Mikä ero on johtimen ja puolijohdon välillä?

On tunnettua, että sähkökenttään sijoitetussa aineessa, kun se altistetaan tämän kentän voimille, muodostuu vapaiden elektronien tai ionien liike kenttävoimien suuntaan. Toisin sanoen aineessa esiintyy sähkövirtaa.

Ominaisuutta, joka määrittää aineen kyvyn suorittaa sähkövirtaa, kutsutaan "sähköä johtavaksi." Sähköinen johtavuus riippuu suoraan varautuneiden hiukkasten konsentraatiosta: mitä korkeampi konsentraatio on, sitä suurempi on sähköjohtavuus.

Tämän ominaisuuden mukaan kaikki aineet on jaettu kolmeen tyyppiin:

  1. Oppaita.
  2. Eristeet.
  3. Puolijohteet.

Johdon kuvaus

Johtimilla on korkein sähkönjohtavuus kaikentyyppisistä aineista. Kaikki johtimet on jaettu kahteen suureen alaryhmään:

  • Metallit (kupari, alumiini, hopea) ja niiden seokset.
  • Elektrolyytit (suolan vesiliuos, happo).

Ensimmäisen alaryhmän aineissa vain elektronit voivat liikkua, koska niiden sitoutuminen atomiytimiin on heikko, ja siksi ne yksinkertaisesti erotetaan niistä. Koska metalleissa virran esiintyminen liittyy vapaiden elektronien liikkumiseen, niiden sähköjohtavuuden tyyppiä kutsutaan elektroniseksi.

Johdon rinnakkaisliitäntä

Ensimmäisen alaryhmän johtimista käytetään sähkökoneiden, voimajohtojen, johtojen käämissä. On tärkeää huomata, että metallien sähkönjohtavuuteen vaikuttaa sen puhtaus ja epäpuhtauksien puuttuminen.

Sähkövirran liike

Toisen alaryhmän aineissa, kun liuosta käytetään, molekyyli hajoaa positiiviseksi ja negatiiviseksi ioniksi. Ionit liikkuvat sähkökentän takia. Sitten, kun virta kulkee elektrolyytin läpi, ionit kerrostuvat elektrodiin, joka laskee elektrolyyttiin. Prosessia, jossa aine vapautuu elektrolyytistä sähkövirran vaikutuksesta, kutsutaan elektrolyysiksi. Elektrolyysimenetelmää käytetään tavallisesti esimerkiksi silloin, kun ei-rautametalli uutetaan sen yhdisteen liuoksesta tai kun metalli on päällystetty muiden metallien suojakerroksella.

Dielektriikan kuvaus

Dielektrisiä aineita kutsutaan myös sähköisiksi eristäviksi aineiksi.

Kaikilla sähköisillä eristysaineilla on seuraava luokitus:

  • Aggregaation tilasta riippuen dielektriset aineet voivat olla nestemäisiä, kiinteitä ja kaasumaisia.
  • Tuotantomenetelmästä riippuen - luonnollinen ja synteettinen.
  • Kemiallisen koostumuksen mukaan - orgaaninen ja epäorgaaninen.
  • Molekyylien rakenteesta riippuen - neutraali ja polaarinen.

Näitä ovat kaasu (ilma, typpi, kaasu), mineraaliöljy, kumi- ja keraaminen aine. Näille aineille on tunnusomaista niiden kyky polarisoida sähkökentässä . Polarisaatio on varausten muodostuminen eri merkkien sisältävän aineen pinnalle.

Dielektrinen esimerkki

Dielektriset aineet sisältävät pienen määrän vapaita elektroneja, kun taas elektronit ovat vahvasti sidoksissa atomiytimiin ja vain harvoin irtoavat niistä. Tämä tarkoittaa, että näillä aineilla ei ole virtaa.

Tämä ominaisuus on erittäin hyödyllinen tuotteiden valmistuksessa, joita käytetään suojaamaan sähkövirtaa vastaan: dielektriset käsineet, matot, saappaat, sähkölaitteiden eristimet jne.

Tietoja puolijohteista

Puolijohde toimii välituotteena johtimen ja dielektrisen aineen välillä . Tämäntyyppisten aineiden merkittävimmät edustajat ovat pii, germanium, seleeni. Lisäksi Dmitri Ivanovichin Mendeleev-jakson neljännen ryhmän elementit osoitetaan yleensä näille aineille.

Puolijohteet: pii, germanium, seleeni

Puolijohteilla on elektronisen johtavuuden lisäksi ylimääräinen "reikä" johtavuus. Tämän tyyppinen johtavuus riippuu useista ympäristötekijöistä, mukaan lukien valo, lämpötila, sähkö- ja magneettikentät.

Näillä aineilla on heikkoja kovalenttisia sidoksia. Kun se altistetaan jollekin ulkoiselle tekijälle, sidos tuhoutuu, minkä jälkeen muodostuu vapaita elektroneja. Tässä tapauksessa, kun elektroni on irrotettu, kovalenttisessa sidoksessa pysyy vapaa "reikä". Vapaat "reiät" houkuttelevat naapurimaiden elektroneja, joten tämä toiminta voidaan suorittaa loputtomiin.

Puolijohdeaineiden johtavuuden lisääminen ottamalla käyttöön erilaisia ​​epäpuhtauksia. Tätä tekniikkaa käytetään laajasti teollisuuselektroniikassa: diodeissa, transistoreissa, tyristoreissa. Tarkastellaan tarkemmin johtimien ja puolijohteiden tärkeimpiä eroja.

Mikä ero on johtimen ja puolijohdon välillä?

Tärkein ero johtimen ja puolijohdon välillä on sen kyky johtaa sähkövirtaa. Johtaja on paljon suurempi.

Kun lämpötila nousee, myös puolijohdejohtokyky kasvaa; johtimien johtavuus lisääntymällä vähenee.

Puhtaissa johtimissa normaalioloissa vapautuu paljon suurempi määrä elektroneja virran kulun aikana kuin puolijohteissa. Samalla epäpuhtauksien lisääminen vähentää johtimien johtokykyä, mutta lisää puolijohdejohtokykyä.

Suositeltava

Mikä on parempi ostaa Samsung Galaxy A5 tai A7?
2019
Tekniset ja katastrofipassit - mikä on ero
2019
Mikä on parempi kuin Alflutop tai Hondrogard ja miten ne eroavat toisistaan
2019