Je známe, že v látke umiestnenej v elektrickom poli sa vplyvom volieb daného poľa vytvára pohyb voľných elektrónov alebo iónov v smere silových polí. Inými slovami, v látke sa vyskytuje elektrický prúd.
Vlastnosť, ktorá určuje schopnosť látky viesť elektrický prúd, sa nazýva „elektrická vodivosť“. Elektrická vodivosť je priamo závislá od koncentrácie nabitých častíc: čím vyššia je koncentrácia, tým vyššia je vodivosť.
Podľa tejto vlastnosti sú všetky látky rozdelené do 3 typov:
- Guides.
- dielektrika.
- polovodiče.
Opis vodičov
Vodiče vlastnia najvyššia elektrická vodivosť všetkých druhov látok. Všetky vodiče sú rozdelené do dvoch veľkých podskupín:
- kovy (meď, hliník, striebro) a ich zliatiny.
- elektrolyty (vodný roztok soli, kyseliny).
V materiáloch prvej podskupiny sa pohybujú iba elektróny, pretože ich spojenie s jadrom atómov je slabé, a preto sú od nich celkom ľahko odpojiteľné. Pretože výskyt prúdu v kovoch je spojený s pohybom voľných elektrónov, druh elektrickej vodivosti v nich sa nazýva elektronický.
Paralelné pripojenie vodiča
Z vodičov prvej podskupiny sa používajú vo vinutiach elektrických strojov, elektrických vedení, vodičov. Je dôležité poznamenať, že vodivosť kovov je ovplyvnená ich čistotou a neprítomnosťou nečistôt.
Elektrický prúd
V látkach druhej podskupiny sa molekula vplyvom roztoku rozloží na pozitívny a negatívny ión. Ióny sa pohybujú kvôli pôsobeniu elektrického poľa. Potom, keď prúd prechádza elektrolytom, sú ióny nanesené na elektródu, ktorá je znížená na tento elektrolyt. Proces, keď sa látka uvoľňuje z elektrolytu pod vplyvom elektrického prúdu, sa nazýva elektrolýza. Elektrolytický proces sa zvyčajne používa napríklad vtedy, keď sa neželezný kov extrahuje z roztoku jeho zlúčeniny alebo ak je kov potiahnutý ochrannou vrstvou z iných kovov..
Opis dielektriky
Dielektriká sa tiež bežne označujú ako izolačné látky..
Všetky elektrické izolačné látky majú túto klasifikáciu:
- V závislosti od stavu agregácie môžu byť dielektriká kvapalné, pevné a plynné..
- Podľa spôsobu výroby - prírodného a syntetického.
- V závislosti od chemického zloženia - organické a anorganické.
- V závislosti od štruktúry molekúl, neutrálne a polárne.
Patria sem plyn (vzduch, dusík, plyn), minerálny olej, kaučuk a keramický materiál. Tieto látky sa vyznačujú schopnosťou polarizácia v elektrickom poli. Polarizácia je tvorba nábojov s rôznymi znakmi na povrchu.
Dielektrický príklad
Dielektrika obsahuje malé množstvo voľných elektrónov, zatiaľ čo elektróny majú silnú väzbu s jadrom atómov a iba v zriedkavých prípadoch sú od nich odpojené. To znamená, že tieto látky nie sú schopné viesť prúd..
Táto vlastnosť je veľmi užitočná pri výrobe nástrojov používaných na ochranu pred elektrickým prúdom: dielektrické rukavice, koberčeky, čižmy, izolátory pre elektrické zariadenia atď..
O polovodičoch
Polovodič pôsobí ako medzi vodičom a dielektrikom. Najvýznamnejšími predstaviteľmi tohto typu látky sú kremík, germánium, selén. Okrem toho sa na tieto látky bežne odkazujú prvky štvrtej skupiny periodickej tabuľky Dmitrija Ivanoviča Mendeleeva..
Polovodiče: kremík, germánium, selén
Polovodiče majú okrem elektronickej vodivosti dodatočnú vodivosť „diery“. Tento typ vodivosti závisí od mnohých faktorov prostredia vrátane svetla, teploty, elektrického a magnetického poľa..
Tieto látky majú slabé kovalentné väzby. Pod vplyvom jedného z vonkajších faktorov je väzba zničená, po ktorej dochádza k tvorbe voľných elektrónov. V tomto prípade, keď sa elektrón uvoľní, zostane v zložení kovalentnej väzby voľná „diera“. Voľné „diery“ priťahujú susedné elektróny, takže túto akciu je možné vykonávať nekonečne.
Vodivosť polovodičových látok je možné zvýšiť zavedením rôznych nečistôt do nich. Táto technika je rozšírená v priemyselnej elektronike: v dióde, tranzistore, tyristore. Pozrime sa podrobnejšie na hlavné rozdiely medzi vodičmi a polovodičmi.
Aký je rozdiel medzi vodičom a polovodičom??
Hlavný rozdiel medzi vodičom a polovodičom je schopnosť viesť elektrický prúd. Vodič má rádovo vyššie poradie.
Keď teplota stúpa, zvyšuje sa tiež vodivosť polovodičov; vodivosť klesá so zvyšovaním.
V čistých vodičoch sa za normálnych podmienok pri priechode prúdu uvoľňuje oveľa viac elektrónov ako v polovodičoch. V tomto prípade pridanie nečistôt znižuje vodivosť vodičov, ale zvyšuje vodivosť polovodičov.
