מה זה תאורית להקה מנצחת, מוליכים למחצה ו מבודד פי

הכוח החשמלי ניתן לחלק לשלוש קבוצות עיקריות של חומרים: מוליכים, מוליכים למחצה וחומרים דיאלקטריים. ההבדל העיקרי הוא כי יש להם הולכה שונה של זרם חשמלי. במאמר זה, בואו נדבר על ההבדל של חומרים כאלה והתנהגותם בתוך שדה חשמלי.

מהו המנצח

אז, מנצח זה - חומר (חומר, סביבה), מושלם לניהול זרם חשמלי. נוכח חומר חלקיקים טעונים חינם שנקראו (אלקטרונים או יונים) מסוגל לנוע בחופשיות ברחבי בנפחו, וכאשר מתח חשמלי, זרם מוליכות.

המאפיין העיקרי של המנצח הוא שלה "התנגדות" (R), נמדד אוהם או ערך מוחזר נקרא "הולכה", ניתן על ידי:

G = 1 / R

וערך זה נמדד סימנס.

עבור המנצחים חל: רוב המתכות, פחמן (גרפיט או פחמן), פתרונות שונים של מלחים וחומצות.

מוליכים שבו העברת תשלום מתבצע בעיקר על ידי תנועה של אלקטרונים (פליטת אלקטרון), שנקרא מוליכים מהסוג הראשון. אם בצע עקב יונים (אלקטרוליטים) אחראים על העברת מנצחים, המנצחים נקראים מסדר השני.

המתכות בשימוש הנרחב ביותר, כי יש להם את מוליכות הטובה, ולכן יש התנגדות נמוכה יותר זרם חשמלי זורמת.

לדוגמא, כל חוטים מנצחי אספקה ​​(מייתרים) עשויים מתכות כי הם מוליכים.

מהו כמבודד

דיאלקטריים הם אלה חומרים אשר מפגינים התנגדות גדולה זרם חשמלי מבוצע הם בכמויות הקטין שלה.

זאת בשל העובדה כי החומרים הללו הם מעטים נושאי מטען חופשי הוא בשל חוב אטומי חזק יחסית. לכן, כאשר שדה זרם חשמלי דיאלקטרי הוא פשוט לא זמין.

דיאלקטריים K כוללים חומרים כגון זכוכית, פורצלן, קרמיקה, PCB, carbolite, מים מזוקקים (ללא זיהומי מלח), עץ אבקה, גומי, וכו '

דיאלקטריים גם מאוד בשימוש נרחב בחיי היומיום. בידוד חוט, דיור חשמל מחומרים דיאלקטרי.

אבל אם אתה יוצר תנאים מסוימים, למשל, להגדיל באופן משמעותי את מתח ההפעלה, המבודד יכול להיות מנצח. בוודאי שמעת את הביטוי הזה כמו "התמוטטות בידוד."

המאפיין העיקרי של כל כוח חשמלי של דיאלקטרי נחשב (ערך זה שווה מתח הפירוט).

מהו מוליך למחצה

כפי שניתן לראות אפילו מהסרט מוליכים למחצה תופסים עמדת ביניים בין מוליכים ומבודדים. סמיקונדקטורס במצב ההתחלתי הזרם החשמלי הוא לא עבר, אבל כאשר מוחל על חומר מוליך למחצה של אנרגיה, המוליכים למחצה מומר מדריך דיאלקטרי.

אלמנטים אלה משמשים אלקטרוניקה, אשר מייצרים טרנזיסטורים, תיריסטורים, דיודות, נוריות וכדומה. ד

דיפרנציאציה של חומרים על מוליכים, מוליכים למחצה ומבודדים מוסברים באמצעות התיאוריה של מוצקים Band. הוא בהחלט לא מקובלת על כל פשוט, אך להכיר אותה רצוי מאוד.

התיאוריה של מוצקים Band

לכן, ההבדל בין דיאלקטריים, מוליכים ומוליכים למחצה יכולה להיות מוסברת על ידי התיאוריה הלהקה. זה הולך ככה:

כידוע מהמודל בוהר של האטום, אלקטרונים באטום להציב במסלולים מסוימים

בסריג הגבישי של שינוי בלתי הנמנע Solid במסלול אלקטרונים תחת השפעת אטומים ואלקטרונים שכנים. ובדיוק מסיבה זו, יש שינוי של רמות האנרגיה של אלקטרוני שמירה.

עם מסלולים לסגור את גרעין האטום, אלקטרונים יכולים לנוע לרמה אחרת בתאוריה, אבל עכשיו עם חיצוני מסלולים שנמצאים sublevels לתוך מטושטשת מוצקה, העברת האלקטרונים ביניהם עלולות להיות די בקלות.

וכאשר פוטנציאל חשמלי של האלקטרונים, אשר הופ באקראי על האטומים הסמוכים במסלולים החיצוניים לרכוש וקטור תנועה אחת, ואנחנו שומרים את הזרם החשמלי.

לכן, השכבה התחתונה שבו האלקטרונים הם displaceable בחופשיות, כינה את רצועת ההולכה.

פס הערכיות נקרא האזור של אנרגיות מותרות, וזה תחת פס ההולכה.

כדי אלקטרון עבר הלהקה הערכית לפס ההולכה, הוא חייב לעבור את bandgap שנקרא.

מספרים, זה בא לידי ביטוי-אלקטרון וולט. אנרגיה מוליכה למחצה רמות, מוליכים ומבודדים יכולים להיות מיוצגים באופן סכמטי כדלקמן:

כפי שניתן לראות מן הדמות מעל המנצח יש להקה האסורה, למשל הפס הערכי ואת רצועת ההולכה יש אזור של חפיפה. אמצעי זה כי חומר כזה, אפילו עם מוחל כוח קטן, אלקטרונים מתחילים לנוע בתוך הגוף של המנצח.

ברמות בין bandgap מוליכים למחצה קיים. רוחבו מציין מה האנרגיה חייבת להיות מיושמת על המוליכים למחצה, האלקטרונים החלו התנועה שלו, כלומר, הזרם החל לזרום.

האזור האסור דיאלקטרי הוא כל כך רחב, כי העברת אלקטרונים מן הערכיות לאזור מתמשך כמעט נשלל. מאז שהיא דורשת אנרגיה רבה כדי להתגבר על המכשול הזה, אשר יגרום להרס דיאלקטרי.

מסקנה

זה כל מה שרציתי לספר לכם על דיאלקטריים, מוליכים ומוליכים למחצה. אם המאמר אתה היית מעניין ושימושי, שתעריך את זה. ותודה על תשומת הלב שלך!