ਬਿਜਲਈ ਪ੍ਰਤਿਰੋਧਕਤਾ ਅਤੇ ਨਿਸ਼ਚਿਤ ਬਿਜਲਈ ਚਾਲਕਤਾ
ਬਿਜਲਈ ਪ੍ਰਤਿਰੋਧਕਤਾ ਜਾਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੀਕਲ ਰਜਿਸਟਿਵਿਟੀ [ਜਿਸਨੂੰ ਪ੍ਰਤਿਰੋਧਕਤਾ (resistivity) ਜਾਂ ਨਿਸ਼ਚਿਤ ਬਿਜਲਈ ਅਵਰੋਧਤਾ (specific electrical resistance) ਵੀ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।], ਕਿਸੇ ਪਦਾਰਥ ਦਾ ਬੁਨਿਆਦੀ ਗੁਣ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜਿਸ ਨਾਲ ਕੋਈ ਪਦਾਰਥ ਆਪਣੇ ਵਿੱਚੋਂ ਲੰਘਣ ਵਾਲੇ ਕਰੰਟ ਦਾ ਵਿਰੋਧ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਜਿੰਨੀ ਕਿਸੇ ਪਦਾਰਥ ਦੀ ਪ੍ਰਤਿਰੋਧਕਤਾ ਘੱਟ ਹੋਵੇ ਉੰਨੀ ਹੀ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਕਰੰਟ ਉਸ ਪਦਾਰਥ ਵਿੱਚੋਂ ਲੰਘ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਪ੍ਰਤਿਰੋਧਕਤਾ ਨੂੰ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਯੂਨਾਨੀ ਲਿਪੀ ਦੇ ਅੱਖਰ ρ (ਰ੍ਹੋ) ਨਾਲ ਲਿਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਸਦੀ ਐਸ.ਆਈ. ਇਕਾਈ ਓਹਮ-ਮੀਟਰ (Ω⋅m) ਹੈ।[1][2][3] ਉਦਾਹਰਨ ਦੇ ਲਈ, ਇੱਕ ਪਦਾਰਥ ਦੇ 1 m × 1 m × 1 m ਦੇ ਇੱਕ ਠੋਸ ਘਣ ਦੇ ਦੋਹਾਂ ਉਲਟ ਪਾਸਿਆਂ ਤੇ ਸੰਪਰਕ ਬਣੇ ਹੋਏ ਹਨ ਅਤੇ ਇਹਨਾਂ ਸੰਪਰਕਾਂ ਦਾ ਅਵਰੋਧ (Resistance) 1 Ω ਹੈ, ਤਾਂ ਉਸ ਪਦਾਰਥ ਦੀ ਪ੍ਰਤਿਰੋਧਕਤਾ 1 Ω⋅m ਹੋਵੇਗੀ।
ਨਿਸ਼ਚਿਤ ਬਿਜਲਈ ਚਾਲਕਤਾ (Electrical conductivity) ਜਾਂ ਨਿਸ਼ਚਿਤ ਚਾਲਕਤਾ (specific conductance) ਬਿਜਲਈ ਪ੍ਰਤਿਰੋਧਕਤਾ ਤੋਂ ਉਲਟ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਇਹ ਕਿਸੇ ਪਦਾਰਥ ਦੁਆਰਾ ਕਰੰਟ ਨੂੰ ਲੰਘਾਉਣ ਦੀ ਸਮਰੱਥਾ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਇਸਨੂੰ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਯੂਨਾਨੀ ਲਿਪੀ ਦੇ ਅੱਖਰ σ ਸਿਗਮਾ ਨਾਲ ਲਿਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਪਰ ਕਦੇ-ਕਦੇ κ ਕਾਪਾ ਜਾਂ γ ਗਾਮਾ ਨਾਲ ਵੀ ਲਿਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਸਦੀ ਐਸ.ਆਈ. ਇਕਾਈ ਸਾਈਮਨਜ਼ ਪ੍ਰਤੀ ਮੀਟਰ (S/m) ਹੈ।
ਪਰਿਭਾਸ਼ਾ
ਅਵਰੋਧਕ (Resistors) ਜਾਂ ਚਾਲਕ (conductors) ਜਿਹਨਾਂ ਦਾ ਕਰਾਸ-ਸੈਕਸ਼ਨ ਖੇਤਰ ਇਕਸਾਰ ਹੋਵੇ
ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਅਵਰੋਧਕਾਂ ਅਤੇ ਚਾਲਕਾਂ ਦਾ ਕਰਾਸ-ਸੈਕਸ਼ਨਲ ਖੇਤਰ ਇਕਸਾਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜਿਸ ਨਾਲ ਉਹਨਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਕਰੰਟ ਇਕਸਾਰ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਹੀ ਲੰਘਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਹ ਇਹ ਇੱਕ ਹੀ ਪਦਾਰਥ ਦਾ ਬਣਿਆ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। (ਨਾਲ ਲੱਗਦੀ ਤਸਵੀਰ ਵੇਖੋ) ਇਸ ਹਾਲਤ ਵਿੱਚ, ਬਿਜਲਈ ਪ੍ਰਤਿਰੋਧਕਤਾ ρ (ਯੂਨਾਨੀ: ਰ੍ਹੋ) ਨੂੰ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ:
