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:
- Průvodci.
- Dielektrika.
- 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. |
Doporučená
Populární Příspěvky
