Kierowcy, izolatorzy i półprzewodnicy

kierowcy, izolatorzy i półprzewodnicy Są to rodzaje materiałów, które wykazują różne zachowania w obliczu energii elektrycznej. Kierowcy oferują urządzenia do przepływu prądu elektrycznego, a izolatory go utrudniają.

Zgodnie z tym kryterium substancje i związki są podzielone na trzy główne kategorie:

• Kierowcy
• Izolacyjny
• Półprzewodniki

Materiały przewodzące, jak sama nazwa wskazuje, pozwalają na przejście prądu elektrycznego przez nie, z większą lub mniejszą łatwością. Z drugiej strony izolatorzy nie prowadzą dobrze energii elektrycznej, podczas gdy półprzewodnicy zachowują się jako kierowcy lub izolatorzy w pewnych okolicznościach.

Rozróżnienie między materiałami jest bardzo ważne w elektryczności, przy wyborze najbardziej odpowiedniego dla określonej funkcji. Na przykład przewody przeznaczone do prowadzenia energii elektrycznej wymagają dobrych sterowników, jednak ich powłoka musi polegać na izolacji materiału, aby mogły bezpiecznie manipulować.

Jeśli chodzi o półprzewodniki, są one niezbędne w produkcji komponentów elektronicznych, tak ważnych dla nowoczesnej technologii.

Fakt, że materiał reaguje w określony sposób na energię elektryczną, zależy od tego, jak mocno atom na jego najbardziej zewnętrzne elektronach, które są najłatwiejsze do zmobilizacji, ponieważ są one dalej od jądra i reszty elektronów i reszty elektronów chronić to do tego.

Kiedy jądro przyciąga elektrostatycznie, mocno do wszystkich swoich elektronów, materiał zachowuje się jako izolator, ale jeśli w warstwie najbardziej najbardziej podmiotu jest jedno lub więcej podmiotów, substancją będzie przewodnik.

Temperatura może również mieć duży wpływ, ponieważ w temperaturach zbliżonych do bezwzględnego zeru niektóre metale stają się nadprzewodników, ponieważ ich przewodność wzrasta nieskończenie. W wyższych zakresach temperatur.

	Kierowcy	Izolacyjny	Seminductorzy
Ładunki elektryczne	Ułatwić transport ładunków elektrycznych w środku.	Utrudniają przejście ładunków elektrycznych.	W pewnych warunkach niech obecny przejdzie w pewnym sensie.
Elektrony	Od 1 do 3 wolnych elektronów w swojej najbardziej zewnętrznej warstwie.	Od 5 do 9 elektronów w jego zewnętrznej warstwie.	4 elektrony w jej zewnętrznej warstwie.
Postać metaliczna	Większość to metale.	Metale.	Czyste półprzewodniki, takie jak Germano i Silikon.
Spinki do mankietów	Tworzą metalowe linki.	Linki jonowe.	Wiązanie kowalencyjne.
Przewodność	Wysoki.	Niski lub prawie zerowy.	Pośredni, ale można go modyfikować, dodając zanieczyszczenia.
Państwo	Przeważnie stałe, z wyjątkiem, takich jak roztwory soli fizjologicznej, woda morska, rtęć i gazy zjonizowane.	Stałe, ciekłe i gazowe.	Zawsze stałe, z wyjątkiem amorficznego silikonu i niektórych płynów.
Aplikacje	Obwody elektryczne, tworzenie pól elektromagnetycznych.	Chronią unikanie porażek elektrycznych, zwiększają pojemność, gdy między wagonami między płytkami kondensatora, kierują prąd unikając wycieków elektrycznych.	Działają jako sterowniki lub jako napęd bez napędu. Opracowanie diod i tranzystorów.
Przykłady	Miedź, srebro, złoto, grafit.	Drewno, plastik, mika.	Silicon, Germano.

Materiały przewodzące

Definicja

Są to materiały, dzięki którym prąd elektryczny płynie łatwiej, dzięki faktowi, że mają one od jednego do trzech wolnych elektronów w najbardziej zewnętrznej warstwie elektronicznej, łatwa do zmobilizowania przy niewielkiej energii.

Może ci służyć: materiały syntetyczne

Charakterystyka

Główne cechy przewodów elektrycznych to:

• Mają od 1 do 3 wolnych elektronów, które, słabo podlegając jądrze atomowym, mogą z łatwością przemieszczać się z jednego atomu do drugiego, aby ustalić prąd elektryczny.
• Również dobre przewody elektryczne również dobrze prowadzą ciepło.
• Prawie zawsze są metale, takie jak miedź i aluminium. Graphit i niektóre kwasy, wodorotlenki i roztwory soli fizjologicznej są również wyjątkowo dobrymi sterowcami.
• Metale przewodzące mają szczególny połysk.
• Są w większości solidne, z wyjątkiem rtęci i wody morskiej, które są ciekłe. Przez jonizację gazy takie jak powietrze mogą stać się przewodami elektrycznymi.
• Przewodnictwo elektryczne to wielkość, która kwantyfikuje, jak dobry kierowca jest materiałem, wysokie przewodnictwo są typowe dla dobrych sterowników. Grafen jest najbardziej znanym materiałem przewodnictwa.

Ponadto pożądane są następujące cechy: odporność na wysokie temperatury, plastyczność i plastyczność, aby nadać odpowiednią formę elementowi przewodzącemu, zgodnie z zastosowaniem, które zostanie mu podane. Odporność na temperaturę jest ważna, ponieważ ilekroć prąd krąży przez kierowcę, ciepło jest odłączane przez efekt Joule.

