මේ ලෝකයේ තියෙන සෑම දෙයක්ම පාහේ සැකසී තියෙන්නෙ පරමාණූවලින් කියන එක ඕගොල්ලෝ අහලා ඇති. ඉතින් මේ පරමාණූව තව කොටස් 3කට බෙදෙනවා ඒවා නම් ඉලෙක්ට්‍රෝන නියුට්‍රෝන ප්‍රෝට්‍රෝන යන උප පරමාණූක අංශු වේ. මේවායින් ප්‍රොට්‍රොන වල ඇත්තේ ධන(+) ආරෝපනයකි. එවගේම ඉලෙක්ට්‍රොන වල ඇත්තෙ ඍණ(-) ආරෝපනයකි. නමුත් නියුට්‍රෝන වල කිසිදු ආරෝපනයක් අඩංගු වන්නෙ නෑ. එනිසා නියුට්‍රොන ‘උදාසීන’ අංශු වර්ගයක් ලෙස හඳුන්වනු ලබනවා.
උප පරමාණුක අංශු පරමානුව තුල පිහිටා ඇති ස්ථාන
‘ප්‍රෝට්‍රෝන හා නියුට්‍රෝන’ යන උප පරමාණුක අංශු දෙවර්ගය පරමාණුවෙ කේන්ද්‍රය වන න්‍යෂ්ටිය තුල ස්ථීරව තැන්පත් වී පවති. ඒ අතර ඉලෙක්ට්‍රෝන පරමාණුවෙ න්‍යෂ්ටිය වටේ ඇති ශක්ති මට්ටම් තුල කැරකෙමින් (පරිභ්‍රමණය) පවතිනවා. එවගේම ඉලෙක්ට්‍රෝන වලට හැකියාවක් තිබෙනවා, තමා පරිභ්‍රමණය වන පරමානුවේ න්‍යෂ්ටියෙන් මිදී වෙනත් පරමාණුවක් කරා ඇදී යාමට. මෙලෙස පරමානුවකින් ඉලෙක්ට්‍රෝන ඉවත් වී යාම නිසා එම පරමානුව ධන(+) ලෙස ආරෝපණය වෙනවා. එවගේම ඉවත් වී යන ඉලෙක්ට්‍රෝන වෙනත් පරමාණුවක් හා සම්බන්ධ වූ විට එය ඍණ(-) ලෙස ආරෝපණය වීමද සිදුවෙනවා.(මෙලෙස පරමාණුවකින් ඉවත් වී යන්නේ අවසාන ශක්ති මට්ටමේ ඇති ඉලෙක්ට්‍රෝන පමනි.)
පරමාණු ධන හා ඍණ ලෙස ආරෝපණය වන අයුරු
මේ විදියට පරමාණු + හා - ලෙස ආරෝපණය වෙන්නෙ කොහොමද කියලා අපි ‘කාබන්’ පරමාණුවක් උදාහරනයට අරගෙන විමසා බලමු.
ඉහත රූපයේ දැක්වෙන කාබන් පරමානුවෙ ව්‍යුහය තුල
ඉලෙක්ට්‍රෝන- 6
ප්‍රෝට්‍රෝන - 6
නියුට්‍රෝන - 6
යනාදි වශයෙන් උප පරමාණුක අංශු අඩංගු වී තිබෙනවා. මෙහි නියෂ්ටියෙ ඇති ධන(+) ආරෝපිත ප්‍රෝට්‍රෝන ගණනට සමාන ඍණ(-) ආරෝපිත ඉලෙක්ට්‍රෝන ප්‍රමාණයක් මෙම න්‍යෂ්ටිය වටා ඇති ශක්ති මට්ටම් තුල පරිභ්‍රමණය වෙමින් පවතිනවා. එනිසා එය ‘විද්යුත් වශයෙන් උදාසීන’ (ඒ කියන්නේ විදුලිය ගැලීමක් සිදුනොවන තත්වයේ) තත්වයේ පවතින බවට අප හදුන්වනවා.
නමුත් මෙයින් ඉලෙක්ට්‍රොනයක් ඉවත් වුවහොත් එහි තිබෙන්නෙ (+)ප්‍රෝට්‍රෝන 6කුත්(-)ඉලෙක්ට්‍රෝන 5කුත් පමණයි. එවිට මෙහි ධන ආරෝපිත ප්‍රෝට්‍රෝන ගණන වැඩි නිසා මෙය ධන(+) ලෙස ආරෝපනය වූවා සේ සලකනවා.
එවගේම ඉවත්වන ඉලෙක්ට්‍රෝනය වෙනත් කාබන් පරමාණුවක් සමඟ සම්බන්ධ වූ විට එම පරමාණුව තුල (+)ප්‍රෝට්‍රෝන 6කුත් එකතු වූ ඉලෙක්ට්‍රෝනය සමඟ (-)ඉලෙක්ට්‍රෝන 7කුත් අඩංගු වෙනවා. එවිට මෙහි ඍණ ඉලෙක්ට්‍රෝන ගණන වැඩි නිසා මෙය ඍණ(-) ලෙස ආරෝපනය වූවා සේ සලකනවා. "මෙය තමා ඉලෙක්ට්‍රොනික විද්‍යාවේ විද්යුත් ආරෝපන හා සම්බන්ධ මූලික සංසිද්ධිය ලෙස සැලකෙන්නේ."