ਜਿੱਥੇ
- R ਬਿਜਲਈ ਅਵਰੋਧ ਹੈ, ਜਿਹੜਾ ਇੱਕੋ ਪਦਾਰਥ ਦਾ ਬਣਿਆ ਹੋਇਆ ਹੈ।
ਉਸ ਪਦਾਰਥ ਦੇ ਟੁਕੜੇ ਦੀ ਲੰਬਾਈ ਹੈ।
- A ਉਸ ਟੁਕੜੇ ਦਾ ਕਰਾੱਸ ਸੈਕਸ਼ਨ ਖੇਤਰ ਹੈ।
ਉਪਰੋਕਤ ਦਿੱਤੇ ਹੋਏ ਫ਼ਾਰਮੂਲੇ ਤੋਂ ਪਤਾ ਲੱਗਦਾ ਹੈ ਕਿ ਕਿਸੇ ਵੀ ਪਦਾਰਥ ਦਾ ਅਵਰੋਧ ਲੰਬਾਈ ਵਧਾਉਣ ਨਾਲ ਵਧਦਾ ਹੈ, ਪਰ ਇਹ ਕਰਾੱਸ-ਸੈਕਸ਼ਨਲ ਖੇਤਰ ਵਧਾਉਣ ਨਾਲ ਘਟਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਇਸਦੀ ਐਸ.ਆਈ. ਇਕਾਈ "ਓਹਮ-ਮੀਟਰ" (Ω⋅m) ਬਣ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
ਪ੍ਰਤਿਰੋਧਕਤਾ ਜਾਂ ਰਜ਼ਿਸਟਿਵਿਟੀ ਨੂੰ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਇਸ ਕਰਕੇ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਇਹ ਇੱਕ ਅੰਦਰੂਨੀ ਗੁਣ (intrinsic property) ਬਣ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਹੜਾ ਕਿ ਬਿਜਲਈ ਅਵਰੋਧ ਅਤੇ ਚਾਲਕਤਾ ਤੋਂ ਵੱਖ ਹੈ। ਤਾਂਬੇ ਦੀਆਂ ਸਾਰੀਆਂ ਤਾਰਾਂ ਦੀ, ਬਣਤਰ ਅਤੇ ਅਕਾਰ ਨੂੰ ਛੱਡ ਕੇ ਵੀ, ਪ੍ਰਤਿਰੋਧਕਤਾ (resistivity) ਲਗਭਗ ਇੱਕੋ ਜਿਹੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਪਰ ਇੱਕ ਲੰਬੀ ਅਤੇ ਪਤਲੀ ਤਾਂਬੇ ਦੀ ਤਾਰ ਦਾ ਅਵਰੋਧ, ਮੋਟੀ ਅਤੇ ਛੋਟੀ ਤਾਂਬੇ ਦੀ ਤਾਰ ਨਾਲੋਂ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਹਰੇਕ ਪਦਾਰਥ ਦੀ ਪ੍ਰਤਿਰੋਧਕਤਾ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਰਬੜ ਦੀ ਅਵਰੋਧਤਾ ਤਾਂਬੇ ਦੀ ਅਵਰੋਧਤਾ ਤੋਂ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
ਨਿਸ਼ਚਿਤ ਬਿਜਲਈ ਚਾਲਕਤਾ, σ, ਪ੍ਰਤਿਰੋਧਕਤਾ ਤੋਂ ਉਲਟ ਹੁੰਦੀ ਹੈ:
ਇਸਦੀ ਐਸ.ਆਈ. ਇਕਾਈ ਸਾਈਮਨਜ਼ ਪ੍ਰਤੀ ਮੀਟਰ (S/m) ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
ਵੱਖ-ਵੱਖ ਪਦਾਰਥਾਂ ਦੀ ਪ੍ਰਤਿਰੋਧਕਤਾ (Resistivity) ਅਤੇ ਨਿਸ਼ਚਿਤ ਚਾਲਕਤਾ (conductivity)
- ਚਾਲਕ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਧਾਤਾਂ ਦੀ ਚਾਲਕਤਾ ਜ਼ਿਆਦਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਪ੍ਰਤਿਰੋੇਧਕਤਾ ਘੱਟ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
- ਇੱਕ ਪ੍ਰਤਿਰੋਧਕ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਕੱਚ, ਦੀ ਚਾਲਕਤਾ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਪ੍ਰਤਿਰੋਧਕਤਾ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
