Aký je rozdiel medzi dielektrikami a vodičmi?

Všetky látky pozostávajú z molekúl, molekúl atómov, atómov kladne nabitých jadier, okolo ktorých sa nachádzajú negatívne elektróny. Za určitých podmienok sú elektróny schopné opustiť svoje jadro a presunúť sa do susedstva. Samotný atóm sa kladne nabije a susedný dostane záporný náboj. Pohyb záporných a kladných nábojov pôsobením elektrického poľa sa nazýva elektrický prúd.

V závislosti od vlastností materiálov na vedenie elektriny sa delia na:

  1. Guides.
  2. Dielektrika.
  3. Semiconductors.

Vlastnosti vodičov

Vodiče majú dobrú elektrickú vodivosť . Je to spôsobené tým, že majú veľký počet voľných elektrónov, ktoré nepatria špecificky k žiadnemu z atómov, ktoré sa môžu voľne pohybovať pri pôsobení elektrického poľa.

Väčšina vodičov má nízky odpor a vedie elektrický prúd s veľmi malými stratami. Vzhľadom k tomu, že prvky, ktoré sú ideálne čisté v chemickom zložení, v prírode neexistujú, akýkoľvek materiál obsahuje nečistoty. Nečistoty v vodičoch zaberajú miesta v kryštálovej mriežke a spravidla zabraňujú priechodu voľných elektrónov pôsobením aplikovaného napätia.

Nečistoty zhoršujú vlastnosti vodiča. Čím viac nečistôt, tým viac ovplyvňujú parametre vodivosti.

Takými materiálmi sú dobré vodiče s nízkou odolnosťou:

  • Gold.
  • Silver.
  • Meď.
  • Hliník.
  • Železo.

Zlato a striebro sú dobré vodiče, ale kvôli vysokým nákladom sa používajú tam, kde je potrebné získať kvalitné vodiče s malým objemom. Ide najmä o elektronické obvody, mikroobvody, vodiče vysokofrekvenčných zariadení, v ktorých je samotný vodič vyrobený z lacného materiálu (meď), ktorý je na vrchu pokrytý tenkou vrstvou striebra alebo zlata. To poskytuje príležitosti s minimálnou spotrebou drahých kovov s dobrými frekvenčnými charakteristikami vodiča.

Meď a hliník sú lacnejšie kovy. S miernym poklesom charakteristík týchto materiálov je ich cena rádovo nižšia, čo umožňuje ich masové použitie. Aplikované v elektronike, elektrotechnike. V elektronike ide o trate dosiek s plošnými spojmi, nohy rádiových prvkov, radiátorov a pod. V elektrotechnike je veľmi široko využívaná v vinutiach motorov, na kladenie elektrických a nízkonapäťových elektrických sietí, elektroinštalácií v bytoch, domoch a doprave.

Parameter vodivosti je veľmi závislý od teploty samotného materiálu. Ako sa teplota kryštálov zvyšuje, oscilácia elektrónov v kryštálovej mriežke sa zvyšuje, čo bráni voľnému prechodu voľných elektrónov. Pri poklese - naopak, odpor klesá a pri určitej hodnote blízkej absolútnej nule sa odpor stáva nulovým a vzniká efekt supravodivosti.

Dielektrické vlastnosti

Dielektrika v ich kryštálovej mriežke obsahuje veľmi málo voľných elektrónov, ktoré môžu prenášať náboj pôsobením elektrického poľa. V tomto ohľade, keď sa vytvára potenciálny rozdiel na dielektriku, prúd, ktorý prechádza cez neho je tak zanedbateľný, že sa považuje za nulový - dielektrikum nevedie elektrický prúd. Okrem toho nečistoty obsiahnuté v dielektriku spravidla zhoršujú jeho dielektrické vlastnosti. Prúd prechádzajúci dielektrikom pôsobením pôsobiaceho napätia je určený hlavne množstvom nečistôt.

dielektrika

Najčastejšie dielektriká získané v elektrotechnike, kde je potrebné chrániť zamestnancov pred škodlivými účinkami elektrického prúdu. Ide o izolačné rukoväte rôznych nástrojov a prístrojov meracích prístrojov. V elektronike sú kondenzátorové tesnenia, izolácia drôtu, dielektrické tesnenia potrebné pre chladič aktívnych prvkov, puzdro prístroja.

Polovodiče sú materiály, ktoré vedú elektrinu za určitých podmienok, inak sa správajú ako dielektrika.

Tabuľka: Aký je rozdiel medzi vodičmi a dielektrikami?

vodičdielektrikum
Dostupnosť voľných elektrónovPrítomné vo veľkom množstveŽiadny alebo prítomný, ale veľmi málo
Schopnosť materiálov viesť elektrický prúdVedie dobreNevykonáva, alebo prúd je mierne malý
Čo sa stane, keď sa zvýši napätiePrúd prechádzajúci vodičom sa zvyšuje podľa Ohmovho zákonaPrúd prechádzajúci dielektrikom sa mierne mení a keď sa dosiahne určitá hodnota, dôjde k elektrickému poruche
materiályZlato, striebro, meď a jej zliatiny, hliník a zliatiny, železo a inéEbonit, PTFE, guma, sľuda, rôzne plasty, polyetylén a iné materiály
odporod 10-5 do 10-8 stupňov Ohm / m1010 - 1016 ohm / m
Vplyv nečistôt na odolnosť materiáluNečistoty zhoršujú vodivosť materiálu, čo zhoršuje jeho vlastnostiNečistoty zlepšujú vodivosť materiálu, čo zhoršuje jeho vlastnosti
Zmeny vlastností pri zmene okolitej teplotyS rastúcou teplotou - odpor sa zvyšuje s poklesom - klesá. Pri veľmi nízkych teplotách - supravodivosť.S rastúcou teplotou - odpor klesá.

Odporúčaná

Kagocel a Isoprinosine - porovnanie a čo je lepšie
2019
Fiat Ducato a Ford Transit: porovnanie áut a ktoré je lepšie
2019
Čo odlišuje detský moč od dospelého - hlavné rozdiely
2019