Mitä se on johdin, puolijohde ja eristin mukainen nauha teorian

Sähkötehoa voidaan jakaa kolmeen pääryhmään materiaalit: johtimet, puolijohteet ja eristeet. Tärkein ero on, että niillä on eri johtuminen sähkövirran. Tässä artikkelissa, puhutaanpa eron tällaisten materiaalien ja niiden käyttäytyminen sähkökentässä.

Mikä on johdin

Niin, tämä kapellimestari - materiaalia (materiaali, ympäristö), ideaalijohteita sähkövirtaa. Aineita, niin sanotun vapaan varattuja hiukkasia (elektroneja tai ionit) voivat liikkua vapaasti koko aineen tilavuus, ja kun sähköinen jännite, virta johtavuus.

Tärkein ominaisuus johdin on sen "vastus" (R) Mitattuna ohmia tuottoarvo nimeltään "johtuminen", saadaan kaavasta:

G = 1 / R

Ja tämä arvo mitataan siemens.

Johtimia pätee: suurin metallien, hiilen (grafiitti tai hiili), erilaisia ​​ratkaisuja suolojen ja happojen.

Johtimet, jossa varauksen siirto on suoritettu pääasiassa liikkeen elektronien (elektroniemission), jota kutsutaan johtimet ensimmäisen lajin. Jos se on suoritettu, koska ionien (elektrolyyttejä), joka vastaa liikkuvan johtimet, johtimet kutsutaan toisen kertaluvun.

Yleisimmin käytetty metalleja, koska niillä on paras johtavuus ja siten on pienempi vastustuskyky virtaava sähkövirta.

Esimerkiksi, kaikki tarjonnan johtimet (johdot) on valmistettu metalleista, jotka ovat johtimet.

Mikä on eriste

Eristeet ovat ne aineet, joilla on suuret kestävyys ja sähkövirta johdetaan joko sen pieniä määriä.

Tämä johtuu siitä, että nämä aineet ovat hyvin vähän vapaata varaustenkuljettajien johtuen suhteellisen vahva atomi sidoksia. Näin ollen, kun sähkövirta kentän dielektrinen ei yksinkertaisesti ole saatavilla.

K eristeet ovat materiaalit, kuten lasi, posliini, keramiikka, PCB, Carbolite, tislattua vettä (ei suolaa epäpuhtauksia), jauhettua puuta, kumia, jne.

Eristeet myös hyvin laajalti käytetty jokapäiväisessä elämässä. Lanka eristys, sähköinen runko dielektrisiä materiaaleja.

Mutta jos luot tietyt ehdot, esimerkiksi moninkertaistaa käyttöjännite, eriste voi tulla kapellimestarina. Varmasti olet kuullut tämän ilmaisun kuin "eristykset jakautuminen."

Tärkein ominaisuus sähkö- voimaa dielektrisen pidetään (tämä arvo on yhtä suuri kuin jakautuminen jännite).

Mikä on puolijohde

Kuten voidaan nähdä myös otsikon puolijohteet miehittää väliasennossa johtimien ja eristeitä. Puolijohteet alkutilassa sähkövirta ei läpäistä, mutta sovellettuna puolijohde energiaa, puolijohde muunnetaan dielektrisen opas.

Tällaisia ​​elementtejä käytetään elektroniikka, ja jotka tuottavat transistorien, tyristorien, diodit, LEDit ja vastaavat. D.

Erilaistumista aineiden johtimien, puolijohteiden ja eristeiden selitetään käyttämällä Band teoria kiintoaineita. Se ei todellakaan ole kaikki hyväksyvät yksinkertainen, mutta tutustua häneen erittäin toivottavaa.

Band teoria kiintoaineita

Siten, ero eristeet, ja puolijohteita voidaan selittää nauhan teoria. Se menee näin:

Kuten on tunnettua Bohrin atomi, elektronit atomin lisätty tiettyjä ratoja

Kidehilassa elektronin rata Solid väistämätöntä muutos vaikutuksen alaisena viereisten atomien ja elektroneja. Ja tästä syystä, on siirtyminen energiatasot elektronien säilyttäminen.

Kanssa kiertoradat lähelle atomin ytimen, elektronit voivat siirtyä toiselle tasolle teoriassa, mutta nyt ulkoisella kiertoradat, jotka ovat kiinteässä näön osaksi alatasoa, elektronien siirtoa niiden välillä voi olla melko helposti.

Ja kun sähköinen potentiaali elektronien, jotka hop satunnaisesti ulomman kiertoradat vierekkäisten atomien hankkia yhden liikevektorin, ja havaitsemme sähkövirta.

Näin ollen, alempi kerros, jossa elektronit ovat vapaasti siirrettävissä, kutsutaan johtuminen bändi.

Valenssivyön kutsutaan alueella sallittu energioita, ja se on alle johtuminen bändi.

On siirtyneenä elektroni valenssivyöstä että johtuminen bändi, se täytyy ylittää ns bandgap.

Numeerisesti, se on ilmaistu elektroni-volttia. Puolijohde energian tasoilla, johtimet ja eristeet voidaan esittää kaaviona seuraavasti:

Kuten kuviosta käy ilmi edellä johtimen on kielletty bändi, eli valenssivyön ja johtavuusvyön on limittäisen alueen. Tämä tarkoittaa, että tällaisen materiaalin, vaikka vähän virtaa, elektronit alkavat liikkua rungon johtimen.

Tasoilla puolijohteen bandgap on läsnä. Sen leveys kertoo mitä energia on sovellettava puolijohde, elektronit aloitti liikkeen, eli nykyinen alkoi virrata.

Ja dielektrinen kielletty alue on niin laaja, että elektronien siirtyminen valenssi meneillään olevaan alueelle poissuljettu. Koska se vaatii paljon energiaa voittaa tämä este, mikä aiheuttaa tuhoa dielektrisen.

johtopäätös

Siinä kaikki Halusin kertoa eristeet, ja puolijohteita. Jos artikkeli on mielenkiintoinen ja hyödyllinen, arvostat sitä. Ja kiitos mielenkiinnosta!