Kas tas ir diriģents, pusvadītāju un izolatoru saskaņā joslas teorija

Elektriskā jauda var iedalīt trīs galvenajās grupās materiāliem: Vadītāju, pusvadītāju un dielektriķa. Galvenā atšķirība ir tā, ka tie ir dažādi vadītspēju elektrisko strāvu. Šajā rakstā parunāsim par atšķirību šādu materiālu un viņu uzvedību elektriskā laukā.

Kas ir diriģents

Tātad, tas diriģents - materiāls (materiāls, vide), lieliski veicot elektrisko strāvu. Viela, kas ir tā saukto brīvo lādēto daļiņu (elektroni vai joni), spēj brīvi pārvietoties visā tilpuma vielas, un, kad elektriskā sprieguma, pašreizējo vadītspēja.

No diriģenta galvenā īpašība ir tā "izturība" (R), Ko mēra omos vai atgriešanās vērtību sauc par "vadīšanas", ar šādu formulu:

G = 1 / R

Un šī vērtība tiek mērīta Siemens.

Par vadītāju attiecas: lielākā daļa metālu, ogleklis (grafīts vai oglekļa), dažādus risinājumus no sāļu un skābju.

Diriģenti, kuros maksa nodošana tiek veikta galvenokārt kustību elektroni (elektronu emisijas), ko sauc vadītāji pirmā veida. Ja veikta sakarā ar joniem (elektrolītu), kas atbild par pārvietojas diriģenti, vadītāji būtu sauc par otrās kārtas.

Visplašāk izmantotie metāli, jo tie ir labākais vadītspēju, un tāpēc ir zemāka izturība pret elektrisko strāvu plūst.

Piemēram, visi piegādes dzīslām (auklas), ir izgatavotas no metāliem, kas ir vadītāji.

Kas ir izolators

Dielektriķi ir vielas, kas piemīt liela izturība un elektriskā strāva tiek veikti vai nu tās nelielām summām.

Tas ir saistīts ar to, ka šie materiāli ir ļoti maz brīvu maksām ir saistīts ar samērā spēcīgu atomu obligācijām. Tāpēc, kad elektriskā strāva lauks dielektriskās vienkārši nav pieejama.

K dielektriķa ietver materiālus, piemēram, stikla, porcelāna, keramikas, PCB, carbolite, destilētu ūdeni (bez sāls piemaisījumi), pulverveida koka, gumijas, utt

Dielektriķi arī ļoti plaši izmanto ikdienā. Wire izolācija, elektriskās apvalks izgatavots no dielektriskie materiāli.

Bet, ja jums izveidot konkrētus nosacījumus, piemēram, ievērojami palielināt darbības spriegums, izolators var kļūt par diriģentu. Protams, jūs esat dzirdējuši šo izteicienu par "izolācijas sadalījumu."

Jebkuras elektriskās stiprības dielektriskās galvenā pazīme ir uzskatāma (šī vērtība ir vienāda ar sadalījums spriegumu).

Kas ir pusvadītāju

Kā var redzēt pat no nosaukuma pusvadītāji ieņem starpstāvokli starp vadītājiem un dielektriķa. Pusvadītāji, kas sākotnējā stāvoklī elektriskā strāva nav pagājis, bet, kad piemēro pusvadītāju materiāla enerģijas, pusvadītāju tiek pārvērsts dielektrisku guide.

Šādi elementi tiek izmantoti elektronikas, no kuriem ražo tranzistori, tiristori, diodes, LED un tamlīdzīgi. D.

Diferenciācija vielu par Vadītāju, pusvadītāju un izolatoru, tiek izskaidrots, izmantojot Band teoriju cietvielu. Tas noteikti nav akceptējusi visas ir vienkārša, bet iepazīt viņu ļoti vēlama.

Band teoriju cietvielu

Tādējādi starpība starp dielektriķa, diriģentiem un pusvadītāju var izskaidrot ar joslas teoriju. Tas notiek šādi:

Kā zināms no Bora modeli atoma elektroni atoma likts uz dažām orbītām

Šajā kristāla režģa elektronu orbītas Solid neizbēgamām pārmaiņām reibumā blakus atomiem un elektroniem. Un šī iemesla dēļ, ir vērojama enerģijas līmeņu elektroni saglabāšanu.

Ar orbītas tuvu kodolā atoma, elektroni var pāriet uz citu līmeni teorētiski, bet tagad ar ārējo orbīta kas ir cietā izplūdušu iekļaušanu apakšlīmeņos, nodošanu elektronu starp tām var būt diezgan viegli.

Un, kad elektriskā potenciāls elektroniem, kas apiņu nejauši uz ārējo orbītu blakus esošiem atomiem iegūt vienotu kustības vektoru, un mēs redzam, elektrisko strāvu.

Tāpēc apakšējais slānis kurā elektroni ir brīvi pārvietojami, ko sauc vadīšanas joslā.

Valence joslas sauc reģionu atļauto enerģiju, un tas ir saskaņā ar vadīšanas joslā.

Lai pārcēlās elektrons no valences zonas uz vadīšanas joslā, tai ir jāšķērso tā saukto bandgap.

Skaitliski tas ir izteikts elektronu volti. Pusvadītāja enerģijas līmeni, diriģenti un dielektriķa var shematiski attēlot šādi:

Kā redzams no attēlā virs diriģents ir aizliegta joslu, proti valence joslā un vadīšanas grupa ir reģionu pārklājas. Tas nozīmē, ka šādā materiālā, pat tiek piemērots maz jaudas, elektroni sāk pārvietoties organismā diriģents.

Līmenī starp pusvadītāju bandgap ir klāt. Tās platums ir norādīts, kāda enerģija ir jāpiemēro pusvadītāja elektroni sāka savu kustību, tas ir, pašreizējā sāka plūst.

Un dielektriskā aizliegts reģions ir tik plašs, ka elektroni nodošana no valences uz notiekošo zonā praktiski izslēgta. Tā kā tas prasa daudz spēka, lai pārvarētu šo šķērsli, kas varētu izraisīt iznīcināšanu dielektriskā.

secinājums

Tas ir viss, ko es gribēju jums pastāstīt par dielektriķa, diriģentiem un pusvadītāji. Ja jūs raksts bija interesants un noderīgs, jūs novērtēsiet to. Un paldies par uzmanību!