- ਇੱਕ ਅਰਧਚਾਲਕ (semiconductor) ਦੀ ਸਥਿਰ ਚਾਲਕਤਾ ਨਾ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਅਤੇ ਨਾ ਹੀ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਪਰ ਇਹਨਾਂ ਦੀ ਚਾਲਕਤਾ ਜਾਂ ਪ੍ਰਤਿਰੋਧਕਤਾ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਹਾਲਤਾਂ ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੀ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਬਿਜਲਈ ਖੇਤਰ ਜਾਂ ਰੌਸ਼ਨੀ ਦੀ ਫ਼ਰੀਕੁਐਂਸੀ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ ਇਹਨਾਂ ਦੀ ਚਾਲਕਤਾ ਸਭ ਤੋਂ ਵਧੇਰੇ ਤਾਪਮਾਨ ਅਤੇ ਅਰਧਚਾਲਕ ਪਦਾਰਥ ਦੀ ਬਣਤਰ ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
| ਪਦਾਰਥ | ਪ੍ਰਤਿਰੋਧਕਤਾ (Resistivity), ρ (Ω·m) |
|---|---|
| ਅਰਧਚਾਲਕ | 0 |
| ਧਾਤਾਂ | 10−8 |
| ਅਰਧਚਾਲਕ | ਹਾਲਤਾਂ ਤੇ ਨਿਰਭਰ |
| ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ | ਹਾਲਤਾਂ ਤੇ ਨਿਰਭਰ |
| ਪ੍ਰਤਿਰੋਧਕਤਾ | 1016 |
| ਪੂਰਨ-ਪ੍ਰਤਿਰੋਧਕ | ∞ |
ਇਸ ਲੜੀ ਵਿੱਚ 20 °C (68 °F, 293 K) ਤਾਪਮਾਨ ਉੱਪਰ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਪਦਾਰਥਾਂ ਦੀ ਪ੍ਰਤਿਰੋਧਕਤਾ, ਸਥਿਰ ਚਾਲਕਤਾ ਅਤੇ ਤਾਪਮਾਨ ਕੋਫ਼ੀਸ਼ੈਂਟ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ।
| Material | ρ (Ω·m) at 20 ਫਰਮਾ:Convert/ScientificValue/LoffAonSoffTs | σ (S/m) at 20 ਫਰਮਾ:Convert/ScientificValue/LoffAonSoffTs | Temperature coefficient[note 1] (K−1) | Reference |
|---|---|---|---|---|
| ਚਾਂਦੀ | 1.59×10−8 | 6.30×107 | 0.0038 | [4][5] |
| ਤਾਂਬਾ | 1.68×10−8 | 5.96×107 | 0.00404 | [6][7] |
| ਅਨੀਲਡ ਤਾਂਬਾ[note 2] | 1.72×10−8 | 5.80×107 | 0.00393 | [8] |
| ਸੋਨਾ[note 3] | 2.44×10−8 | 4.10×107 | 0.0034 | [4] |
| ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ[note 4] | 2.65×10−8 | 3.77×107 | 0.0039 | [4] |
| ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ | 3.36×10−8 | 2.98×107 | 0.0041 | |
| ਟੰਗਸਟਨ | 5.60×10−8 | 1.79×107 | 0.0045 | [4] |
| ਜ਼ਿੰਕ | 5.90×10−8 | 1.69×107 | 0.0037 | [9] |
| ਨਿਕਲ | 6.99×10−8 | 1.43×107 | 0.006 | |
| ਲਿਥਿਅਮ | 9.28×10−8 | 1.08×107 | 0.006 | |
| ਲੋਹਾ | 9.71×10−8 | 1.00×107 | 0.005 | [4] |
| ਪਲੈਟੀਨਮ | 1.06×10−7 | 9.43×106 | 0.00392 | [4] |
