Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ενός αγωγού και ενός ημιαγωγού;

Είναι γνωστό ότι σε μια ουσία τοποθετημένη σε ένα ηλεκτρικό πεδίο, όταν εκτίθεται στις δυνάμεις αυτού του πεδίου, σχηματίζεται μια κίνηση ελεύθερων ηλεκτρονίων ή ιόντων προς την κατεύθυνση των δυνάμεων πεδίου. Με άλλα λόγια, το ηλεκτρικό ρεύμα εμφανίζεται στην ουσία.

Η ιδιότητα που καθορίζει την ικανότητα μιας ουσίας να πραγματοποιεί ηλεκτρικό ρεύμα ονομάζεται "ηλεκτρική αγωγιμότητα". Η ηλεκτρική αγωγιμότητα εξαρτάται άμεσα από τη συγκέντρωση φορτισμένων σωματιδίων: όσο υψηλότερη είναι η συγκέντρωση, τόσο μεγαλύτερη είναι η ηλεκτρική αγωγιμότητα.

Σύμφωνα με αυτή την ιδιότητα, όλες οι ουσίες χωρίζονται σε 3 τύπους:

  1. Οδηγοί.
  2. Διηλεκτρικά.
  3. Ημιαγωγοί.

Περιγραφή αγωγών

Οι αγωγοί έχουν την υψηλότερη ηλεκτρική αγωγιμότητα όλων των τύπων ουσιών. Όλοι οι αγωγοί χωρίζονται σε δύο μεγάλες υποομάδες:

  • Μέταλλα (χαλκός, αλουμίνιο, ασήμι) και τα κράματά τους.
  • Ηλεκτρολύτες (υδατικό διάλυμα αλατιού, οξέος).

Στις ουσίες της πρώτης υποομάδας μόνο τα ηλεκτρόνια είναι ικανά να κινούνται, αφού η σύνδεσή τους με τους ατομικούς πυρήνες είναι ασθενής και επομένως απλά διαχωρίζονται από αυτά. Δεδομένου ότι στα μέταλλα η εμφάνιση ρεύματος συνδέεται με την κίνηση των ελεύθερων ηλεκτρονίων, ο τύπος της ηλεκτρικής αγωγιμότητας σε αυτά ονομάζεται ηλεκτρονική.

Παράλληλη σύνδεση αγωγών

Από τους αγωγούς της πρώτης υποομάδας χρησιμοποιείται στις περιελίξεις ηλεκτρικών μηχανών, ηλεκτρικών γραμμών, καλωδίων. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η ηλεκτρική αγωγιμότητα των μετάλλων επηρεάζεται από την καθαρότητα και την απουσία ακαθαρσιών.

Ηλεκτρική κίνηση ρεύματος

Στις ουσίες της δεύτερης υποομάδας, όταν εφαρμόζεται ένα διάλυμα, το μόριο αποσυντίθεται σε θετικό και αρνητικό ιόν. Τα ιόντα κινούνται λόγω του ηλεκτρικού πεδίου. Στη συνέχεια, όταν το ρεύμα διέρχεται από τον ηλεκτρολύτη, τα ιόντα εναποτίθενται στο ηλεκτρόδιο, το οποίο κατέρχεται στον ηλεκτρολύτη. Η διαδικασία όταν μια ουσία απελευθερώνεται από έναν ηλεκτρολύτη υπό την επίδραση ενός ηλεκτρικού ρεύματος ονομάζεται ηλεκτρόλυση. Η διαδικασία ηλεκτρόλυσης συνήθως εφαρμόζεται, για παράδειγμα, όταν ένα μη σιδηρούχο μέταλλο εκχυλίζεται από ένα διάλυμα της ένωσης του ή όταν το μέταλλο είναι επικαλυμμένο με ένα προστατευτικό στρώμα άλλων μετάλλων.

Περιγραφή διηλεκτρικών

Οι διηλεκτρικές καλούνται επίσης ηλεκτρικές μονωτικές ουσίες.

Όλες οι ηλεκτρικές μονωτικές ουσίες έχουν την ακόλουθη ταξινόμηση:

  • Ανάλογα με την κατάσταση της συσσωμάτωσης, τα διηλεκτρικά μπορούν να είναι υγρά, στερεά και αέρια.
  • Ανάλογα με τη μέθοδο παραγωγής - φυσική και συνθετική.
  • Ανάλογα με τη χημική σύνθεση - οργανικά και ανόργανα.
  • Ανάλογα με τη δομή των μορίων - ουδέτερη και πολική.

