Mikä on erotus dielektristen ja johtimien välillä?

Kaikki aineet koostuvat molekyyleistä, atomien molekyyleistä, positiivisesti varautuneiden ytimien atomista, joiden ympärillä sijaitsevat negatiiviset elektronit. Tietyissä olosuhteissa elektronit voivat jättää ytimensä ja siirtyä naapuriin. Atomi itsestään tulee positiivisesti varautuneeksi ja naapuri saa negatiivisen varauksen. Negatiivisten ja positiivisten varausten liikkumista sähkökentän vaikutuksesta kutsutaan sähkövirraksi.

Sähkön johtamiseen käytettävien materiaalien ominaisuuksista riippuen ne on jaettu seuraaviin:

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

Johtimen ominaisuudet

Johtimilla on hyvä sähkönjohtavuus . Tämä johtuu siitä, että niillä on suuri määrä vapaita elektroneja, jotka eivät kuulu nimenomaan mihinkään atomiin, jotka voivat liikkua vapaasti sähkökentän vaikutuksen alaisena.

Useimmilla johtimilla on alhainen resistiivisyys ja johtavat sähkövirtaa hyvin pienillä häviöillä. Koska kemialliseen koostumukseen ihanteellisesti puhtaita elementtejä ei ole luonteeltaan, mikä tahansa materiaali sisältää epäpuhtauksia. Johtimien epäpuhtaudet vievät paikkoja kidehilassa ja estävät pääsääntöisesti vapaiden elektronien kulkeutumisen käytetyn jännitteen vaikutuksesta.

Epäpuhtaudet heikentävät johtimen ominaisuuksia. Mitä enemmän epäpuhtauksia, sitä enemmän ne vaikuttavat johtavuusparametreihin.

Hyvät johtimet, joilla on alhainen vastus, ovat tällaisia ​​materiaaleja:

  • Kulta.
  • Hopea.
  • Kuparia.
  • Alumiinia.
  • Rautaa.

Kulta ja hopea ovat hyviä johtimia, mutta korkeiden kustannusten vuoksi niitä käytetään silloin, kun on tarpeen saada laadukkaita johtimia, joiden tilavuus on pieni. Näitä ovat pääasiassa elektroniset piirit, mikropiirit, suurtaajuuslaitteiden johtimet, joissa johdin itse on valmistettu halvalla materiaalista (kuparista), joka on päällystetty ohuella kerroksella hopeaa tai kultaa. Tämä tarjoaa mahdollisuuksia jalometallien vähimmäiskulutukselle hyviä johtimen taajuusominaisuuksia.

Kupari ja alumiini ovat halvempia metalleja. Näiden materiaalien ominaisuuksien lievällä laskulla niiden hinta on pienempi, mikä mahdollistaa niiden massakäytön. Sovelletaan elektroniikassa, sähkötekniikassa. Elektroniikassa nämä ovat painettujen piirilevyjen kappaleita, radioelementtien jalat, patterit jne. Sähkötekniikassa sitä käytetään hyvin laajalti moottorikäämissä, korkea- ja matalajännitteisten sähköverkkojen asettamiseen, asuntojen, talojen ja kuljetusten sähköjohtoon.

Johtavuusparametri on hyvin riippuvainen itse materiaalin lämpötilasta. Kun kristallin lämpötila kasvaa, elektronien värähtely kidehilassa kasvaa, mikä estää vapaiden elektronien vapaata kulkua. Pienentäessä - vastakohtana vastakohta vähenee ja jossain määrin lähellä absoluuttista nollaa, vastus muuttuu nollaan ja suprajohtavuus vaikuttaa.

Dielektriset ominaisuudet

Dielektriset elementit kristalliristossa sisältävät hyvin vähän vapaita elektroneja, jotka voivat siirtää varauksen sähkökentän vaikutuksesta. Tässä suhteessa, kun luodaan dielektristä potentiaalinen ero, sen läpi kulkeva virta on niin vähäinen, että sen katsotaan olevan nolla - dielektrinen ei johda sähkövirtaan. Tämän lisäksi minkä tahansa dielektrisen aineen sisältämät epäpuhtaudet yleensä heikentävät sen dielektrisiä ominaisuuksia. Käytetyn jännitteen vaikutuksesta dielektrisen läpi kulkeva virta määräytyy pääasiassa epäpuhtauksien määrän perusteella.

eristeet

Yleisimmät sähkötekniikassa saadut dielektriat, joissa on tarpeen suojata henkilöstöä sähkövirran haitallisilta vaikutuksilta. Nämä ovat erilaisten mittalaitteiden ja laitteiden eristyskahvoja. Elektroniikassa on kondensaattoritiivisteitä, lankaeristystä, dielektrisiä tiivisteitä, jotka ovat välttämättömiä aktiivielementtien jäähdytyselementille, kotelo.

Puolijohteet ovat materiaaleja, jotka johtavat sähköä tietyissä olosuhteissa, muuten ne käyttäytyvät dielektrisenä.

Taulukko: mikä on ero johtimien ja dielektristen välillä?

johdindielektrinen
Vapaiden elektronien saatavuusLäsnä suurina määrinäEi mitään tai läsnä, mutta hyvin harvoja
Materiaalien kyky suorittaa sähkövirtaaToimii hyvinEi toimi, tai virta on hieman pieni
Mitä tapahtuu, kun sovellettu jännite kasvaaJohtimen läpi kulkeva virta kasvaa Ohmin lain mukaanDielektrikan läpi kulkeva virta vaihtelee hieman ja tietyn arvon saavuttamisen jälkeen tapahtuu sähköhäiriö
tarvikkeetKulta, hopea, kupari ja sen seokset, alumiini ja seokset, rauta ja muutEboniitti, PTFE, kumi, kiille, erilaiset muovit, polyeteeni ja muut materiaalit
vastus10-5 - 10-8 astetta Ohm / m1010 - 1016 ohm / m
Epäpuhtauksien vaikutus materiaalin kestävyyteenEpäpuhtaudet heikentävät materiaalin johtavuutta, mikä heikentää sen ominaisuuksiaEpäpuhtaudet parantavat materiaalin johtavuutta, mikä heikentää sen ominaisuuksia
Ominaisuuksien muutokset, kun ympäristön lämpötila muuttuuLämpötilan noustessa - vastus kasvaa ja vähenee - pienenee. Erittäin alhaisissa lämpötiloissa - suprajohtavuus.Kun lämpötila kasvaa, vastus pienenee.

Suositeltava

Mikä lääke on parempi ja tehokkaampi kuin Trental tai Detralex?
2019
Selkärangan MRI ja CT - miten ne eroavat ja mikä on parempi
2019
Mikä on lääkärin ja lääkärin välinen ero?
2019