Wat is het verschil tussen diëlektrica en geleiders?

Alle stoffen bestaan ​​uit moleculen, moleculen van atomen, atomen van positief geladen kernen waaromheen zich negatieve elektronen bevinden. Onder bepaalde omstandigheden kunnen elektronen hun kern verlaten en naar het naburige gaan. Het atoom zelf wordt positief geladen en de naburige ontvangt een negatieve lading. De beweging van negatieve en positieve ladingen onder de werking van een elektrisch veld wordt de elektrische stroom genoemd.

Afhankelijk van de eigenschappen van materialen om elektriciteit te geleiden, zijn ze onderverdeeld in:

  1. Guides.
  2. Diëlektrica.
  3. Semiconductors.

Conductor eigenschappen

Geleiders hebben een goede elektrische geleiding . Dit komt door het feit dat ze een groot aantal vrije elektronen hebben die niet specifiek behoren tot een van de atomen die vrij kunnen bewegen onder invloed van een elektrisch veld.

De meeste geleiders hebben een lage soortelijke weerstand en geleiden elektrische stroom met zeer kleine verliezen. Omdat elementen die bij de chemische samenstelling ideaal zijn, niet in de natuur voorkomen, bevat elk materiaal onzuiverheden. Onzuiverheden in geleiders nemen plaatsen in het kristalrooster in en verhinderen in de regel de doorgang van vrije elektronen onder de werking van een aangelegde spanning.

Onzuiverheden verslechteren de eigenschappen van de geleider. Hoe meer onzuiverheden, hoe meer ze de geleidbaarheidsparameters beïnvloeden.

Goede geleiders met een lage soortelijke weerstand zijn dergelijke materialen:

  • Gold.
  • Zilver.
  • Koper.
  • Aluminium.
  • IJzer.

Goud en zilver zijn goede geleiders, maar vanwege de hoge kosten worden ze gebruikt waar het nodig is om geleiders van goede kwaliteit te krijgen met een klein volume. Dit zijn voornamelijk elektronische schakelingen, microschakelingen, geleiders van hoogfrequente apparaten waarbij de geleider zelf is gemaakt van goedkoop materiaal (koper), dat aan de bovenkant is bedekt met een dunne laag zilver of goud. Dit biedt kansen met een minimum verbruik van goede frequentiekarakteristieken van edelmetaal van de geleider.

Koper en aluminium zijn goedkopere metalen. Met een lichte afname in de kenmerken van deze materialen is hun prijs ordes van grootte lager, wat het mogelijk maakt voor massaal gebruik. Toegepast in elektronica, elektrotechniek. In de elektronica zijn dit sporen van printplaten, poten van radio-elementen, radiatoren, enz. In de elektrotechniek wordt het zeer veel gebruikt in motorwikkelingen, voor het leggen van hoog- en laagspanningsnetwerken, elektrische bedrading in appartementen, huizen en transport.

De geleidbaarheidsparameter is erg afhankelijk van de temperatuur van het materiaal zelf. Met toenemende kristaltemperatuur neemt de oscillatie van elektronen in het kristalrooster toe, waardoor de vrije doorgang van vrije elektronen wordt voorkomen. Bij afname - integendeel neemt de weerstand af en bij een waarde die dicht bij het absolute nulpunt ligt, wordt de weerstand nul en het effect van supergeleiding ontstaat.

Diëlektrische eigenschappen

Diëlektrica in hun kristalrooster bevatten zeer weinig vrije elektronen die lading kunnen overdragen onder invloed van een elektrisch veld. In dit opzicht, wanneer een potentiaalverschil op een diëlektricum wordt gecreëerd, is de stroom die er doorheen gaat zo onbeduidend dat deze als nul wordt beschouwd - het diëlektricum geleidt geen elektrische stroom. Tegelijkertijd verergeren onzuiverheden die zich in een diëlektricum bevinden, in de regel de diëlektrische eigenschappen ervan. De stroom die door het diëlektricum passeert onder invloed van de aangelegde spanning wordt hoofdzakelijk bepaald door de hoeveelheid onzuiverheden.

diëlektrica

De meest voorkomende diëlektrica ontvangen in elektrotechniek, waar het nodig is om personeel te beschermen tegen de schadelijke effecten van elektrische stroom. Dit zijn isolerende handgrepen van verschillende instrumenten en apparaten van meetapparatuur. In de elektronica zijn er condensatorpakkingen, draadisolatie, diëlektrische pakkingen nodig voor de warmteafvoer van de actieve elementen, de behuizing van het instrument.

Halfgeleiders zijn materialen die onder bepaalde omstandigheden elektriciteit geleiden, anders gedragen ze zich als diëlektrica.

Tabel: wat is het verschil tussen geleiders en diëlektrica?

dirigentdiëlectrisch
Beschikbaarheid van vrije elektronenAanwezig in grote hoeveelhedenGeen of aanwezig, maar heel weinig
Het vermogen van materialen om elektrische stroom te geleidenLeidt goedGedraagt ​​zich niet, of de stroom is iets kleins
Wat gebeurt er als de aangelegde spanning toeneemt?De stroom die door de conducteur gaat neemt toe volgens de wet van OhmDe stroom die door het diëlectricum gaat, varieert enigszins en wanneer een bepaalde waarde wordt bereikt, treedt er elektrische storing op
materialenGoud, zilver, koper en zijn legeringen, aluminium en legeringen, ijzer en anderenEboniet, PTFE, rubber, mica, verschillende kunststoffen, polyethyleen en andere materialen
weerstandvan 10-5 tot 10-8 graden Ohm / m1010 - 1016 ohm / m
Impact van onzuiverheden op materiaalweerstandOnzuiverheden beïnvloeden de geleidbaarheid van het materiaal, wat de eigenschappen ervan schaadtOnzuiverheden verbeteren de geleidbaarheid van het materiaal, wat de eigenschappen ervan schaadt
Veranderingen in eigenschappen wanneer de omgevingstemperatuur verandertBij toenemende temperatuur neemt de weerstand toe met een afname. Bij zeer lage temperaturen - supergeleiding.Bij toenemende temperatuur neemt de weerstand af.

Aanbevolen

Wat is het verschil tussen een veteraan en een deelnemer in de Tweede Wereldoorlog?
2019
Alfabet en alfabet - hoe verschillen ze?
2019
Wat is beter om een ​​epilator of was te kiezen?
2019