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:
- Vodiče.
- Dielektrika.
- Polovodiče.
Vlastnosti vodičů
\ tVodiče jsou rozlišenydobrou elektrickou vodivostí . 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 vodičů. Čím více nečistot, tím více ovlivňují parametry vodivosti.
Dobré vodiče s nízkou specifickou hodnotoumateriály odolnosti zahrnují:
- Zlato.
- Stříbro.
- Měď.
- Hliník.
- Železo.
Zlato a stříbro jsou dobrými vodiči, 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 na vrcholu 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 velmi silně závisí 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 obsahujívelmi málo volných elektronů , které mohou přenášet náboj při působení 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.![](https://i.radiopachone.org/img/b4e8444b9198571b5c8963b14dbc92.jpg)
Dielektrika
Dielektrika jsou nejrozšířenější v elektrotechnice, kde je nutné chránit servisní 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 | Dielektrika | |
Přítomnost volných elektronů | Přítomné ve velkém množství | Žádný nebo přítomný, ale jen velmi málo |
Schopnost materiálů provádět elektrický proud | Správná jednání | Nechování nebo zanedbatelný proud |
Co se stane, když se aplikované napětí zvýší | Proud procházející vodičem se zvyšuje podle Ohmova zákona | .Proud procházející dielektrikem se mírně mění a když je dosaženo určité hodnoty, dojde k elektrickému výpadku |
Materiály | Zlato, stříbro, měď a jeho slitiny, hliník a slitiny, železo a jiné | \ tEbonit, teflon, pryž, slída, různé plasty, polyethylen a jiné materiály |
Odpor | od 10-5do 10-8ohm /m | stupňů1010- 1016Ohm /m |
Vliv cizích látek na odolnost materiálu | Nečistoty zhoršují vlastnosti vodivosti materiálu, což zhoršuje jeho vlastnosti | .Nečistoty zlepšují vodivost materiálu, což zhoršuje jeho vlastnosti | .
Změny vlastností se změnami okolní teploty | \ tS rostoucí teplotou - odpor se zvyšuje s poklesem - klesá. Při velmi nízkých teplotách - supravodivost. | S rostoucí teplotou se odpor snižuje. |