Pemandu, penebat dan semikonduktor

The Pemandu, penebat dan semikonduktor Mereka adalah jenis bahan yang mempamerkan tingkah laku yang berbeza dalam menghadapi elektrik. Pemandu menawarkan kemudahan ke aliran semasa elektrik, sementara penebat menghalangnya.

Menurut kriteria ini, bahan dan sebatian dibahagikan kepada tiga kategori utama:

• Pemandu
• Penebat
• Semikonduktor

Bahan konduktif, seperti namanya, membenarkan laluan arus elektrik melalui mereka, dengan kemudahan yang lebih besar atau lebih rendah. Sebaliknya, penebat tidak menjalankan elektrik dengan baik, sementara semikonduktor berkelakuan sebagai pemandu atau penebat dalam keadaan tertentu.

Perbezaan antara bahan sangat penting dalam elektrik, ketika memilih yang paling sesuai untuk fungsi tertentu. Sebagai contoh, wayar yang ditakdirkan untuk menjalankan elektrik memerlukan pemandu yang baik, bagaimanapun, salutan mereka harus menjadi bahan penebat supaya mereka dapat memanipulasi dengan selamat.

Bagi semikonduktor, mereka penting dalam pembuatan komponen elektronik, sangat penting untuk teknologi moden.

Hakikat bahawa bahan bertindak balas terhadap elektrik dengan cara tertentu, bergantung pada bagaimana atom ke elektron paling luarnya, yang paling mudah untuk menggerakkan, kerana mereka lebih jauh dari nukleus dan seluruh elektron dan selebihnya elektron melindungi ini untuk ini.

Apabila nukleus menarik secara elektrostatik, tegas kepada semua elektronnya, bahan tersebut bertindak sebagai penebat, tetapi jika terdapat satu atau lebih elektron subjek yang lemah di lapisan terluar, bahan itu akan menjadi konduktor.

Suhu juga boleh mempunyai pengaruh yang besar, kerana pada suhu hampir sifar mutlak, beberapa logam menjadi superkonduktor, kerana kekonduksian mereka meningkat tak terhingga. Dalam julat suhu yang lebih tinggi, beberapa sebatian bukan logam juga menjadi superkonduktor.

	Pemandu	Penebat	Seminkonduktor
Caj elektrik	Memudahkan pengangkutan caj elektrik di dalam.	Mereka menghalang laluan caj elektrik.	Dalam keadaan tertentu, biarkan lulus semasa dalam erti kata tertentu.
Elektron	Dari 1 hingga 3 elektron bebas di lapisan paling luarnya.	Antara 5 dan 9 elektron di lapisan luarnya.	4 elektron di lapisan luarnya.
Watak logam	Sebilangan besar adalah logam.	Logam.	Semikonduktor murni seperti Germanio dan Silicon.
Pautan	Mereka membentuk pautan logam.	Pautan ionik.	Ikatan kovalen.
Kekonduksian	Tinggi.	Rendah atau hampir sifar.	Pertengahan, tetapi boleh diubah suai dengan menambahkan kekotoran.
Negeri	Sebilangan besar pepejal, dengan kecuali penyelesaian salin, air laut, merkuri dan gas terionisasi.	Pepejal, cecair dan gas.	Sentiasa pepejal, kecuali silikon amorf dan beberapa cecair.
Aplikasi	Litar elektrik, penciptaan medan elektromagnet.	Mereka melindungi mengelakkan kejutan elektrik, meningkatkan kapasitans apabila intercarous antara plat kapasitor, menyalurkan arus mengelakkan kebocoran elektrik.	Mereka berfungsi sebagai pemandu atau sebagai bukan penggemar. Penjelasan diod dan transistor.
Contoh	Tembaga, perak, emas, grafit.	Kayu, plastik, mika.	Silicon, Germanio.

Bahan konduktif

Definisi

Ini adalah bahan -bahan di mana arus elektrik mengalir dengan lebih mudah, terima kasih kepada fakta bahawa mereka mempunyai antara satu dan tiga elektron bebas di lapisan elektronik paling luar, mudah digerakkan dengan sedikit tenaga.

Boleh melayani anda: Bahan sintetik

Ciri -ciri

Ciri -ciri utama konduktor elektrik adalah:

• Mereka mempunyai antara 1 dan 3 elektron bebas yang, yang lemah tertakluk kepada nukleus atom, boleh bergerak dari satu atom ke yang lain dengan kemudahan relatif, untuk menubuhkan arus elektrik.
• Juga, konduktor elektrik yang baik juga memimpin dengan baik.
• Mereka hampir selalu logam, seperti tembaga dan aluminium. Grafit dan beberapa asid, hidroksida dan penyelesaian garam juga pemacu yang sangat baik.
• Logam konduktif mempunyai bersinar tertentu.
• Mereka kebanyakannya pepejal, kecuali merkuri dan air laut, yang cair. Dengan mengion, gas seperti udara boleh menjadi konduktor elektrik.
• Kekonduksian elektrik adalah magnitud yang mengukur bagaimana pemacu yang baik adalah bahan, konduktiviti yang tinggi adalah tipikal pemacu yang baik. Graphene adalah bahan kekonduksian yang paling dikenali.

Di samping itu, ciri -ciri berikut adalah wajar: rintangan terhadap suhu tinggi, kemuluran dan kebolehtelapan, untuk memberikan bentuk yang sesuai kepada elemen konduktif, mengikut penggunaan yang akan diberikan kepadanya. Rintangan suhu adalah penting, kerana apabila semasa beredar melalui pemandu, haba terpisah oleh kesan joule.