විද්යුත් ආරෝපන ගලායන අයුරු
අප ඉහතදී සාකච්‍ඦා කල සංසිද්ධියේ ආකාරයට (+)ධන හා (-)ඍණ ලෙස ආරෝපණය වූ කොටස් දෙකකින් සමන්විත උපාංගයක් තමා අපි ‘වියලි කෝෂය’ නැතිනම් බැටරිය ලෙස හදුන්වන්නේ. එහි එක් පසෙක (+)ආරෝපිත අංශුත්, අනෙක් පසේ (-)ආරෝපිත අංශුත් වශයෙන් විද්යුත් ආරෝපණ අඩංගු වෙනවා. (එහි සිදුවන රසායනික ක්‍රියාවක් නිසයි මෙලෙස බැටරිය තුල (+) හා (-) ආරෝපණ ඇති වන්නේ.)
ඉහත රූපයේ පරිදි බැටරියකට දෙපස ඇති විද්යුත් ආරෝපන ගලා යාමට හැකි වන පරිදි සන්නායකයකින්(වයරයකින්) දෙපස සම්බන්ධ කල විට (-)අග්‍රයේ ඇති -ආරෝපිත ඉලෙක්ට්‍රෝන සන්නායකය හරහා ගමන්කර (+)අග්‍රයේ ඇති +ආරෝපිත අංශු වෙතට ආකර්ශනය වෙනවා. මේ විදියට (-)අග්‍රයේ සිට (+)අග්‍රය කරා ඉලෙක්ට්‍රෝන සහිත විද්යුත් ධාරාවක් සන්නායකයක් හරහා ගමන් කිරීම අපි ‘විද්යුත් ධාරාව’ (විදුලිය) ලෙස හඳුන්වනවා.
මේ විදියට සන්නායකයකින් බැටරියේ අග්‍ර දෙක එකිනෙකට සම්බන්ධ කර ඇති විට නොකඩවා (-)අග්‍රයේ ඇති ඉලෙක්ට්‍රෝන (+)අග්‍රය කරා ගමන් කිරීම නිසා, (-)අග්‍රය තුල ඇති -ආරෝපිත ඉලෙක්ට්‍රෝන අවසන් වීම සිදුවෙනවා. මේ විදියට බැටරියේ (-)අග්‍රයේ ඇති ඉලෙක්ට්‍රෝන සම්පූර්ණයෙන්ම අවසන් වූ පසු බැටරිය විද්යුත් වශයෙන් උදාසීන තත්වයට පත්වෙනවා. එවිට අපි බැටරිය බැස ගොස් (විසර්ජනය) ඇති බවට හදුන්වනවා.
සම්මත විදුලි ධාරාව
දැන් ඕගොල්ලන්ට මතක ඇති මම කිව්වා, බැටරියේ (-) අග්‍රයේ ඇති ඉලෙක්ට්‍රෝන (+)අග්‍රය කරා ගලා යනවා කියලා සහ ඒකට අපි ඉලෙක්ට්‍රෝන සහිත ‘විද්යුත් ධාරාව’ කියලා කියනවා කියලා. නමුත් විදුලි ධාරාව ගලායන සම්මත දිශාව ලෙස අප සලකන්නේ මෙය නොවේ.
මන්ද අතීතයේ විදුලිය සොයාගත් අවදියේදි විදුලිය ගලායන්නේ + සිට - දක්වා බවට එකල සිටි විද්‍යාගද්‍යින්විසින් විශ්වාස කලා, මොකද ඒකාලය වෙනකොට පරමාණූවේ තිබෙන උප පරමාණුක අංශූන්ගෙන් සොයාගෙන තිබුනේ ප්‍රොට්‍රෝනය සහ නියුට්‍රෝනය පමණයි. ඒනිසා ඔවුන් විශ්වාස කලේ විදුලිය ගලායාම සිදුවන්නේ + සිට - දක්වා ගලායාම සිදුවන 'උපකල්පිත ධන ආරෝපණ' මගින් වන බවටයි.
නමුත් පසුකාලීනව විද්‍යාවේ දියුනුවත් සමග ඉලෙක්ට්‍රෝණය සොයාගැනීමෙන් මෙම අදහස වැරදි බව විද්‍යාගද්‍යින්ට වැටහි ගියා. ඒ අනුව සැබෑවටම විදුලි ධාරාව ගලායාම සිදුවන්නේ ඉලෙක්ට්‍රෝන - සිට + දක්වා ගමන් කිරීමෙන්, යන බවට ලොවට හෙලිවුනා.
නමුත් අතීතයේ සිදුවූ වරද නැවත නිවැරදි කිරීම වෙනුවට අතීතයේ කියූ පරිදි විදුලිය ගලායන සම්මත දිශාව ලෙස + සිට -දක්වා සිදුවන බවට හා එය "සම්මත ධාරාව" ලෙසින් පිළිගනු ලැබු අතර, එය කැපිටල් (I) අකුරෙන් සංකේතවත් කරන ලදි.
ඒවගේම අලුතෙන් සොයාගත් නිවැරදිව විදුලිය ගලායන දිශාව වන - සිට + දක්වා සිදුවන ඉලෙක්ට්‍රෝන ගලායාම "ඉලෙක්ට්‍රෝන ධාරාව" ලෙසින් නම් කරන ලද අතර, එය සිම්පල්(e) අකුරෙන් සංකේතවත් කරන ලදි.
මෙලෙස සම්මත ධාරාව හා ඉලෙක්ට්‍රෝන ධාරව යනුවෙන් විද්යුත් ධාරාව දෙවිදියකට හදුන්වාදීම නිසා නවක ආධුනිකයන් හට බොහෝ ගැටලු වලට මුහුනදෙනවා.
සම්මතයක් ලෙස විදුලිය ගලායන දිශාව ලෙස සලකනුයේ +අග්‍රයේ සිට - අග්‍රය කරා ගලායන 'උපකල්පිත ධන ආරෝපන' සහිත විද්යුත් ධාරාව වේ. '"එනම් ධන අග්‍රයේ සිට ඍන අග්‍රය කරා බවට සැලකේ.'"
0 comments:
Post a Comment