Mi a különbség a dielektrikumok és a vezetők között?

Minden anyag molekulák, atomok molekulái, pozitív töltésű atomok atomjai, amelyek körül negatív elektronok találhatók. Bizonyos körülmények között az elektronok képesek elhagyni magukat, és a szomszédokba költöznek. Maga az atom pozitívan töltődik, és a szomszédos negatív töltést kap. A negatív és pozitív töltések mozgását egy elektromos mező hatására elektromos áramnak nevezzük.

A villamos energia kezeléséhez szükséges anyagok tulajdonságaitól függően:

  1. Útmutatók.
  2. Dielektrikumokra.
  3. Félvezetők.

Vezető tulajdonságok

A vezetők jó elektromos vezetőképességgel rendelkeznek . Ez annak a ténynek köszönhető, hogy nagy számú szabad elektronjuk van, amelyek nem tartoznak kifejezetten az olyan atomokhoz, amelyek szabadon mozoghatnak egy elektromos mező hatására.

A legtöbb vezető alacsony ellenállással rendelkezik, és nagyon kis veszteségekkel rendelkezik az elektromos árammal. Annak a ténynek köszönhetően, hogy a kémiai összetételben ideális tisztaságú elemek nem léteznek a természetben, minden anyag szennyeződést tartalmaz. A vezetőkben lévő szennyeződések helyet foglalnak el a kristályrácsban, és általában megakadályozzák a szabad elektronok áthaladását egy alkalmazott feszültség hatására.

A szennyeződések rontják a vezető tulajdonságait. Minél több szennyeződés van, annál inkább befolyásolják a vezetőképesség paramétereit.

Az alacsony ellenállású jó vezetők ilyen anyagok:

  • Arany.
  • Silver.
  • Réz.
  • Alumínium.
  • Vas.

Az arany és az ezüst jó vezetők, de a magas költségek miatt olyan helyeken használják, ahol jó minőségű, kis térfogatú vezetőkre van szükség. Ezek főként elektronikus áramkörök, mikroszerkezetek, nagyfrekvenciás eszközök vezetői, amelyekben a vezető a olcsó anyagból (rézből) készül, melyet egy vékony ezüst- vagy aranyréteg borít. Ez lehetőséget ad a nemesfémek minimális fogyasztásával a vezető jó frekvencia-jellemzőivel.

A réz és az alumínium olcsóbb fémek. E anyagok jellemzőinek enyhe csökkenésével az ára nagyságrenddel alacsonyabb, ami lehetővé teszi tömeges felhasználásukat. Alkalmazott elektronikában, villanyszerelésben. Az elektronikában ezek a nyomtatott áramköri lapok, a rádióelemek lábai, a radiátorok stb.

A vezetőképesség-paraméter nagyon függ az anyag hőmérsékletétől. Ahogy a kristályhőmérséklet emelkedik, a kristályrácsban az elektronok oszcillációja nő, ami megakadályozza a szabad elektronok szabad áthaladását. Csökkenéskor - éppen ellenkezőleg, az ellenállás csökken, és az abszolút nullához közeli értéknél az ellenállás nullává válik, és a szupravezetőképesség hatása jelentkezik.

Dielektromos tulajdonságok

A kristályrácsban a dielektrikumok nagyon kevés szabad elektronokat tartalmaznak, amelyek egy elektromos mező hatására átvihetik a töltést. Ebben a tekintetben, amikor egy dielektromos potenciálkülönbséget hozunk létre, az áthaladó áram annyira elhanyagolható, hogy nulla értéknek tekinthető - a dielektrikum nem vezet áramot. Ezzel együtt a dielektrikumokban lévő szennyeződések általában rontják dielektromos tulajdonságait. Az alkalmazott feszültség hatására a dielektrikumon áthaladó áramot elsősorban a szennyeződések mennyisége határozza meg.

dielektrikumokban

A leggyakoribb dielektrikumok, amelyeket az elektrotechnikában kaptak, ahol szükség van a személyzet védelmére az elektromos áram káros hatásairól. Ezek a mérőberendezések különböző műszereinek és készülékeinek szigetelőfogantyúi. Az elektronikában kondenzátor tömítések, huzalszigetelés, dielektromos tömítések szükségesek az aktív elemek hűtőbordájához, a műszerdobozhoz.

A félvezetők olyan anyagok, amelyek bizonyos körülmények között áramot vezetnek, különben dielektrikumokként viselkednek.

Táblázat: Mi a különbség a vezetők és a dielektrikumok között?

karmesterszigetelőanyag
A szabad elektronok elérhetőségeNagy mennyiségben jelen vanNincs, vagy jelen, de nagyon kevés
Az anyagok képesek elektromos áramot vezetniJól működikNem vezet, vagy az áram kissé kicsi
Mi történik, ha az alkalmazott feszültség megnőA vezetőn áthaladó áram Ohm törvénye szerint nőA dielektrikumon áthaladó áram enyhén változik, és bizonyos érték elérésekor elektromos meghibásodás következik be
anyagokArany, ezüst, réz és ötvözetei, alumínium és ötvözetei, vas és másokEbonit, PTFE, gumi, csillám, különböző műanyag, polietilén és egyéb anyagok
ellenállás10-5 - 10-8 fok Ohm / m1010 - 1016 ohm / m
A szennyeződések hatása az anyag ellenállásáraA szennyeződések károsítják az anyag vezetőképességét, ami károsítja annak tulajdonságaitA szennyeződések javítják az anyag vezetőképességét, ami károsítja annak tulajdonságait
A környezeti hőmérséklet változásakor bekövetkező változások a tulajdonságokbanA növekvő hőmérséklet - az ellenállás növekszik, és csökken - csökken. Nagyon alacsony hőmérsékleten - szupravezetés.A hőmérséklet emelkedésével a rezisztencia csökken.

Ajánlott

Mi a különbség egy állat és egy állat között?
2019
92 vagy 95 benzin: mi a különbség és mi a jobb
2019
Melyik gyógyszer jobb Ketotifen vagy Suprastin: összehasonlítás és különbségek
2019