Co to jest dyrygent, półprzewodników i izolator według teorii pasmowej

Moc elektryczna może być podzielony na trzy główne grupy materiałów: przewodników, półprzewodników i dielektryków. Główną różnicą jest to, że mają one inny przewodzenie prądu elektrycznego. W tym artykule, pomówmy o różnicy tych materiałów i ich zachowanie w polu elektrycznym.

Jaki jest dyrygent

Tak, to dyrygent - materiał (materiał, środowisko), doskonale przewodzenia prądu elektrycznego. Substancja występuje w tak zwanych wolnych naładowanych cząstek (jony i elektrony) są zdolne poruszać się swobodnie w całej objętości substancji, a gdy napięcie elektryczne, prąd przewodności.

Główną cechą przewodnika jest jego „opór” (R), Mierzona w omach lub wartości powrotnej zwanych „przewodzenia” podaje się:

G = 1 / R

I wartość ta jest mierzona w Siemens.

Dla przewodów obowiązuje: większość metali, węgla (grafitu lub węgla), różne roztwory soli i kwasów.

Przewody w którym ładunek przeniesienie odbywa się głównie przez ruch elektronów (emisja elektronów), zwany przewodów pierwszego rodzaju. Jeśli wykonywane ze względu na jony (elektrolity) odpowiedzialny za przenoszenie przewodów, przewody są nazywane drugiego rzędu.

Najszerzej stosowane metali, ponieważ mają one najlepszą przewodność, a zatem mają mniejszą odporność na prąd elektryczny płynący.

Na przykład, wszystkie druty przewodu doprowadzającego (sznury) są wykonane z metali, które są przewody.

Co jest izolatorem

Dielektryki są to substancje, które wykazują dużą odporność a prąd elektryczny odbywa się albo w mniejszych jego ilościach.

Wynika to z faktu, że te materiały są bardzo niewielu przewoźników bezpłatnie ze względu na stosunkowo silnych wiązań atomowych. Dlatego też, gdy prąd elektryczny pole w dielektryku nie jest po prostu niedostępna.

K dielektryki obejmują takie materiały jak szkło, porcelana, ceramika, płytki, Carbolite, wody destylowanej (bez domieszek), sól drewna w proszku, gumy, itp

Dielektryki również bardzo szerokie zastosowanie w życiu codziennym. izolacja przewodów, elektryczną obudowę z materiałów dielektrycznych.

Ale jeśli stworzyć pewne warunki, na przykład, znacznie zwiększy napięcie robocze, izolator może stać się przewodnikiem. Z pewnością słyszeliście ten wyraz jako „przebicia izolacji.”

Główną cechą dowolnej mocy elektrycznej dielektryka jest uważany (wartość ta jest równa napięciu przebicia).

Co jest półprzewodnikiem

Jak widać również z tytułu półprzewodniki zajmują pozycję pośrednią pomiędzy przewodami i dielektryków. Półprzewodniki w stanie początkowym, prąd elektryczny nie jest przekazywana, ale gdy stosuje się materiał półprzewodnikowy energii, półprzewodnik przekształca się w przewodnik dielektrycznej.

Tego typu elementy są wykorzystywane w elektronice, w których wytwarzają tranzystory, tyrystory, diody LED i podobne. D.

Zróżnicowanie substancji na przewodników, półprzewodników i izolatorów są wyjaśnione przy użyciu Zespół teorii stałych. To z pewnością nie jest akceptowany przez wszystkich prostych, ale poznać ją niezwykle pożądane.

Zespół teorii stałych

Tak więc, różnica między dielektrycznych, przewodów i półprzewodników mogą być wyjaśnione przez teorię taśmy. To idzie tak:

Jak wiadomo z modelu Bohra atomu elektrony w atomie umieszczone na orbitach niektórych

W siatce krystalicznej orbity elektronów Stałe nieuniknionych zmian pod wpływem sąsiednich atomów i elektronów. I z tego powodu, istnieje przesunięcie poziomów energetycznych elektronów retencji.

Orbity blisko jądra atomu elektrony mogą poruszać się na innym poziomie, w teorii, ale teraz z zewnętrznym orbitach, które są w postaci stałej, niewyraźne podpoziomami powstałych transfer elektronów między nimi może być raczej łatwo.

A gdy potencjał elektryczny elektronów, które chmielu losowo na orbitach zewnętrzne sąsiednich atomów uzyskać pojedynczego wektora ruchu, i obserwować prąd elektryczny.

Dlatego dolna warstwa gdzie elektrony są swobodnie przemieszczać, zwany zespół przewodzenia.

Wartościowość zespół zwany obszar dozwolony energii, a to jest w zespół przewodzenia.

Zostać przesunięty elektronu z pasma walencyjnego do pasma przewodzenia, musi przejść przez tak zwane pasmo wzbronione.

Numerycznie jest wyrażona w elektronowolt. Energię półprzewodnikowy poziomach, przewody i dielektryki można schematycznie przedstawić następująco:

Jak widać z rysunku powyżej przewodu ma pasmo zabronione, to pasma walencyjnego i pasma przewodnictwa znajduje się obszar nakładania. Oznacza to, że w takim materiale, nawet stosowana jest mało mocy, elektrony zaczynają poruszać się w ciele przewodnika.

Na poziomie pomiędzy pasma zabronionego półprzewodników jest obecny. Jej szerokość co wskazuje energia musi być stosowana do półprzewodnika, elektrony rozpoczął swój ruch, czyli prąd zaczął płynąć.

A dielektryk zabronione region jest tak szeroka, że ​​przeniesienie elektronów z Valence do trwającego obszarze praktycznie wykluczone. Ponieważ wymaga dużo energii, aby pokonać tę barierę, która spowodowałaby zniszczenie dielektryk.

wniosek

To wszystko, co chciałem powiedzieć o dielektrycznych, przewodów i półprzewodników. Jeśli artykuł był ciekawy i przydatny, można je docenić. I dziękuję za uwagę!