Ποια είναι η διαφορά μεταξύ των διηλεκτρικών και των αγωγών;

Όλες οι ουσίες αποτελούνται από μόρια, μόρια ατόμων, άτομα θετικών φορτισμένων πυρήνων γύρω από τα οποία βρίσκονται αρνητικά ηλεκτρόνια. Υπό ορισμένες συνθήκες, τα ηλεκτρόνια μπορούν να εγκαταλείψουν τον πυρήνα τους και να μετακινηθούν προς τα γειτονικά. Το ίδιο το άτομο καθίσταται θετικά φορτισμένο και ο γείτονας δέχεται αρνητικό φορτίο. Η κίνηση αρνητικών και θετικών φορτίων υπό τη δράση ενός ηλεκτρικού πεδίου ονομάζεται ηλεκτρικό ρεύμα.

Ανάλογα με τις ιδιότητες των υλικών για τη διεξαγωγή της ηλεκτρικής ενέργειας, χωρίζονται σε:

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

Ιδιότητες αγωγού

Οι αγωγοί έχουν καλή ηλεκτρική αγωγιμότητα . Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι έχουν ένα μεγάλο αριθμό ελεύθερων ηλεκτρονίων που δεν ανήκουν ειδικά σε κανένα από τα άτομα που μπορούν να κινούνται ελεύθερα κάτω από τη δράση ενός ηλεκτρικού πεδίου.

Οι περισσότεροι αγωγοί έχουν χαμηλή ειδική αντίσταση και κάνουν ηλεκτρικό ρεύμα με πολύ μικρές απώλειες. Λόγω του ότι τα στοιχεία που είναι ιδανικά καθαρά στη χημική σύνθεση δεν υπάρχουν στη φύση, οποιοδήποτε υλικό περιέχει ακαθαρσίες. Οι ακαθαρσίες στους αγωγούς καταλαμβάνουν θέσεις στο κρυσταλλικό πλέγμα και, κατά κανόνα, εμποδίζουν τη διέλευση των ελεύθερων ηλεκτρονίων υπό τη δράση μιας εφαρμοζόμενης τάσης.

Οι ακαθαρσίες αποικοδομούν τις ιδιότητες του αγωγού. Όσο περισσότερες προσμίξεις, τόσο περισσότερο επηρεάζουν τις παραμέτρους αγωγιμότητας.

Καλόι αγωγοί με χαμηλή ειδική αντίσταση είναι τέτοια υλικά:

  • Χρυσό
  • Ασημένιο.
  • Χαλκός.
  • Αλουμίνιο.
  • Σίδερο

Το χρυσό και το ασήμι είναι καλοί αγωγοί, αλλά λόγω του υψηλού κόστους, χρησιμοποιούνται όπου είναι απαραίτητο να ληφθούν καλής ποιότητας αγωγοί με μικρό όγκο. Αυτά είναι κυρίως ηλεκτρονικά κυκλώματα, μικροκυκλώματα, αγωγοί συσκευών υψηλής συχνότητας στους οποίους ο ίδιος ο αγωγός είναι φτιαγμένος από φτηνό υλικό (χαλκός), που καλύπτεται με λεπτό στρώμα αργύρου ή χρυσού στην κορυφή. Αυτό παρέχει ευκαιρίες με ελάχιστη κατανάλωση πολύτιμων μετάλλων καλών χαρακτηριστικών συχνότητας του αγωγού.

Ο χαλκός και το αλουμίνιο είναι φθηνότερα μέταλλα. Με ελαφρά μείωση των χαρακτηριστικών αυτών των υλικών, η τιμή τους είναι τάξεις μεγέθους μικρότερες, γεγονός που καθιστά δυνατή τη μαζική τους χρήση. Εφαρμοσμένη στην ηλεκτρονική, την ηλεκτροτεχνία. Στα ηλεκτρονικά, πρόκειται για κομμάτια τυπωμένων κυκλωμάτων, ραμμάτων ραδιοσυχνοτήτων, καλοριφέρ κλπ.

Η παράμετρος αγωγιμότητας εξαρτάται πολύ από τη θερμοκρασία του ίδιου του υλικού. Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία των κρυστάλλων, αυξάνεται η ταλάντωση των ηλεκτρονίων στο κρυσταλλικό πλέγμα, εμποδίζοντας την ελεύθερη διέλευση των ελεύθερων ηλεκτρονίων. Όταν μειώνεται - αντίθετα, η αντίσταση μειώνεται και σε κάποια τιμή κοντά στο απόλυτο μηδέν, η αντίσταση γίνεται μηδενική και προκύπτει η επίδραση της υπεραγωγιμότητας.

