ধাতুর বিদ্যুৎ পরিবাহিতার কারণ

ধাতুর বিদ্যুৎ পরিবাহিতা হলো তার মধ্য দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহিত হতে দেওয়ার ক্ষমতা। তামা ও অ্যালুমিনিয়ামের মতো ধাতু ভালো পরিবাহী, কারণ এদের মধ্যে চলাচলযোগ্য ইলেকট্রন থাকে। ঘরের বৈদ্যুতিক তার, মোবাইল চার্জারের তার এবং রিকশার বৈদ্যুতিক সংযোগে ধাতব তার ব্যবহারের সঙ্গে এই ধর্মের সম্পর্ক রয়েছে।

ধাতব পরমাণুর বহিঃস্তরের কিছু ইলেকট্রন কোনো নির্দিষ্ট পরমাণুর অধীনে থাকে না। পুরো ধাতব গঠনে চলাচল করতে পারে বলে এদের সঞ্চরণশীল ইলেকট্রন বলে। ইলেকট্রন ছেড়ে দেওয়া ধনাত্মক পারমাণবিক শাঁসগুলো কেলাসে সজ্জিত থাকে। ধাতব বন্ধনে শাঁস ও ইলেকট্রনের আকর্ষণ ধাতুকে একত্রে রাখে, কিন্তু ইলেকট্রনগুলোর চলাচল বন্ধ করে দেয় না।

ব্যাটারি যুক্ত করার আগেও ধাতুতে সঞ্চরণশীল ইলেকট্রন থাকে। তবে তাদের এলোমেলো চলাচল থেকে তারের এক প্রান্ত থেকে অন্য প্রান্তে নিট আধান প্রবাহ তৈরি হয় না। ব্যাটারি তারের দুই প্রান্তে বিভব পার্থক্য সৃষ্টি করলে এবং বর্তনী সম্পূর্ণ হলে ইলেকট্রনগুলোর একটি নির্দিষ্ট দিকে নিট প্রবাহ ঘটে। এই আধানের প্রবাহই বিদ্যুৎ প্রবাহের কারণ।

ব্যাটারির ঋণাত্মক প্রান্ত ইলেকট্রনকে বিকর্ষণ করে এবং ধনাত্মক প্রান্ত আকর্ষণ করে। তাই বাইরের ধাতব তারে ইলেকট্রনের নিট চলাচল ঋণাত্মক প্রান্ত থেকে ধনাত্মক প্রান্তের দিকে। কিন্তু প্রচলিত বিদ্যুৎ প্রবাহের দিক ধনাত্মক প্রান্ত থেকে ঋণাত্মক প্রান্তের দিকে ধরা হয়। ইলেকট্রনের চলার দিক ও প্রচলিত প্রবাহের দিক বিপরীত—এটি মনে রাখা জরুরি।

ধাতু কঠিন অবস্থাতেই বিদ্যুৎ পরিবহন করে, কারণ কঠিন গঠনের মধ্যেও ইলেকট্রন চলতে পারে। আয়নিক কঠিন পদার্থে আয়নগুলো নির্দিষ্ট স্থানে আবদ্ধ থাকে; তাই চলাচলযোগ্য আয়ন পেতে সাধারণত তাকে গলাতে বা পানিতে দ্রবীভূত করতে হয়। ধাতুর ক্ষেত্রে এমন পরিবর্তন দরকার হয় না। লবণের দ্রবণে আয়ন আধান বহন করে, আর তামার তারে ইলেকট্রন বহন করে।

সাধারণ ভুল: ব্যাটারি ধাতুতে প্রথমবার মুক্ত ইলেকট্রন তৈরি করে ভাবা, অথবা ধনাত্মক শাঁসগুলো তার বরাবর ছুটে যায় বলা। ব্যাটারি আগে থেকেই থাকা সঞ্চরণশীল ইলেকট্রনের নিট চলাচল ঘটায়; শাঁসগুলো এভাবে আধান পরিবহন করে না।

মনে রাখো: ধাতুতে বিদ্যুতের বাহক সঞ্চরণশীল ইলেকট্রন, যার চলার দিক প্রচলিত বিদ্যুৎ প্রবাহের বিপরীত।