| ਟਿਨ | 1.09×10−7 | 9.17×106 | 0.0045 | |
| ਗੈਲੀਅਮ | 1.40×10−7 | 7.10×106 | 0.004 | |
| ਕਾਰਬਨ ਸਟੀਲ (1010) | 1.43×10−7 | 6.99×106 | [10] | |
| ਸੀਸਾ | 2.20×10−7 | 4.55×106 | 0.0039 | [4] |
| ਟਾਈਟੇਨੀਅਮ | 4.20×10−7 | 2.38×106 | 0.0038 | |
| Grain oriented ਬਿਜਲਈ ਸਟੀਲ | 4.60×10−7 | 2.17×106 | [11] | |
| ਮੈਂਗੇਨਿਨ | 4.82×10−7 | 2.07×106 | 0.000002 | [12] |
| ਕੌਂਸਟੈਂਟਨ | 4.90×10−7 | 2.04×106 | 0.000008 | [13] |
| ਸਟੇਨਲੈਸ ਸਟੀਲ[note 5] | 6.90×10−7 | 1.45×106 | 0.00094 | [14] |
| ਪਾਰਾ | 9.80×10−7 | 1.02×106 | 0.0009 | [12] |
| ਨਾਈਕਰੋਮ[note 6] | 1.10×10−6 | 6.7×105 | 0.0004 | [4] |
| ਗਾਸ | 1.00×10−3 to 1.00×108 | 1.00×10−8 to 103 | [15] | |
| ਕਾਰਬਨ (ਅਮੋਰਫਸ) | 5.00×10−4 to 8.00×10−4 | 1.25×103 to 2×103 | −0.0005 | [4][16] |
| ਕਾਰਬਨ (ਗਰੇਫਾਈਟ)[note 7] | 2.50×10−6 to 5.00×10−6 ∥basal plane 3.00×10−3 ⊥basal plane | 2.00×105 to 3.00×105 ∥basal plane 3.30×102 ⊥basal plane | [17] | |
| ਜਰਮੇਨੀਅਮ[note 8] | 4.60×10−1 | 2.17 | −0.048 | [4][5] |
| ਸਮੁੰਦਰੀ ਪਾਣੀ[note 9] | 2.00×10−1 | 4.80 | [18] | |
| Swimming pool water[note 10] | 3.33×10−1 to 4.00×10−1 | 0.25 to 0.30 | [19] | |
| ਪੀਣ ਵਾਲਾ ਪਾਣੀ[note 11] | 2.00×101 to 2.00×103 | 5.00×10−4 to 5.00×10−2 | [ਹਵਾਲਾ ਲੋੜੀਂਦਾ] | |
| ਸਿਲੀਕਾਨ[note 8] | 6.40×102 | 1.56×10−3 | −0.075 | [4] |
| ਲੱਕੜ | 1.00×103 to 1.00×104 | 10−4 to 10−3 | [20] | |
| Deionized water[note 12] | 1.80×105 | 5.50×10−6 | [21] | |
| ਕੱਚ | 1.00×1011 to 1.00×1015 | 10−15 to 10−11 | ? | [4][5] |
| ਪੱਕੀ ਰਬੜ | 1.00×1013 | 10−14 | ? | [4] |
| ਸੁੱਕੀ ਲੱਕੜ | 1.00×1014 to 1.00×1016 | 10−16 to 10−14 | [20] | |
| ਸਲਫਰ | 1.00×1015 | 10−16 | ? | [4] |
| ਹਵਾ | 1.30×1014 to 3.30×1014 | 3×10−15 to 8×10−15 | [22] | |
| ਕਾਰਬਨ (ਹੀਰਾ) | 1.00×1012 | ~10−13 | [23] | |
| Fused quartz | 7.50×1017 | 1.30×10−18 | ? | [4] |
| ਪੀ.ਈ.ਟੀ. | 1.00×1021 | 10−21 | ? | |
| ਟੈਫ਼ਲੌਨ | 1.00×1023 to 1.00×1025 | 10−25 to 10−23 | ? |
ਹਵਾਲੇ
ਹਵਾਲੇ ਵਿੱਚ ਗਲਤੀ:<ref> tags exist for a group named "note", but no corresponding <references group="note"/> tag was found