Funkcje

Kierowcy są wykorzystywane głównie do prowadzenia prądu elektrycznego i do przechowywania energii. To są jego główne funkcje:

-Przechodź prąd elektryczny, gdy są częścią kabli energetycznych, które żywią się różnorodnymi domami, branżami i urządzeniami. Również obwody drukowane zawierają cienkie miedziane ścieżki do łączenia elementów elektronicznych.

-Zapewnij ścieżkę do niepożądanych zrzutów elektrycznych, jak w przypadku piorunów.

-Produkcja kondensatorów i cewek, które przechowują energię elektromagnetyczną.

Może ci służyć: działanie badawcze

-Generuj pola elektromagnetyczne, aby skorzystać z indukcji elektromagnetycznej, jak w przypadku transformatorów.

-Przerywanie przepływu prądu w razie potrzeby, na przykład w przypadku przeciążenia, dla którego używane są sterowniki o niskiej temperaturze topnienia. Stopy srebrne są odpowiednie do produkcji elementów takich jak bezpieczniki.

-Tworzyć materiały spawalnicze.

Przykłady

Przewody elektryczne są klasyfikowane jako:

• Metale
• Brak metali

Zdecydowana większość to metale, w tym:

-Miedź

-Aluminium

-Złoto

-Srebro

-Woda morska (bez metalu)

-Żelazo

-Grafit i grafen (nie -metal)

-Cyna

-Wolframio

-Brąz (stop miedziany i cyny)

-Mosiądz (stop miedzi i cynku)

-Aluminiowa stal powlekana.

Materiały izolacyjne

Definicja

To materiały, za pomocą których prąd elektryczny nie przepływa łatwo. Zasadniczo nie przewodzą dobrze ciepła, chociaż istnieją wyjątki, takie jak Diamond, który jest doskonałym przewodnikiem cieplnym, ale nie elektryczność (z wyjątkiem sytuacji, gdy cierpi na deformacje na bardzo małą skalę: nanoskal, zgodnie z najnowszymi badaniami, według najnowszych badań ).

Charakterystyka

Głównymi cechami izolatorów są:

-Brakuje im darmowych elektronów.

-Mają od 5 do 8 elektronów w swojej najbardziej zewnętrznej warstwie.

-Mają bardzo niską przewodność.

-Niektóre izolatory pozwalają na tworzenie dipoli elektrycznej w środku, gdy są pod działaniem pola elektrycznego. Te izolatory są znane jako dielektryk.

-Składają się z substancji niemetalicznych, będąc w stanie być organicznym lub nieorganicznym. Na przykład jedwab, materiał tekstylny pochodzący z jedwabiu, jest doskonałym izolatorem.

Ponadto bardzo pożądane jest, aby dobry izolator miał:

• Odporność na temperaturę bez deformowania lub pękania
• Stabilność przed działaniem światła słonecznego, różnorodnych chemikaliów, tlenu i innych środków
• Odporność mechaniczna na deformacje.

Może ci podać: to mleko jednorodna lub heterogeniczna mieszanka?

Funkcje

-Pokryć aktualne kable przewodników, aby uniknąć strat i chronić użytkowników.

-Przekieruj prąd elektryczny, uniemożliwiając jego krążenie na niektórych ścieżkach.

-Oddziel od siebie kierowców lub zapobiegaj kontaktowi z innymi metalowymi częściami, aby uniknąć uszkodzenia urządzenia i tym, którzy go manipulują.

-Zwiększ pojemność w urządzeniach, które przechowują energię elektryczną, zwane kondensatorami.

Przykłady

Istnieje wiele różnych materiałów izolacyjnych:

-Plastikowy

-Mika

-Drewno

-Korek

-Papier

-Celuloza

-Olej

-Włókna takie jak jedwab i bawełna

-Guma (naturalna i syntetyczna)

-Kwarc

-Szkło, pyrex i porcelanę

-Azbest

-Marmur

-Żywice

-Polistyren

-Powietrze (w temperaturze pokojowej)

Materiały półprzewodników

Definicja

Półprzewodniki zachowują się jak sterowniki lub jako izolatory, w zależności od określonych warunków temperatury, ekspozycji na pól elektromagnetyczna, ciśnienie i inne czynniki.

Charakterystyka

Najbardziej niezwykłe w półprzewodnikach to:

-Istnienie 4 elektronów w ostatniej warstwie.

-Pośrednie przewodnictwo między sterownikami i izolatorami.

-Związki między atomami przez kowalencyjne połączenia.

-Zwiększone przewodnictwo elektryczne o temperaturze, w przeciwieństwie do tego, co dzieje się w metalach, których przewodność maleje wraz z temperaturą, z powodu mieszania termicznego.

Funkcje

-Są one niezbędne do produkcji komponentów elektronicznych, takich jak diody i tranzystory, podstawa układów i mikroprocesorów.

-Są również używane do tworzenia czujników różnych typów.

Przykłady

Silikon (najliczniejszy element skorupy ziemskiej) i Germanio są elementami półprzewodnikowymi par excellence, ale zachowują się również jako półprzewodniki:

-Tlen

-Kadm

-Siarka

-Selen

-Gali Arseniuro

-Mecz

-Związki indyjskie (siarki, Arseniuro, Antimonurio i Fosfuro)