पीतल दो धातुओं का एक पीला भूरा या सुनहरा रंग का मिश्र धातु है। आइए चर्चा करें कि क्या यह बिजली का संचालन करता है।
पीतल बिजली का संचालन करता है क्योंकि इस धातु मिश्र धातु में 66% कॉपर (Cu) मौजूद है। इलेक्ट्रॉनों को दान करने की क्षमता और विद्युत चालकता के बड़े मूल्य (59.6 x 10⁶ सीमेंस / मीटर), बिजली के संचालन का प्रमुख कारक होने के कारण तांबे को बिजली का एक अच्छा संवाहक धातु माना जाता है।
पीतल में तांबे और जस्ता की दो धातुओं की उपस्थिति के कारण मोबाइल इलेक्ट्रॉन मौजूद हैं। इन इलेक्ट्रॉनों की गतिशीलता ही कारण है कि पीतल बिजली पास करता है।
पीतल कुचालक है या चालक?
इंसुलेटर कंडक्टरों के गुणों के ठीक विपरीत हैं। आइए इस संबंध में पीतल पर ध्यान दें।
पीतल बिजली और गर्मी दोनों का संवाहक है लेकिन यह एक इन्सुलेटर के रूप में कार्य नहीं कर सकता है। इसका कारण यह है कि डेलोकाइज्ड इलेक्ट्रॉनों की गतिशीलता कमरे के तापमान पर पीतल के भीतर होती है जो इसे एक कंडक्टर के रूप में दर्शाती है। इन्सुलेटर केवल दृढ़ता से बंधे हुए स्थिर इलेक्ट्रॉनों को ही वहन करता है।
इसके अलावा पीतल दो धातुओं का एक संयोजन है: तांबा और जस्ता जिसमें बहुत कम विद्युत चालकता वाले इन्सुलेटर की तुलना में विद्युत चालकता के उच्च मूल्य होते हैं।
पीतल बिजली का संचालन कैसे करता है?
आइए हम पीतल के माध्यम से बिजली के संचालन की प्रक्रिया पर ध्यान दें।
पीतल बिजली का संचालन करता है। एक परमाणु से दूसरे परमाणु में स्थानीयकृत इलेक्ट्रॉनों की गतिशीलता अन्य धातुओं की तरह पीतल को बिजली का संचालन करने में सक्षम बनाता है। पीतल में इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह से विद्युत धारा प्रवाहित होती है।
पीतल बिजली का संचालन क्यों करता है?
Cu और Zn की मिश्र धातु होने के कारण, पीतल विद्युत प्रवाह से गुजरता है। आइए इसके पीछे के कारण पर ध्यान दें।
पीतल बिजली का संचालन करता है। इसका कारण दो धातुओं का एक मिश्र धातु होना है जो कि Cu और Zn हैं, यह स्वभाव से इसमें मोबाइल इलेक्ट्रॉनों की गति का गुण प्राप्त करता है और यह गतिशीलता या एक परमाणु से दूसरे परमाणु में मुक्त इलेक्ट्रॉनों की गति से बिजली उत्पन्न होती है।
इलेक्ट्रॉनों की यह गतिशीलता कुछ हद तक जिंक की उपस्थिति से प्रतिबंधित है, जो एक कम संवाहक धातु है जो बदले में पीतल को एक अच्छा संवाहक बनने का प्रतिरोध करती है।
पीतल की विद्युत चालकता क्या है?
किसी सामग्री की विद्युत चालकता मूल रूप से विद्युत प्रवाह ले जाने की उसकी क्षमता है। आइए जानते हैं पीतल की विद्युत चालकता के बारे में।
पीतल की विद्युत चालकता 15.9 x 10⁶ सीमेंस प्रति मीटर है। इस तथ्य के कारण कि पीतल एक मिश्र धातु है जिसमें 34% जस्ता होता है और जस्ता की विद्युत चालकता का मूल्य कम होता है, अर्थात 16.6 x 10⁶ सीमेंस प्रति मीटर, पीतल की विद्युत चालकता का मूल्य भी कम होता है।
इसके अलावा जस्ता पीतल के भीतर मुक्त इलेक्ट्रॉनों की गतिशीलता को कम करता है जो बदले में पीतल की विद्युत चालकता के मूल्य को कम करता है।
क्या पीतल विद्युत का सुचालक है ?
चूंकि पीतल दो धातुओं का मिश्र धातु है, स्वाभाविक रूप से यह एक संवाहक है। आइए देखें कि यह एक अच्छा संवाहक है या नहीं।
पीतल बिजली का अच्छा संवाहक नहीं है क्योंकि इसमें 34% Zn होता है जो कम संवाहक होता है और इसकी विद्युत चालकता को कम करने की कोशिश करता है। इसके विपरीत, इसमें मौजूद 66% Cu पीतल को विद्युत का संचालन करता है क्योंकि Cu की विद्युत चालकता Zn की तुलना में अधिक होती है।
तांबे की विद्युत चालकता ~58.7 x 10⁶ सीमेंस/मी है और जस्ता की ~16.6 x 10⁶ सीमेंस/मी है।
पीतल तांबे की तुलना में खराब विद्युत चालक क्यों है?
