ما هي نظرية الفرقة موصل، وأشباه الموصلات والعوازل وفقا

ويمكن تقسيم الطاقة الكهربائية إلى ثلاث مجموعات رئيسية من المواد: الموصلات وأشباه الموصلات والعوازل. والفرق الرئيسي هو أن لديهم التوصيل مختلف من التيار الكهربائي. في هذه المقالة، دعونا نتحدث عن الفرق من هذه المواد وسلوكها في مجال كهربائي.

ما هو موصل

لذلك، هذا موصل - المادية (المادية والبيئة)، تجري تماما التيار الكهربائي. مادة موجودة في ما يسمى خالية من الجسيمات المشحونة (الإلكترونات أو أيونات) قادرون على التحرك بحرية في جميع أنحاء حجم المادة، وعندما يكون الجهد الكهربائي، تيار الموصلية.

السمة الرئيسية للموصل هو في "المقاومة" (R)، تقاس في أوم أو قيمة الإرجاع يسمى "التوصيل"، يعطى عن طريق:

G = 1 / R

ويتم قياس هذه القيمة في سيمنز.

للموصلات ينطبق: غالبية المعادن والكربون (الجرافيت أو الكربون)، وحلول مختلفة من الأملاح والأحماض.

يتم تنفيذ الموصلات التي تهمة نقل بصورة رئيسية من قبل حركة الإلكترونات (انبعاث الإلكترون)، وتسمى الموصلات من النوع الأول. إذا أجريت بسبب الأيونات (الشوارد) المسؤول عن تحريك الموصلات، وتسمى الموصلات الدرجة الثانية.

المعادن المستخدمة على نطاق واسع، لأن لديهم أفضل الموصلية، وبالتالي، لديها أقل مقاومة التيار الكهربائي المتدفقة.

على سبيل المثال، وكلها مصنوعة من أسلاك الموصلات العرض (الحبال) من المعادن التي الموصلات.

ما هو عازل

العوازل هي تلك المواد التي تظهر مقاومة كبيرة ويجري التيار الكهربائي إما بكميات قاصر لها.

ويرجع ذلك إلى حقيقة أن هذه المواد قليلة جدا حاملات الشحنة الحرة وبسبب السندات نووية قوية نسبيا. لذلك، عندما حقل التيار الكهربائي في عازل هو ببساطة غير متوفرة.

وتشمل العوازل K المواد مثل الزجاج والخزف والسيراميك، PCB، carbolite، الماء المقطر (لا الشوائب الملح)، والخشب المجفف، والمطاط، الخ

العوازل أيضا تستخدم على نطاق واسع جدا في الحياة اليومية. عزل الأسلاك والإسكان الكهربائية مصنوعة من مواد عازلة.

ولكن إذا قمت بإنشاء ظروف معينة، على سبيل المثال، زيادة كبيرة في الجهد التشغيل، عازل يمكن أن تصبح موصل. بالتأكيد كنت قد سمعت هذا التعبير بأنه "انهيار العزل".

تعتبر السمة الرئيسية لأية قوة الكهربائية للعازل (هذه القيمة تساوي الجهد انهيار).

ما هو أشباه الموصلات

كما يمكن أن يرى حتى من عنوان أشباه الموصلات تحتل موقعا وسطا بين الموصلات والعوازل. أشباه الموصلات في الحالة الأولية لا يتم تمرير تيار كهربائي، ولكن عندما يطبق على المواد شبه الموصلة للطاقة، يتم تحويل أشباه الموصلات إلى دليل عازلة.

وتستخدم هذه العناصر في مجال الالكترونيات، والتي تنتج الترانزستورات، الثايرستور، الثنائيات، المصابيح وما شابه ذلك. D.

وأوضح التفريق بين المواد على الموصلات وأشباه الموصلات والعوازل باستخدام نظرية عصابة من المواد الصلبة. هي بالتأكيد ليست مقبولة من قبل جميع بسيطة، ولكن للتعرف عليها مرغوب فيه للغاية.

نظرية عصابة من المواد الصلبة

وهكذا، فإن الفرق بين العوازل، الموصلات وأشباه الموصلات يمكن تفسير نظرية الفرقة. وغني عن مثل هذا:

وكما هو معروف عن نموذج بور للذرة والإلكترونات في الذرة وضعت على بعض المدارات

في شعرية الكريستال المدار الإلكترون التغيير لا مفر منه الصلبة تحت تأثير الذرات والإلكترونات المجاورة. ولهذا السبب، هناك تحول من مستويات طاقة الإلكترونات الاحتفاظ.

مع مدارات قريبة من نواة الذرة، يمكن أن الإلكترونات تنتقل إلى مستوى آخر من الناحية النظرية، ولكن الآن مع الخارجية مدارات التي هي في صلب لمستويات ثانوية إلى عدم وضوح، ونقل الإلكترونات بينهما قد يكون بدلا بسهولة.

وعندما يكون الجهد الكهربائي من الإلكترونات، الذي قفز بشكل عشوائي على المدارات الخارجية الذرات المجاورة تكتسب ناقلات الحركة واحد، ونلاحظ التيار الكهربائي.

ولذلك، فإن الطبقة السفلى حيث الإلكترونات displaceable بحرية، وتسمى الفرقة التوصيل.

ويسمى عصابة التكافؤ المنطقة الطاقات المسموح بها، وذلك تحت نطاق التوصيل.

إلى الإلكترون المنقول من عصابة التكافؤ إلى نطاق التوصيل، يجب أن عبور ما يسمى فجوة الحزمة.

عدديا، ويعبر عنه في الإلكترون فولت. A الطاقة أشباه الموصلات المستويات، الموصلات والعوازل يمكن تمثيلها بيانيا كما يلي:

كما يتضح من الشكل أعلاه موصل لها الفرقة المحرمة، أي عصابة التكافؤ ونطاق التوصيل لديها منطقة التداخل. وهذا يعني أنه في المواد من مثل هذه، حتى مع تطبيق القليل من القوة، والإلكترونات هي بداية لتحرك داخل جسم موصل.

في المستويات بين فجوة الحزمة أشباه الموصلات هي موجودة. عرضه يشير ما يجب أن تطبق الطاقة لأشباه الموصلات، بدأت الإلكترونات حركته، وهذا هو، بدأ التيار في التدفق.

والمنطقة المحرمة عازلة هي واسعة جدا أن نقل الإلكترونات من التكافؤ إلى منطقة الجارية تستبعد عمليا. لأنه يتطلب قدرا كبيرا من الطاقة للتغلب على هذا الحاجز، الأمر الذي تسبب في تدمير عازلة.

استنتاج

هذا كل ما أردت أن أقول لكم عن العوازل، الموصلات وأشباه الموصلات. إذا كانت لك مادة مثيرة للاهتمام ومفيدة، وسوف نقدر ذلك. وأشكركم على اهتمامكم!