Αυτά περιλαμβάνουν το αέριο (αέρας, άζωτο, αέριο), ορυκτέλαιο, καουτσούκ και κεραμική ουσία. Αυτές οι ουσίες χαρακτηρίζονται από την ικανότητά τους να πολώνονται σε ένα ηλεκτρικό πεδίο . Η πόλωση είναι ο σχηματισμός φορτίων στην επιφάνεια μιας ουσίας με διαφορετικά σημεία.

Διηλεκτρικό παράδειγμα

Τα διηλεκτρικά περιέχουν ένα μικρό αριθμό ελεύθερων ηλεκτρονίων, ενώ τα ηλεκτρόνια έχουν ισχυρό δεσμό με τους ατομικούς πυρήνες και σπάνια αποσπάται από αυτά. Αυτό σημαίνει ότι αυτές οι ουσίες δεν έχουν τη δυνατότητα να πραγματοποιούν ρεύμα.

Αυτή η ιδιότητα είναι πολύ χρήσιμη στην παραγωγή προϊόντων που χρησιμοποιούνται στην προστασία από ηλεκτρικό ρεύμα: διηλεκτρικά γάντια, χαλάκια, μπότες, μονωτήρες για ηλεκτρικό εξοπλισμό κλπ.

Σχετικά με τους ημιαγωγούς

Ο ημιαγωγός ενεργεί ως ενδιάμεση ουσία μεταξύ ενός αγωγού και ενός διηλεκτρικού . Οι σημαντικότεροι εκπρόσωποι αυτών των ουσιών είναι το πυρίτιο, το γερμάνιο και το σελήνιο. Επιπλέον, τα στοιχεία της τέταρτης ομάδας του περιοδικού πίνακα Dmitry Ivanovich Mendeleev αποδίδονται συνήθως σε αυτές τις ουσίες.

Ημιαγωγοί: πυρίτιο, γερμάνιο, σελήνιο

Οι ημιαγωγοί έχουν επιπλέον αγωγιμότητα "τρύπας", επιπλέον της ηλεκτρονικής αγωγιμότητας. Αυτός ο τύπος αγωγιμότητας εξαρτάται από έναν αριθμό περιβαλλοντικών παραγόντων, όπως το φως, η θερμοκρασία, τα ηλεκτρικά και τα μαγνητικά πεδία.

Αυτές οι ουσίες έχουν αδύναμους ομοιοπολικούς δεσμούς. Όταν εκτίθεται σε έναν από τους εξωτερικούς παράγοντες, ο δεσμός καταστρέφεται, μετά τον οποίο συμβαίνει ο σχηματισμός ελεύθερων ηλεκτρονίων. Σε αυτή την περίπτωση, όταν αποσυνδέεται το ηλεκτρόνιο, παραμένει ελεύθερη "οπή" στον ομοιοπολικό δεσμό. Οι ελεύθερες "οπές" προσελκύουν τα γειτονικά ηλεκτρόνια και έτσι η ενέργεια αυτή μπορεί να διεξαχθεί επ 'αόριστον.

Για την αύξηση της αγωγιμότητας των υλικών ημιαγωγών εισάγοντας διάφορες ακαθαρσίες. Αυτή η τεχνική χρησιμοποιείται ευρέως σε βιομηχανικά ηλεκτρονικά: σε διόδους, τρανζίστορ, θυρίστορ. Ας εξετάσουμε λεπτομερέστερα τις κυριότερες διαφορές μεταξύ αγωγών και ημιαγωγών.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ενός αγωγού και ενός ημιαγωγού;

Η κύρια διαφορά μεταξύ ενός αγωγού και ενός ημιαγωγού είναι η ικανότητά του να διεξάγει ηλεκτρικό ρεύμα. Ο αγωγός είναι πολύ υψηλότερος.

Όταν αυξάνεται η θερμοκρασία, η αγωγιμότητα των ημιαγωγών αυξάνεται επίσης. η αγωγιμότητα των αγωγών με αύξηση γίνεται λιγότερο.

Σε καθαρούς αγωγούς, υπό κανονικές συνθήκες, ένας πολύ μεγαλύτερος αριθμός ηλεκτρονίων απελευθερώνεται κατά τη διέλευση του ρεύματος από ότι σε ημιαγωγούς. Ταυτόχρονα, η προσθήκη ακαθαρσιών μειώνει την αγωγιμότητα των αγωγών, αλλά αυξάνει την αγωγιμότητα των ημιαγωγών.

Συνιστάται

Από τη ζύμη του αλκοόλ διαφέρουν από το ψήσιμο
2019
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ προσωρινής εγγραφής και εγγραφής
2019
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ενός ρελέ και ενός μαγνητικού εκκινητή;
2019