఎఫెక్ట్ సెన్సర్ లు, విద్యుత్తు నిరోధములు, విద్యుత్తు పరివర్తకములు మరియు రోగోవ్స్కీ కాయిల్ లు వంటివి ఉన్నాయి.
సాపేక్షత్వ సిద్ధాంతము ఎవరినైనా అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ఒక స్థిరమైన ఎలెక్ట్రిక్ క్షేత్రంగా మార్చనిస్తుంది, దీని కొరకు పరిశోధకుడు బొమ్మలో చూపిన విధముగా అదే వేగముతో చలిస్తూ ఉండాలి. ఒక సంబంధ ఫ్రేంకు ఒక్కో ప్రత్యేకమైన స్థాయిలో విద్యుత్తు ఉంటుంది.
ఒక ధనాత్మక చార్జ్ ఒక దిశలో ప్రవహిస్తున్నప్పుడు ఎంత "ఎలెక్ట్రిక్" విద్యుత్తు ఉత్పత్తి అవుతుందో అంటే విద్యుత్తు ఋణాత్మక చార్జ్ లు వ్యతిరేక దిశలో ప్రవహిస్తే కూడా వస్తుంది. విద్యుత్తు అనేది ధనాత్మక లేదా ఋణాత్మక చార్జ్ ల ప్రవాహము లేదా రెండిటి ప్రవాహము కాబట్టి, ఏ రకమైన చార్జ్ వాహకములు అనే దాని మీద ఆధారపడని విద్యుత్తు యొక్క దిశ గురించి ఒక ఒడంబడిక ఉండాలి. కాబట్టి "సంప్రదాయ విద్యుత్తు " యొక్క దిశ వచ్చేసి ధనాత్మక చార్జ్ యొక్క ప్రవాహ దిశగా నిర్వచించబడింది.
చాలా ఎలెక్ట్రిక్ విద్యుత్ వలయములు మరియు ఇతర వాహకములు తయారు చేసే చాలా లోహములలో, ధనాత్మక చార్జ్ అనేది స్థిరముగా ఉంటుంది మరియు కేవలము రునాత్మకముగా చార్జ్ చేయబడిన ఎలెక్ట్రాన్లు మాత్రమే ప్రవహిస్తూ ఉంటాయి. ఎలెక్ట్రాన్ ఋణాత్మక చార్జ్ ను మోస్తుంది కాబట్టి, ఒక లోహ వాహకములో "ఎలెక్ట్రాన్" యొక్క చలనము సంప్రదాయ (లేదా "ఎలెక్ట్రిక్" ) విద్యుత్తు యొక్క దిశకు వ్యతిరేకముగా ఉంటుంది.
విద్యుత్ వలయములను వివరిస్తున్నప్పుడు, ఒక ప్రత్యేక వలయ అంశములో విద్యుత్ యొక్క అసలు దిశ అనేది తెలియదు. తత్ఫలితముగా, ప్రతి వలయ అంశమునకు కూడా ఒక చలించే విద్యుత్తు ఎలాంటి నియమము లేకుండా తీసుకున్న "ఉపప్రమాణ దిశ " ఇవ్వబడుతుంది. వలయము ఛేదించబడినప్పుడు, వలయ అంశము యొక్క విద్యుత్తు ధనాత్మకము కానీ రుణాత్మకము కానీ అయిన విలువలను కలిగి ఉంటుంది. ఒక ఋణాత్మక విలువ అంటే ఆ వలయ అంశములో విద్యుత్తు యొక్క అసలు దిశ అనేది కావాలనుకున్న ఉప ప్రమాణ దిశకు వ్యతిరేకముగా ఉంటుంది.
విద్యుత్తు వలయములలో విద్యుత్తు యొక్క ఉప ప్రమాణ దిశలు సాధారణంగా అన్ని విద్యుత్తు ప్రవాహములను భూమి వైపుగా ఉండేలా తీసుకోబడతాయి. ఇది సాధారణంగా సంప్రదాయ విద్యుత్తు యొక్క దిశకు సరిపోతుంది, ఎందుకు అంటే చాలా వలయములలో శక్తి ప్రసార వోల్టేజ్ అనేది భూమికి సంబంధించి ధనాత్మకముగా ఉంటుంది.
సహజ ఉదాహరణలలో మెరుపులు మరియు ధ్రువ జ్యోతులు (అరోరా బొరియాలిస్ మరియు అరోరా ఆస్ట్రేలియాస్) లకు ఆధారమైన సూర్యుని గాలులు వంటివి ఉన్నాయి. ఎలెక్ట్రిక్ విద్యుత్తు యొక్క కృత్రిమ రూపము లోహ తీగలలో ఎలెక్ట్రాన్ల కండక్షన్ ప్రవాహముగా ఉన్నది, చాలా చాలా దూరములకు ఎలెక్ట్రిక్ శక్తిని అందించే పైన ఉండే శక్తి పంక్తులు మరియు ఎలెక్ట్రికల్ లోని మరియు ఎలెక్ట్రానిక్ పరికరములలోని చిన్న తీగలు వంటివి ఇంకొన్ని ఉదాహరణలు. ఎలెక్ట్రానిక్స్ లో, ఇతర రకములైన ఎలెక్ట్రిక్ విద్యుత్తు రకములలో విద్యుత్తు నిరోధకములలో ఎలెక్ట్రిక్ విద్యుత్తు ప్రవాహము లేదా వాక్యుమ్ ట్యూబ్ లోని శూన్యము, ఒక బాటరీలో అయాన్ల ప్రవాహము లేదా ఒక న్యురాన్ల ప్రవాహము మరియు ఒక సెమీ కండక్టర్ లో రంధ్రముల ప్రవాహము వంటివి ఉన్నాయి.
కరెంట్ ను ఆమ్మీటర్ వాడి కొలవ వచ్చును.
సర్క్యూట్ స్థాయిలో కరెంట్ ను కొలవడానికి చాలా పద్ధతులు ఉన్నాయి: