Какво е електропроводимост
Говорейки за свойството на това или онова тяло да предотвратява преминаването на електрически ток през него, обикновено използваме термина «електрическо съпротивление». В електрониката е удобно, има дори специални микроелектронни компоненти, резистори с едно или друго номинално съпротивление.
Но има и понятието „електрическа проводимост“ или „електрическа проводимост“, което характеризира способността на организма да провежда електрически ток.
Като има предвид, че съпротивлението е обратно пропорционално на тока, проводимостта е правопропорционална на тока, тоест проводимостта е реципрочната на електрическото съпротивление.
Съпротивлението се измерва в ома, а проводимостта в сименс. Но всъщност винаги говорим за едно и също свойство на материала — способността му да провежда електрически ток.
Електронната проводимост предполага, че носителите на заряд, които образуват тока в веществото, са електрони. На първо място, металите имат електронна проводимост, въпреки че почти всички материали са повече или по -малко способни за това.
Колкото по -висока е температурата на материала, толкова по -ниска е неговата електронна проводимост, тъй като с повишаването на температурата топлинното движение все повече пречи на подреденото движение на електроните и следователно предотвратява насочения ток.
Колкото по-къс е проводникът, толкова по-голяма е площта на напречното му сечение, толкова по-голяма е концентрацията на свободни електрони в него (колкото по-ниско е специфичното съпротивление), толкова по-голяма е електронната проводимост.
Практически в електротехниката е най -важно да се предава електрическа енергия с минимални загуби. Поради тази причина метали играе изключително важна роля в него. Особено тези от тях, които имат максимална електрическа проводимост, тоест най -малката специфично електрическо съпротивление: сребро, мед, злато, алуминий. Концентрацията на свободни електрони в металите е по -висока, отколкото в диелектриците и полупроводниците.
Икономически най -изгодно е използването на алуминий и мед като проводници на електрическа енергия от метали, тъй като медта е много по -евтина от среброто, но в същото време електрическото съпротивление на медта е само малко по -високо от това на среброто, съответно проводимостта медта е много малко по -малко от среброто. Други метали не са толкова важни за промишленото производство на проводници.
Газови и течни среди, които съдържат свободни йони, имат йонна проводимост. Йони, подобно на електроните, са носители на заряд и могат да се движат под действието на електрическо поле в целия обем на дадена среда. Такава среда може да бъде електролит… Колкото по -висока е температурата на електролита, толкова по -висока е неговата йонна проводимост, тъй като с увеличаване на топлинното движение енергията на йони се увеличава и вискозитетът на средата намалява.
При липса на електрони в кристалната решетка на материала може да възникне дупка проводимост. Електроните носят заряд, но те действат сякаш освободени места, когато дупките се движат — празни места в кристалната решетка на материала. Свободните електрони не се движат тук като облак газ в метали.
Проводимостта на дупките се проявява в полупроводниците на равна нога с електронната проводимост. Полупроводниците в различни комбинации ви позволяват да контролирате количеството проводимост, което се демонстрира в различни микроелектронни устройства: диоди, транзистори, тиристори и др.
На първо място, металите започват да се използват като проводници в електротехниката още през 19 век, заедно с тях — диелектрици, изолатори (с най -ниска електропроводимост), като слюда, каучук, порцелан.
В електрониката полупроводниците са получили широко разпространение, заемайки почетно междинно място между проводници и диелектрици.Повечето съвременни полупроводници се основават на силиций, германий, въглерод. Други вещества се използват много по -рядко.