विद्युत चालकता कंडक्टर की गुणवत्ता को दर्शाती है। आइए हम विद्युत कंडक्टरों के संदर्भ में पीतल और तांबे की तुलना करें।
तांबे की तुलना में पीतल एक खराब विद्युत चालक है। कारण यह है कि पीतल तांबे और जस्ता का एक मिश्र धातु है और जस्ता तांबे की तुलना में कम चालक धातु होने के कारण पीतल की विद्युत चालकता को कम करने का प्रयास करता है।
इसके अलावा तांबे की विद्युत चालकता 58.7 x 10⁶ सीमेंस/मी है जो पीतल की तुलना में अधिक है। यह पीतल को कुचालक बनाता है।
पीतल की संरचना और बंधन
पीतल में धात्विक बंधन के साथ एक क्रिस्टलीय संरचना होती है। आइए हम इसकी संरचना और आबंधन के प्रकारों पर चर्चा करें।
पीतल की संरचना प्रकृति में क्रिस्टलीकृत होती है। पीतल के पास मौजूद विशिष्ट क्रिस्टल संरचना फेस सेंटर्ड क्यूबिक (FCC) संरचना है और इसके पास जिस प्रकार का बंधन है वह धातु बंधन है।
एफसीसी पीतल के क्रिस्टल के समान होने के कारण इसकी घन संरचना के प्रत्येक कोने में एक परमाणु और केंद्र में एक परमाणु स्थित होता है। चूंकि यह Cu और Zn का मिश्रधातु है, इसलिए इसका संबंध धात्विक बंधन है।
पीतल के गुण
पीतल में कुछ गुण होते हैं जो इसे बिजली के संचालन के लिए अनुकूल विकल्प बनाते हैं। आइए इसके गुणों की चर्चा करें।
- पीतल का घनत्व 8.73 gm/cm³ . है
- पीतल का क्वथनांक लगभग 1100 ℃ होता है
- पीतल का गलनांक 927 ℃ - 930 ℃ है
- पीतल की विद्युत चालकता 15.9 x 10⁶ सीमेंस प्रति मीटर . है
- पीतल की तापीय चालकता 146.87 W/mK . है
- पीतल की विद्युत प्रतिरोधकता लगभग 0.6 - 0.9 x 10⁻⁷ m 20℃ . पर है
- यह प्रकृति में अत्यधिक निंदनीय है
- पीतल द्वारा प्रदर्शित करने के लिए कम घर्षण का उपयोग किया जाता है
- अपने ध्वनिक गुणों के कारण यह संगीत वाद्ययंत्रों में प्रयोग योग्य है
- इसमें लौहचुम्बकीय गुण नहीं होता है
- यह किसी भी सामग्री को प्रभावित करने से जंग का विरोध कर सकता है
कंडक्टर के रूप में पीतल का उपयोग
इसके ध्वनिक उपयोगों के अलावा, कंडक्टर के रूप में इसके कुछ अन्य उपयोग भी हैं। आइए इन उपयोगों पर एक नजर डालते हैं।
- पीतल का उपयोग तार बनाने के लिए किया जा सकता है क्योंकि इसमें विद्युत प्रवाहकत्त्व के साथ-साथ संक्षारण प्रतिरोधी गुण दोनों होते हैं।
- जस्ता की उपस्थिति पीतल को एक मजबूत संरचना देती है। इसकी कठोरता के कारण यह अधिक टिकाऊ होता है और यही कारण है कि यह विद्युत कनेक्टर्स में प्रयुक्त तारों को बना सकता है।
- बिजली के प्लग और सॉकेट में भी पीतल का उपयोग किया जाता है।
क्या पीतल ऊष्मा का सुचालक है और क्यों?
ऊष्मा के अच्छे संवाहकों में ऊष्मा को तेजी से स्थानांतरित करने की क्षमता होती है। आइए इस संबंध में पीतल पर ध्यान दें।
146.87 W/mK की उच्च तापीय चालकता के कारण पीतल गर्मी का एक अच्छा संवाहक है और तापीय चालकता यह तय करने का महत्वपूर्ण कारक है कि कोई सामग्री बिजली का संचालन कर सकती है या नहीं। Cu और Zn का मिश्रण होने के साथ-साथ यह ऊष्मा को आसानी से पार कर जाता है।
पीतल की तापीय चालकता तापमान में परिवर्तन के साथ एक निश्चित परिवर्तन नहीं दिखाती है। कभी तापमान में वृद्धि के साथ यह बढ़ता है और कभी इसके साथ घटता है।
निष्कर्ष
पीतल बिजली का संचालन कर सकता है या नहीं, इस पर इस लेख में चर्चा की गई है। इसके अलावा कुछ और सवाल जैसे कि यह एक कंडक्टर है या नहीं, क्या यह गर्मी का संचालन करता है या नहीं, यह कैसे और क्यों बिजली का संचालन करता है, यहां भी चर्चा की गई है। इसकी संरचना, संबंध के प्रकार, गुण और उपयोग भी शामिल हैं।
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नमस्ते...मैं अंकिता विश्वास हूं। मैंने फिजिक्स ऑनर्स में बीएससी और इलेक्ट्रॉनिक्स में एमएससी की है। वर्तमान में, मैं एक उच्चतर माध्यमिक विद्यालय में भौतिकी शिक्षक के रूप में कार्यरत हूँ। मैं उच्च-ऊर्जा भौतिकी क्षेत्र को लेकर बहुत उत्साहित हूं। मुझे जटिल भौतिकी अवधारणाओं को समझने योग्य और सरल शब्दों में लिखना पसंद है।