विद्युत-धारा का प्रवाह और चालक क्या है ?

What is Current flow and conductor of electric current ?

विद्युत-धारा का प्रवाह

कुछ पदार्थों में परमाणु ऐसे होते हैं, कि उनमें से बाहरी इलेक्ट्रॉनों को आसानी से निकाला जा सकता है। इन इलेक्ट्रॉन को ‘मुक्त इलेक्ट्रॉन‘ (Free electron) कहते हैं। ये इलेक्ट्रॉन एक परमाणु से निकलकर दूसरे में आसानी से चले जाते हैं। किसी पदार्थ में विद्युत आवेश का प्रवाह (विद्युत-धारा का प्रवाह) पदार्थ में उपस्थित इन्हीं मुक्त इलेक्ट्रॉनों की गति के कारण होता है अर्थात् ये इलेक्ट्रॉन ही आवेश वाहक (Charge carriers) का कार्य करते हैं।

मुक्त इलेक्ट्रॉन की संख्या के आधार पर पदार्थों को मुख्यत: निम्नलिखित तीन वर्षों में बांटा जा सकता है:

चालक

धातुओं (जैसे—चादी, तांबा, ऐलुमिनियम, आदि) में अपेक्षाकृत मुक्त इलेक्ट्रॉनों की संख्या बहुत अधिक होती है, अतः इनमें विद्युत चालन सम्भव होता है। ये पदार्थ चालक कहलाते हैं। इन्हें आवेश देने पर यह तुरन्त इनके सम्पूर्ण पृष्ठ पर फैल जाता है।

अचालक या विद्युतरोधी

वे पदार्थ (जैसे लकड़ी, कांच, एबोनाइट, आदि) जिनमें अपेक्षाकृत बहुत कम (लगभग नगण्य) मुक्त इलेक्ट्रॉन होते हैं, ‘अचालक’ या ‘कुचालक’ या ‘विद्युतरोधी‘ कहलाते हैं। इनमें विद्युत चालन सम्भव नहीं होता है।

अर्द्धचालक

वे पदार्थ जिनमें मुक्त इलेक्ट्रॉन न बहुत अधिक और न बहुत कम होते हैं, अर्द्धचालक कहलाते हैं। उदाहरण के लिए, कार्बन, सिलिकॉन, जर्मेनियम, आदि अर्द्धचालक हैं। इनमें साधारण ताप तथा निम्न ताप पर विद्युत चालन सम्भव नहीं होता है, लेकिन उच्च ताप पर विद्युत चालन सम्भव हो जाता है।