Jaký je rozdíl mezi dielektriky a vodiči?

Všechny látky se skládají z molekul, molekul atomů, atomů kladně nabitých jader, kolem kterých se nacházejí negativní elektrony. Za určitých podmínek jsou elektrony schopny opustit své jádro a přesunout se do sousedního prostoru. Atom samotný se stává kladně nabitým a sousední záporný náboj. Pohyb záporných a kladných nábojů působením elektrického pole se nazývá elektrický proud.

V závislosti na vlastnostech materiálů pro vedení elektřiny se dělí na:

1. Průvodci.
2. Dielektrika.
3. Polovodiče.

Vlastnosti vodiče

Vodiče mají dobrou elektrickou vodivost . Toto je kvůli skutečnosti, že oni mají velký počet volných elektronů, které nepatří specificky k některému z atomů, které se mohou volně pohybovat za působení elektrického pole.

Většina vodičů má nízký odpor a vede elektrický proud s velmi malými ztrátami. Vzhledem k tomu, že prvky, které jsou ideálně čisté v chemickém složení, neexistují v přírodě, jakýkoliv materiál obsahuje nečistoty. Nečistoty v vodičích zabírají místa v krystalové mřížce a zpravidla zabraňují průchodu volných elektronů působením použitého napětí.

Nečistoty zhoršují vlastnosti vodiče. Čím více nečistot, tím více ovlivňují parametry vodivosti.

Takovými materiály jsou dobré vodiče s nízkým odporem:

• Zlato
• Stříbro.
• Měď.
• Hliník.
• Železo

Zlato a stříbro jsou dobré vodiče, ale vzhledem k vysokým nákladům se používají tam, kde je nutné získat kvalitní vodiče s malým objemem. Jedná se především o elektronické obvody, mikroobvody, vodiče vysokofrekvenčních zařízení, ve kterých je vodič sám vyroben z levného materiálu (měď), který je nahoře pokryt tenkou vrstvou stříbra nebo zlata. To poskytuje příležitosti s minimální spotřebou drahých kovů s dobrými kmitočtovými charakteristikami vodiče.

Měď a hliník jsou levnější kovy. S mírným poklesem vlastností těchto materiálů je jejich cena řádově nižší, což umožňuje jejich masové využití. Aplikovaný v elektronice, elektrotechnice. V elektronice se jedná o stopy desek s plošnými spoji, nohy radioelementů, radiátory atd.

Parametr vodivosti je velmi závislý na teplotě samotného materiálu. Jak se teplota krystalů zvyšuje, oscilace elektronů v krystalové mřížce se zvyšuje a brání volnému průchodu volných elektronů. Při poklesu - naopak odpor klesá a při určité hodnotě blízké absolutní nule se odpor stává nulovým a vzniká efekt supravodivosti.

Dielektrické vlastnosti

Dielektrika v jejich krystalové mřížce obsahuje velmi málo volných elektronů, které mohou přenášet náboj působením elektrického pole. V tomto ohledu je při vytváření potenciálního rozdílu na dielektriku proud, který jím prochází, tak zanedbatelný, že je považován za nulový - dielektrikum nevede elektrický proud. Kromě toho nečistoty obsažené v jakémkoliv dielektriku zpravidla zhoršují jeho dielektrické vlastnosti. Proud procházející dielektrikem působením působícího napětí je dán hlavně množstvím nečistot.

Dielektrika

Nejběžnější dielektrika v elektrotechnice, kde je nutné chránit personál před škodlivými účinky elektrického proudu. Jedná se o izolační rukojeti různých přístrojů a přístrojů měřicího zařízení. V elektronice jsou k dispozici kondenzátorová těsnění, izolace vodičů, dielektrická těsnění nezbytná pro chladič aktivních prvků, přístrojová skříň.

Polovodiče jsou materiály, které za určitých podmínek vedou elektřinu, jinak se chovají jako dielektrika.

Tabulka: jaký je rozdíl mezi vodiči a dielektriky?

	Průzkumník	Dielektrické
Dostupnost volných elektronů	Ve velkém množství	Žádný nebo přítomný, ale jen velmi málo
Schopnost materiálů provádět elektrický proud	Vede dobře	Neprovádí, nebo je proud mírně malý
Co se stane, když se zvýší napětí	Proud procházející vodičem se zvyšuje podle Ohmova zákona	Proud procházející dielektrikem se mírně mění a když je dosaženo určité hodnoty, dojde k elektrickému selhání
Materiály	Zlato, stříbro, měď a jeho slitiny, hliník a slitiny, železo a další	Ebonit, PTFE, pryž, slída, různé plasty, polyethylen a další materiály
Odpor	od 10-5 do 10-8 stupňů Ohm / m	1010 - 1016 ohm / m
Vliv nečistot na odolnost materiálu	Nečistoty zhoršují vodivost materiálu, což zhoršuje jeho vlastnosti	Nečistoty zlepšují vodivost materiálu, což zhoršuje jeho vlastnosti
Změny vlastností při změnách okolní teploty	S rostoucí teplotou - odpor se zvyšuje s poklesem - klesá. Při velmi nízkých teplotách - supravodivost.	S rostoucí teplotou - odpor klesá.