Өткөргүч жана изоляциялоочу материалдар

электр тогун өткөрүүчү материалдар

The өткөргүч жана изоляциялоочу материалдар алар электр энергиясына карата жүрүм-турумуна жараша классификацияланат. Электр тогун өткөрө алгандары бар, тескерисинче, өткөрө албагандары бар. Бул материалдар ар кандай мүнөздөмөлөргө ээ жана өнөр жайдын жана үй-бүлөнүн ар кандай тармактарында колдонулат.

Бул макалада биз сизге өткөргүч жана изоляциялык материалдар жана алардын ар бири эмне үчүн керектиги жөнүндө билишиңиз керек болгон нерселердин баарын айтып беребиз.

Өткөргүч жана изоляциялоочу материалдар

өткөргүч жана изоляциялоочу материалдар

Материалдарды эки чоң категорияга бөлүүгө болот: өткөргүчтөр жана изоляторлор. Ар бир материал айдоону жеңилдетип же тоскоол кылып жатканына жараша жакшы өткөргүч жана жаман өткөргүч деп аныктаса туурараак болмок. Бул бөлүнүү жылуулук өткөрүмдүүлүккө (б.а. жылуулук өткөрүмдүүлүк) же электр өткөрүмдүүлүккө (б.а. токтун агымына) таасирин тийгизет.

Заттын электр тогун өткөрүшү же өткөрбөшү ал аркылуу электрондордун оңой өтүшүнө жараша болот. Протондор кыймылдабайт, анткени алар электрдик зарядды алып жүрсө да, ядродогу башка протондор жана нейтрондор менен байланышат. Валенттик электрондор жылдыздарды айланып жүргөн экзопланетага окшош. Алар ордунда калуу үчүн жетиштүү тартылат, бирок Аларды ордунан чыгаруу үчүн дайыма эле көп энергия талап кылынбайт.

Металлдар электрондорду оңой эле жоготуп, алышат, ошондуктан алар өткөргүчтөрдүн тизмесин башкарат. Органикалык молекулалар көбүнчө изолятор болуп саналат, анткени алар коваленттик байланыштар (жалпы электрондор) менен бирге кармалып турат, бирок ошондой эле суутек байланыштары көптөгөн молекулаларды турукташтырууга жардам берет. Көпчүлүк материалдар жакшы өткөргүчтөр да, жакшы изоляторлор да эмес. Алар электр тогун оңой өткөрбөйт, бирок жетиштүү энергия болгондо электрондор кыймылдайт.

Кээ бир жылуулоочу материалдар таза абалда, бирок алар аз өлчөмдө башка элемент менен легирленген болсо же аралашмаларды камтыса, өзүн алып жүрүшөт же реакция кылышат. Мисалы, керамикалардын көбү сонун изоляторлор, бирок аларды өзгөртсөңүз, супер өткөргүчтөрдү ала аласыз. Таза суу изолятор болуп саналат, ал эми кир суу аз өткөргүч, ал эми эркин сүзүүчү иондору бар туздуу суу жакшы өткөрөт.

Өткөргүч материал деген эмне?

өткөргүч жана изоляциялоочу материалдар

Өткөргүчтөр электрондордун бөлүкчөлөрдүн ортосунда эркин өтүшүнө мүмкүндүк берүүчү материалдар. Өткөргүч материалдардан жасалган объекттер зарядды объекттин бүткүл бетине өткөрүүгө мүмкүндүк берет. Белгилүү бир жердеги объектке заряд берилсе, ал заттын бүткүл бетине тез таралат.

Заряддын бөлүштүрүлүшү электрондордун кыймылынын натыйжасы. Өткөргүч материалдар электрондорду бир бөлүкчөдөн экинчисине ташууга мүмкүндүк берет, анткени заряддалган объект ар дайым ашыкча электрондордун ортосундагы жалпы түртүүчү күч минимумга чейин өз зарядын бөлүштүрөт. Ошентип, заряддалган өткөргүч башка нерсеге тийип калса, өткөргүч ал тургай өз зарядын ошол нерсеге өткөрүп бере алат.

Эгерде экинчи объект өткөргүч материалдан жасалган болсо, объекттер ортосунда заряддын өтүшү мүмкүн. Өткөргүчтөр электрондордун эркин кыймылы аркылуу зарядды өткөрүүгө мүмкүндүк берет.

Жарым өткөргүч материал деген эмне?

металлдар

Өткөргүч материалдардын ичинен биз бирдей функцияга ээ болгон, бирок изолятор катары да иштей ала турган материалдарды табабыз, бирок бул бир нече факторлорго көз каранды. Бул факторлор:

  • электр талаасы
  • магниттик талаа
  • басым
  • нурлануу
  • чөйрөңүздүн температурасы

Эң көп колдонулган жарым өткөргүч материалдар кремний, германий жана жакында гана күкүрт колдонула баштады жарым өткөргүч материал катары.

Өтө өткөргүч материал деген эмне?

Бул материал кызыктуу, анткени ал материал электр тогун өткөрүшү керек, бирок туура шарттарда, каршылык көрсөтпөй же энергияны жоготпостон өткөрүшү керек.

Жалпысынан металл өткөргүчтөрдүн каршылыгы температуранын төмөндөшү менен төмөндөйт. Критикалык температурага жеткенде, супер өткөргүчтүн каршылыгы кескин төмөндөйт, бирок ичиндеги энергиянын кубатсыз болсо да агышын камсыздайт. Өтө өткөргүчтүк түзүлөт.