Fungsi

Pemandu terutamanya digunakan untuk menjalankan arus elektrik dan menyimpan tenaga. Ini adalah fungsi utamanya:

-Mengangkut arus elektrik, ketika mereka adalah sebahagian daripada kabel tenaga yang memberi makan rumah, industri dan peranti yang pelbagai. Juga, litar bercetak mengandungi laluan tembaga nipis untuk menyambungkan elemen elektronik.

-Sediakan jalan ke pelepasan elektrik yang tidak diingini, seperti dalam hal rod kilat.

-Pembuatan kapasitor dan gegelung yang menyimpan tenaga elektromagnetik.

Boleh melayani anda: tindakan penyelidikan

-Menjana medan elektromagnet untuk memanfaatkan induksi elektromagnet, seperti transformer.

-Mengganggu aliran semasa apabila perlu, sebagai contoh, sekiranya terdapat beban, yang mana pemandu dengan titik lebur yang rendah digunakan. Aloi perak sesuai untuk pembuatan unsur -unsur seperti fius.

-Buat bahan kimpalan.

Contoh

Konduktor elektrik diklasifikasikan sebagai:

• Logam
• Tiada logam

Majoriti adalah logam, antaranya:

-Tembaga

-Aluminium

-Emas

-Perak

-Air laut (tiada logam)

-Besi

-Grafit dan graphene (bukan -Metals)

-Timah

-Wolframio

-Gangsa (aloi tembaga dan timah)

-Tembaga (aloi tembaga dan zink)

-Keluli bersalut aluminium.

Bahan penebat

Definisi

Adakah bahan -bahan di mana arus elektrik tidak mudah mengalir. Sebagai peraturan umum, mereka tidak menjalankan haba dengan baik, walaupun terdapat pengecualian seperti berlian, yang merupakan konduktor haba yang sangat baik, tetapi tidak elektrik (kecuali ketika ia mengalami ubah bentuk pada skala yang sangat kecil: nanoscale, menurut kajian baru -baru ini ).

Ciri -ciri

Ciri -ciri utama penebat adalah:

-Mereka kekurangan elektron percuma.

-Mereka mempunyai antara 5 dan 8 elektron di lapisan paling luar mereka.

-Mereka mempunyai kekonduksian yang sangat rendah.

-Beberapa penebat membenarkan pembentukan dipoles elektrik di dalam, ketika mereka berada di bawah tindakan medan elektrik. Penebat ini dikenali sebagai dielektrik.

-Mereka terdiri daripada bahan bukan logam, dapat menjadi organik atau bukan organik. Sebagai contoh, sutera, bahan tekstil yang diperoleh dari cacing sutera, adalah penebat yang sangat baik.

Juga, sangat wajar bahawa penebat yang baik mempunyai:

• Rintangan suhu tanpa ubah bentuk atau retak
• Kestabilan sebelum tindakan cahaya matahari, bahan kimia yang pelbagai, oksigen dan agen lain
• Rintangan mekanikal terhadap ubah bentuk.

Boleh melayani anda: Adakah susu campuran homogen atau heterogen?

Fungsi

-Kabel konduktor semasa kot, untuk mengelakkan kerugian dan melindungi pengguna.

-Mengalihkan arus elektrik, menghalangnya daripada beredar di laluan tertentu.

-Pemacu berasingan antara satu sama lain, atau mencegah hubungan dengan bahagian logam lain, untuk mengelakkan kerosakan pada peranti dan mereka yang memanipulasinya.

-Meningkatkan kapasitansi dalam peranti yang menyimpan elektrik, yang dipanggil kapasitor.

Contoh

Terdapat pelbagai bahan penebat:

-Plastik

-MICA

-Kayu

-Gabus

-Kertas

-Selulosa

-Minyak

-Serat seperti sutera dan kapas

-Getah (semula jadi dan sintetik)

-Kuarza

-Kaca, pyrex dan porselin

-Asbestos

-Marmar

-Resin

-Polistirena

-Udara (pada suhu bilik)

Bahan semikonduktor

Definisi

Semikonduktor berkelakuan sebagai pemandu atau sebagai penebat, bergantung kepada keadaan suhu tertentu, pendedahan kepada medan elektromagnet, tekanan dan faktor lain.

Ciri -ciri

Yang paling luar biasa dalam semikonduktor adalah:

-Kewujudan 4 elektron di lapisan terakhirnya.

-Kekonduksian pertengahan antara pemandu dan penebat.

-Kesatuan antara atom melalui pautan kovalen.

-Peningkatan pengaliran elektrik dengan suhu, bertentangan dengan apa yang berlaku dalam logam, yang kekonduksiannya berkurangan dengan suhu, disebabkan oleh pergolakan haba.

Fungsi

-Mereka penting dalam pembuatan komponen elektronik seperti diod dan transistor, asas cip dan mikropemproses.

-Mereka juga digunakan untuk membuat sensor pelbagai jenis.

Contoh

Silikon (elemen yang paling banyak di kerak bumi) dan Germanio adalah unsur -unsur semikonduktor par kecemerlangan, tetapi mereka juga berkelakuan sebagai semikonduktor:

-Oksigen

-Kadmium

-Sulfur

-Selenium

-Gallium Arseniuro

-Perlawanan

-Sebatian India (sulfida, Arseniuro, Antimonurio dan Phosphuro)