Διηλεκτρικές ιδιότητες

Τα διηλεκτρικά στο κρυσταλλικό πλέγμα τους περιέχουν πολύ λίγα ελεύθερα ηλεκτρόνια που μπορούν να μεταφέρουν φορτίο υπό τη δράση ενός ηλεκτρικού πεδίου. Από την άποψη αυτή, όταν δημιουργείται μια διαφορά δυναμικού σε ένα διηλεκτρικό, το ρεύμα που διέρχεται από αυτό είναι τόσο ασήμαντο που θεωρείται ότι είναι μηδέν - το διηλεκτρικό δεν διεξάγει ηλεκτρικό ρεύμα. Μαζί με αυτό, οι ακαθαρσίες που περιέχονται σε οποιοδήποτε διηλεκτρικό, κατά κανόνα, επιδεινώνουν τις διηλεκτρικές του ιδιότητες. Το ρεύμα που διέρχεται μέσω του διηλεκτρικού υπό τη δράση της εφαρμοζόμενης τάσης καθορίζεται κυρίως από την ποσότητα ακαθαρσιών.

Διηλεκτρικά

Τα πιο συνηθισμένα διηλεκτρικά που λαμβάνονται στην ηλεκτρική μηχανική, όπου είναι απαραίτητο να προστατεύεται το προσωπικό από τις βλαβερές συνέπειες του ηλεκτρικού ρεύματος. Πρόκειται για μονωτικές χειρολαβές διαφόρων οργάνων και συσκευών εξοπλισμού μέτρησης. Στα ηλεκτρονικά υπάρχουν φλάντζες πυκνωτών, μόνωση σύρματος, διηλεκτρικά παρεμβύσματα απαραίτητα για την ψύκτρα των ενεργών στοιχείων, το κιβώτιο οργάνων.

Τα ημιαγωγοί είναι υλικά που παράγουν ηλεκτρική ενέργεια κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες, διαφορετικά συμπεριφέρονται σαν διηλεκτρικά.

Πίνακας: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ αγωγών και διηλεκτρικών;

ExplorerΔιηλεκτρικό
Διαθεσιμότητα ελεύθερων ηλεκτρονίωνΠαρέχεται σε μεγάλες ποσότητεςΚαμία ή παρούσα, αλλά πολύ λίγες
Η ικανότητα των υλικών να πραγματοποιούν ηλεκτρικό ρεύμαΚάνει καλάΔεν συμπεριφέρεται, ή το ρεύμα είναι ελαφρώς μικρό
Τι συμβαίνει όταν αυξάνεται η εφαρμοζόμενη τάσηΤο ρεύμα που διέρχεται από τον αγωγό αυξάνεται σύμφωνα με το νόμο του OhmΤο ρεύμα που διέρχεται διαμέσου του διηλεκτρικού κυμαίνεται ελαφρώς και, όταν επιτευχθεί μια ορισμένη τιμή, λαμβάνει χώρα ηλεκτρική διακοπή
ΥλικάΧρυσός, ασήμι, χαλκός και τα κράματά του, αλουμίνιο και κράματα, σίδηρος και άλλοιEbonite, PTFE, καουτσούκ, μαρμαρυγία, διάφορα πλαστικά, πολυαιθυλένιο και άλλα υλικά
Αντίστασηαπό 10-5 έως 10-8 βαθμούς Ohm / m1010 - 1016 ohm / m
Επίδραση των προσμείξεων στην αντίσταση του υλικούΟι ακαθαρσίες μειώνουν την αγωγιμότητα του υλικού, πράγμα που επηρεάζει τις ιδιότητές τουΟι ακαθαρσίες βελτιώνουν την αγωγιμότητα του υλικού, πράγμα που επιδρά στις ιδιότητές του
Μεταβολές στις ιδιότητες όταν αλλάζει η θερμοκρασία περιβάλλοντοςΜε την αύξηση της θερμοκρασίας - η αντίσταση αυξάνεται, με μείωση - μειώνεται. Σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες - υπεραγωγιμότητα.Με την αύξηση της θερμοκρασίας - η αντίσταση μειώνεται.

Συνιστάται

Τσάι Κύπρου και Ιβάν - πώς διαφέρουν
2019
"Ceftriaxone" ή "Amoxiclav": μια σύγκριση των ναρκωτικών και η οποία είναι καλύτερη
2019
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ αλοιφής ψευδαργύρου και πάστας ψευδαργύρου;
2019