Ал көп түрдүү материалдарда, анын ичинде электрдик каршылык көрсөтпөгөн калай же алюминий сыяктуу жөнөкөй эритмелерде кездешет, бул материалдын өз доменине киришине жол бербейт. Кайсы Мейснер эффекти, ал материалды сүзүп кармап турууга мүмкүндүк берет.

Изоляциялоочу материал деген эмне

Өткөргүчтөрдөн айырмаланып, изоляторлор электрондордун атомдон атомго жана молекуладан молекулага эркин өтүшүнө жол бербөөчү материалдар. Эгерде жүк изоляторго белгилүү бир жерде берилсе, ашыкча жүк жүктүн баштапкы ордунда калат. Изоляциялоочу бөлүкчөлөр электрондордун эркин агымына жол бербейт, ошондуктан заряд изоляциялоочу материалдын бетине сейрек бирдей бөлүштүрүлөт.

изоляторлор үчүн пайдалуу эмес да заряд өткөрүү, электростатикалык эксперименттерде жана демонстрацияларда маанилүү роль ойнойт. Өткөргүч объекттер көбүнчө изоляциялоочу объекттерге орнотулат. Изолятордун үстүндө өткөргүчтөрдүн мындай жайгашуусу электр өткөргүч объектиден заряддын анын айланасына өтүшүнө жол бербейт, кыска туташуу же электр тогуна урунуу сыяктуу кырсыктардан сактайт. Бул түзүлүш бизге өткөргүч объектти ага тийбестен башкарууга мүмкүндүк берет.

Ошентип, жылуулоочу материал мобилдик лабораториялык үстөлдүн үстүндөгү өткөргүч үчүн тутка катары иштейт деп айта алабыз. Мисалы, алюминий содасы эксперименттерди жүктөө үчүн колдонулса, банка пластик чөйчөктүн үстүнө орнотулган болушу керек. Айнек изолятор милдетин аткарып, сода куюлган идиштин агып кетишине жол бербейт.

Өткөргүч жана изоляциялоочу материалдардын мисалдары

Өткөргүч материалдардын мисалдарына төмөнкүлөр кирет:

  • төлөө
  • жез
  • алтын
  • алюминий
  • темир
  • болот
  • жез
  • коло
  • сымап
  • графит
  • деңиз суусу
  • бетон

жылуулоочу материалдардын мисалдары төмөнкүлөрдү камтыйт:

  • идиштер
  • резина
  • май
  • асфальт
  • стекловолокно
  • фарфор
  • керамика
  • эсептөөчү
  • пахта (кургак)
  • кагаз (кургак)
  • кургак жыгач)
  • пластик
  • аймак
  • алмаздар
  • таза суу
  • резинка

Материалдарды өткөргүчтөрдүн жана изоляторлордун категорияларына бөлүү жасалма бөлүнүү болуп саналат. Материалды континуум боюнча бир жерге жайгаштыруу көбүрөөк ылайыктуу.

Бардык өткөргүч материалдар бирдей өткөрүмдүүлүккө ээ эмес жана бардык изоляторлор электрондордун кыймылына бирдей туруштук бере бербестигин түшүнүү керек. Өткөргүчтүк кээ бир материалдардын жарыкка тунуктугуна окшош.: Жарыкты оңой "өтө турган" материалдар "тунуктук" деп аталат, ал эми оңой "өтө албагандар" "ачык эмес" деп аталат. Бирок бардык тунук материалдар бирдей оптикалык өткөргүчтүккө ээ эмес. Ошол эле электр өткөргүчтөрү үчүн, кээ бирлери башкаларга караганда жакшыраак.

Өтө өткөргүчтөр деп аталган жогорку өткөргүчтөргө ээ болгондор бир учуна, ал эми экинчи учуна төмөнкү өткөргүч материалдар жайгаштырылат. Жогоруда көрүнүп тургандай, металл, ал эми абдан өткөргүч акырына жакын жайгаштырылат стакан континуумдун башка учуна коюлат. Металлдардын өткөргүчтүгү айнектен триллион триллион эсе жогору болушу мүмкүн.

Температура өткөргүчтүккө да таасирин тийгизет. Температура жогорулаган сайын атомдор менен электрондор энергияга ээ болушат. Кээ бир изоляторлор, мисалы, айнек, муздак кезде начар өткөргүч, бирок ысыкта жакшы өткөргүч. Көпчүлүк металлдар жакшы өткөргүч болуп саналат.. Алар ысык болгондо муздатуу жана начар өткөргүчтөрдү берет. Кээ бир жакшы өткөргүчтөр өтө төмөн температурада супер өткөргүчтөрдөн табылган.

Бул маалымат менен сиз өткөргүч жана изоляциялык материалдар жөнүндө көбүрөөк биле аласыз деп үмүттөнөм.


Макаланын мазмуну биздин принциптерге карманат редакциялык этика. Ката жөнүндө кабарлоо үчүн чыкылдатыңыз бул жерде.

Комментарий биринчи болуп

Комментарий калтырыңыз

Сиздин электрондук почта дареги жарыяланбайт.

*

*

  1. Маалыматтар үчүн жооптуу: Мигель Анхель Гатан
  2. Маалыматтын максаты: СПАМды көзөмөлдөө, комментарийлерди башкаруу.
  3. Мыйзамдуулук: Сиздин макулдугуңуз
  4. Маалыматтарды берүү: Маалыматтар үчүнчү жактарга юридикалык милдеттенмелерден тышкары билдирилбейт.
  5. Маалыматтарды сактоо: Occentus Networks (ЕС) тарабынан уюштурулган маалыматтар базасы
  6. Укуктар: Каалаган убакта маалыматыңызды чектеп, калыбына келтирип жана жок кыла аласыз.