Какво е проводник, полупроводници и изолация съгласно теорията банда

Електрическата мощност може да бъде разделена на три основни групи материали: проводници, полупроводници и диелектрици. Основната разлика е, че те имат различна провеждане на електрически ток. В тази статия, нека да поговорим за разликата на тези материали и тяхното поведение в електрическо поле.

Каква е проводник

Така че, това диригент - материал (материали, околна среда), перфектно провеждане на електрически ток. Вещество, присъстващо в така наречените свободни заредени частици (електрони или йони) са в състояние да се движат свободно по целия обем на веществото, а когато електрически напрежение, ток проводимост.

Основната характеристика на проводника е неговата "съпротива" (R), Измерена в ома или връщане стойност наречени "проводимост", се изчислява по формулата:

G = 1 / R

И тази стойност се измерва в Siemens.

За проводници прилага: по-голямата част от метали, въглерод (графит или въглерод), различни разтвори на соли и киселини.

Проводници в която такса пренос се осъществява главно от движението на електроните (електрона емисии), наречена проводници от първия вид. Ако се извършва поради йони (електролити), отговарящ на преместване проводници, проводниците се наричат ​​втори ред.

Най-широко използваните метали, защото те имат най-добрата проводимост и следователно имат по-ниска устойчивост на електрически ток тече.

Например, всички проводници доставка проводник (шнурове) са направени от метали, които са проводници.

Какво е изолатор

Диелектрици са онези вещества, които проявяват голяма устойчивост и електрически ток се провежда или в неговите малки количества.

Това се дължи на факта, че тези материали са много малко превозвачи безплатно зареждане се дължи на сравнително силни атомни връзки. Ето защо, когато електрически ток поле в диелектрик, просто не е на разположение.

К диелектрици включват материали като стъкло, порцелан, керамика, печатни платки, carbolite, дестилирана вода (без сол примеси), прахообразен дърво, каучук и т.н.

Диелектрици също е много широко използвани в ежедневието. Тел изолация, електрически Корпус на диелектрични материали.

Но ако се създадат определени условия, например, значително увеличаване на работно напрежение, изолатора може да се превърне в проводник. Със сигурност сте чували този израз като "изолация разбивка."

Основната характеристика на електрическа якост на диелектрика се счита (тази стойност е равна на разпределението на напрежението).

Какво е полупроводникови

Както се вижда още от заглавието полупроводници заемат междинно положение между проводниците и диелектрици. Полупроводници в първоначалното състояние на електрическия ток не се предават, но когато се прилага на полупроводникови материали на енергия, производството на полупроводници се превръща в диелектрик ръководство.

Тези елементи се използват в областта на електрониката, на които произвеждат транзистори, тиристори, диоди, светодиоди и други подобни. D.

Диференциацията на вещества на проводници, полупроводници и изолатори са обяснени с помощта Band теория на твърди частици. Това със сигурност не се приема от всички просто, но да се опознаем нея изключително желателно.

Band теория на твърди частици

Така, разликата между диелектрици, проводници и полупроводници може да се обясни от теорията лента. От само себе си по този начин:

Както е известно от модела Бор на атома, електроните в един атом, пуснати на някои орбити

В кристалната решетка на електрон орбита твърдо неизбежна промяна под влияние на съседните атоми и електрони. И поради тази причина, има тенденция на енергийните нива на задържане електрони.

С орбити близо до ядрото на атома, електроните могат да се движат на друго ниво на теория, но сега с външна орбити, които са в твърда размазване на поднива, прехвърлянето на електрони между тях могат да бъдат по-скоро лесно.

И когато електрически потенциал на електроните, които скачат на случайни места по външните орбити съседни атома придобие един вектор на движение, а ние наблюдаваме на електрическия ток.

Ето защо, по-ниското ниво, където електроните са свободно заменими, наречен проводимост.

Valence група се нарича района на допускат енергии, и тя е в процес на проводимата зона.

За да се преместили електрон от валентната групата на проводимата зона, той трябва да премине през т.нар Bandgap.

Изразено в числа, тя се изразява в електрон-волта. А полупроводникови енергийни нива, проводници и диелектрици може да бъде схематично представени, както следва:

Както се вижда от графиката по-горе проводника имат забранено групата, т.е. групата валентност и проводимата зона има област на припокриване. Това означава, че по такъв материал, дори и с малко се прилага сила, електроните започват да се движат в тялото на проводника.

В нива между Bandgap полупроводниковата присъства. Ширината му показва какво трябва да се приложи енергия за производството на полупроводници, електроните започват своето движение, това е, токът започна да тече.

И диелектрик забранено район е толкова широка, че прехвърлянето на електрони от валентността на продължаващата района практически изключено. Тъй като тя се нуждае от значителна енергия, за да се преодолее това препятствие, което би довело до унищожаването на диелектрика.

заключение

Това е всичко, което исках да ви разкажа за диелектрици, проводници и полупроводници. Ако статията е интересно и полезно, ще го оценявам. И ви благодаря за вниманието!