मोबाइलिटी और विद्युतता का तापमान निर्भरता:

नोट:

• विद्युतता (ρ):

  • एक पदार्थ की विद्युत धारा के प्रति आपातकता का माप.
  • एसआई इकाई: ओहम-मीटर (Ω-मी).

• विद्युतता पर प्रभाव डालने वाले कारक:

  • तापमान (T): धातुओं के लिए T के साथ बढ़ता है, सेमीकंडक्टर और इंसुलेटर के लिए कम होता है.
  • अशुद्धियाँ: कच्ची अदानता के साथ बढ़ता है.

• विद्युतता का तापमान निर्भरता:

  • धातु:
    • तापमान के कारण आपातक वाहकों को घमण्ड (फोनॉन) द्वारा बढ़ रही आपातकता.
  • सेमीकंडक्टर:
    • तापमान के साथ विद्युतता कम होती है, क्योंकि बढ़ रहे तापमान के साथ अतिरिक्त आपातक (इलेक्ट्रॉन-होल जोड़े) की उत्पत्ति होती है.
  • इंसुलेटर:
    • थोड़ी तापमान के साथ विद्युतता कम होती है, क्योंकि कुछ आपातकों की उष्मागति होती है.

• मोबाइलिटी (μ):

  • विद्युतीय क्षेत्र में चार्ज वाहकों की ढलान का माप.
  • एसआई इकाई: वर्ग मीटर प्रति वोल्ट-सेकंड (मी²/वी-सेकंड).

• मोबाइलिटी पर प्रभाव डालने वाले कारक:

  • तापमान (T): आपातक वाहकों के बढ़ रहे हमलों के कारण T के साथ कम होता है.
  • अशुद्धियाँ: अशुद्धियों के संचयन के कारण बढ़ती होती है.
  • क्रिस्टल संरचना: पदार्थ की क्रिस्टल संरचना और आपातकों के स्वभाव पर निर्भर करता है.

संदर्भ:

• NCERT भौतिकी वर्ग 12, अध्याय 14: सेमीकंडक्टर.
• NCERT भौतिकी वर्ग 11, अध्याय 15: ठोस और सेमीकंडक्टर.

स्थानांतरणियों के मोबाइलिटी और तापमान निर्भरता के अनुप्रयोग:

नोट:

• थर्मिस्टर:

  • धारा के साथ तापमान के काफी परिवर्तन वाले प्रतिरोधक.
  • तापमान मापन और नियंत्रण उपयोगों में प्रयुक्त (जैसे थर्मामीटर, थर्मोस्टैट) किया जाता है.

• रेजिस्टिव तापमान ग्रहणकर्ता (आरटीडी):

  • कम्पन के सिद्धांत पर आधारित मापक तापमान संवेदक.
  • विभिन्न औद्योगिक, वैज्ञानिक, और चिकित्सा तापमापी उपयोगों में प्रयुक्त होते हैं.

• सेमीकंडक्टर उपकरण:

  • ट्रांजिस्टर और डायोड आपातकों की मोबाइलिटी और उनके तापमान निर्भरता पर आधारित होते हैं.

• अतिविद्युत्:

  • बहुत कम तापमान पर शून्य बिजलीय प्रतिरोध.
  • उर्जा प्रसारण और मैगलेव ट्रेन जैसे अनुप्रयोगों में शामिल हैं.

• तापमान के प्रभाव पर इलेक्ट्रोलाइटों का प्रभाव:

  • विद्युतवादी तत्वों की विद्युतवादीता तापमान के साथ बढ़ती है, क्योंकि आयनों की अधिक ढलान होती है.
  • इलेक्ट्रोकेमिकल सेल और बैटरी में प्रयुक्त होते हैं.

• थर्मोइलेक्ट्रिक सामग्री:

  • विद्युतीय ऊर्जा में तापमान में अंतर को बदलते हैं (सीबेक प्रभाव).
  • तापमान पर आधारित ऊर्जा परिवर्तन के अनुप्रयोग में प्रयुक्त होते हैं.

• पायजोरेजिस्टिव संवेदक:

  • यांत्रिक तनाव या दबाव के तहत प्रतिरोध परिवर्तन.
  • दबाव संवेदक, त्वरक गतिशक्तिमान, और परितेरन गेजों में प्रयुक्त होते हैं.

संदर्भ:

• NCERT भौतिकी वर्ग 12, अध्याय 14: सेमीकंडक्टर.

• एनसीईआरटी भौतिकी कक्षा 11, अध्याय 15: ठोस और सेमीकंडक्टर।

• विभिन्न जेईई पाठ्यपुस्तकों और संदर्भ पुस्तकों।

सांख्यिकीय समस्याएं और प्रमिजण:

नोट्स:

• रिजिस्टिविटी, मोबिलिटी और तापमान द्विष्टता से संबंधित अभ्यास संख्यात्मक समस्याओं का करें।
• इन गुणों का संबंधित समीकरण निकालें और प्रयोगात्मक डेटा का विश्लेषण करें।
• अभ्यास समस्याओं और प्रमिजणों के लिए पाठ्यपुस्तकों, अध्ययन सामग्री और पिछले साल के जेईई पेपर्स का संदर्भ लें।

संदर्भ:

• एनसीईआरटी भौतिकी पाठ्यपुस्तकें।
• जेईई पिछले साल के प्रश्न पत्र।
• जेईई अभ्यास पुस्तकें और अध्ययन सामग्री।