Elektros inžinerijoje objektas ar medžiaga, leidžianti tekėti elektros srovė vadinamas dirigentu. Srovės tiekimo kryptis yra viena ar kelios kryptys. Paprasti elektros laidininkai yra pagaminti iš medžiagų, kurios yra pagamintos iš paprastų metalų. Elektros srovę gali generuoti elektronų srautas, skylės ir kai kuriais atvejais teigiami jonai arba neigiami jonai. Metaluose elektronai yra pagrindiniai judintojai, tačiau baterijose katijoniniai elektrolitai priklauso nuo teigiamų krūvininkų. Panašiai kuro elementuose protonų laidininko mobilieji protonai priklauso nuo teigiamų krūvininkų. Šiame straipsnyje aptariama elektros laidininko apžvalga, tipai ir savybės.
Kas yra elektros laidininkas?
Elektros laidininko apibrėžimas yra medžiaga, leidžianti tekėti šilumai, kitaip garsui. Elektros laidumas yra galimybė praleisti elektrą. Geriausi pavyzdžiai elektros laidininkai yra metalai, tokie kaip varis, geležis ir kt. Jie daugiausia naudojami laidams gaminti, kad būtų galima perduoti elektros srovę. Mes tai žinome puslaidininkiai yra vienos rūšies medžiagos, nes per jas leidžia tekėti elektra, bet ne itin gerai. Ir kai kurios medžiagos patinka rezistoriai apriboti srovės srautą, nes jie labai sunkiai sustabdė srovės srautą.
elektros laidininkas
Izoliatorius galima apibrėžti kaip medžiagą, kuri neleidžia tekėti srovei, ir daugiausia naudojama laidams, pavyzdžiui, plastikui, uždengti. Kai kurios medžiagos, tokios kaip superlaidininkai, siūlo ne pasipriešinimas į elektros srautą. Laidininko atsparumas padidėja, kai temperatūra pakyla.
Pavyzdžiai
Geriausi elektros laidininkų pavyzdžiai daugiausia yra šie. Elektros laidininkas geriausiai žinomas, kai laidininkas dirba įprasto slėgio ir tokios temperatūros sąlygomis kaip sidabras.
Tai ne visada yra puikus pasirinkimas kaip medžiaga, nors dėl savo kainos ir oksido sluoksnio. Šis sluoksnis vadinamas purvu ir jis nėra palankus. Panašiai verdigris, rūdys ir kiti oksido sluoksniai sumažina laidumą. Efektyvių laidininkų pavyzdžiai yra sidabras, auksas, varis, aliuminis, gyvsidabris, plienas, geležis, jūros vanduo ir betonas. Daugiau laidininkų, tokių kaip platina, žalvaris, bronza, grafitas, nešvarus vanduo ir citrinų sultys.
Elektronų srautas elektros laidininke
Elektronai, tekantys laidininku, nėra tiesūs dėl dreifo greičio. Dėl šios priežasties elektronų srautas kiekvieną akimirką suges laidininko atomai. Šis greitis yra gana mažas, nes yra daug laisvųjų elektronų. Laidininke galima apskaičiuoti elektronų tankį, kad galėtume įvertinti žinomos srovės dreifo greitį. Kai tankis yra didesnis, žinomai srovei reikalingas mažas greitis. Elektronai teka laidininku prieš elektrinį lauką, kuris žymimas „E“.
Kaip laidininkas praleidžia srovę?
Elektros laidininko dalelės medžiagoje neturi būti energijos tarpo tarp dviejų juostų, tokių kaip valentingumas ir laidumas. Valentinėje juostoje išoriniai elektronai nesaugiai pritvirtinti prie atomo. Kai tik elektronai įsijungia dėl šiluminio efekto, kitaip yra elektromotorinė jėga, tada ji teka iš vienos juostos į kitą.
Laidumo juostoje elektronas įgyja laisvę keliauti bet kurioje laidininko vietoje. Laidininkas yra atomų formos. Todėl, kaip visuma, ši juosta yra daugybėje elektronų. Metaliniai ryšiai yra laidininkuose, pagrįsti + metalo jonų struktūra. Šios struktūros yra uždarytos per elektronų debesį.
Kai laidininke įvyksta potencialių skirtumų abiejuose galuose, elektronai įgyja pakankamą energiją tiekti iš mažesnės energijos į didesnę šios juostos energiją, palyginti su minutine varža, kurią suteikia laidininko medžiaga. Srovės srautas bus atvirkštine elektronų srauto kryptimi.
Elektros laidininkų tipai
Yra įvairių tipų laidininkai, kurie apima:
elektros laidininkų tipai
Metalai
Metalas yra labiausiai laidži medžiaga, naudojama praktikoje. Pavyzdžiui, aplink namą naudojama elektros viela greičiausiai naudoja varinę vielą, pavyzdžiui, laidžios medžiagos elektros kištukas apima metalą, o elektrinių lygintuvų vidiniame įtaise yra metalai, pavyzdžiui, laidžios medžiagos. Kadangi metalas turi begalę laisvų elektronų ir skatina mobilumą, geriausi metaliniai laidininkai daugiausia yra sidabras, varis ir auksas.
Ne metalai
Nemetalai yra labai geri elektros laidininkai. Pavyzdžiui, grafito pavidalo anglis yra ypač geras elektros laidininkas. Grafito struktūroje galime pastebėti, kad jungimui naudojami tik 3–4 anglies atomai. Norėdami laisvai prisijungti, jis palieka vieną elektroną, tačiau dauguma nemetalų nėra puikūs elektros laidininkai.
Joniniai dirigentai
Laidininkų tirpalo forma vadinama joniniais. Geriausi šių laidininkų pavyzdžiai yra jūros arba sūrus vanduo, nes tai geri elektros laidininkai.
Puslaidininkiai
Puslaidininkiai nėra tokie laidūs, kaip laidininkai, tačiau jie vis tiek naudojami daugelyje programų. Geriausi puslaidininkių pavyzdžiai daugiausia yra Ge (germanis) ir Si (silicis).
Dirigento savybės
Laidininko nestabilumo savybės daugiausia apima šias savybes.
- Laidininkai visada leidžia tekėti elektronams, taip pat ir juose esantiems jonams.
- Laidininko elektrinis laukas yra nulis, kuris leidžia elektronams tekėti juose.
- Laidininko krūvio tankis yra niekas
- Nemokami mokesčiai dažniausiai egzistuoja tik laidininko išorėje
- Laidininko visi taškai yra vienodo potencialo
Yra daug metalų, kurie yra geri elektros laidininkai. Kadangi prietaiso dalys, tiekiančios elektros srovę, yra suprojektuotos su metalais. Izoliatorius yra laidininko plastikinė danga, apsauganti mus nuo elektros smūgio.
Taigi visa tai susiję su elektrine vairuotojas kuris yra pritaikomas elektros energijos perdavimui, paprastai būna per daug Šie laidininkai turi didžiulį lankstumą, taip pat ir mechaninį stiprumą, palyginti su vieninteliu panašaus skerspjūvio srities laidu. Paprastai šiuose laidininkuose vidurinį laidą gaubia skirtingi laidų sluoksniai. Laidininko dydį galima nuspręsti pagal jo atitinkamą vario skerspjūvio sritį ir stygų, kurių kiekvienos stygos skersmuo yra, skaičių. Čia yra klausimas jums, paminėkite dar keletą dirigentų?
