Az elektronikus vezetőképessége fémek - studopediya
TÁRGY 3 fizikai hatások CONDUCTORS
Jellemzők fém vezetés, hővezetés, és a drift mozgás.
Az elektronikai ipar széles körben használják fémek és ötvözeteik, használják, hogy a vezetékeket.
Besorolni a Az aggregáció: gáz-halmazállapotú, folyékony, szilárd.
Gáznemű - egy pár anyagok és a gázok az elektromos mező, amely ionizáció molekulák. Bennük elektromos áram jön létre, mint az elektronok és ionok. Használt gázkisüléses készülékek.
Folyékony - megoldások különféle sók, savak, lúgok, és megolvad (elektrolitok). A jelenlegi társított iontranszport, az elektrolit összetétele megváltozik, és a merített elektródák elektrolitot anyag az oldatból felszabaduló.
Melt - egy fém, amely elfoglalja a periódusos rendszer 75%. Jelenleg csak azok az elektronok létre őket, és így nincs átadása számít az egyik elektróda a másikra.
A alkalmazása fémes anyagok sorolják:
- nagy vezetőképességű fémek;
- nagy ellenállás ötvözetek.
nagy vezetőképességű fémek. ezüst, réz, alumínium, vas, arany.
A szupravezetők (alacsony T 0 C): alumínium, higany, ólom, nióbium, ón-vegyületek, a titán, a cirkónium.
nagy ellenállás ötvözetek:
- vas, nikkel és a króm (nikróm).
Elemei az első csoport a periódusos monovalens. Vegyérték-elektron gyengén kötődik az atommag és az összes külső fellépések megszakad a kapcsolat a sejtmagba, és kilazul. Ezért, a kristályrácsban oldalak a pozitív töltésű atomok (ionok), és a szabad elektronok közötti utazás őket.
Ionok és elektronok véletlenszerű mozgásban. Az energia ennek a mozgásnak az a belső áram energia.
A mozgás az ionok a rácsot alakító csak rezgések körülbelül egyensúlyi helyzetben. Szabad elektronok tudja mozgatni az egész fém térfogata. Hiányában belül villamos térerőt a fém, az elektronok kaotikusan minden pillanatban különböző elektron sebességek különböző és különböző irányokban. Az elektronok, mint a gáz, ezért gyakran nevezik elektron gáz.
Termikus mozgás nem okoz aktuális mert köszönhetően teljes véletlenszerűség minden irányban fog mozogni az azonos mennyiségű elektront, mint az ellenkező irányba, és ezért a átvitt teljes töltés bármely területen belül nulla.
Ha a vezeték végződik, hogy hozzon létre egy potenciális különbség, azaz a belül hoz létre az elektromos mező, akkor minden elektron tapasztal erő, minden elektron kap további sebességet egy irányban. A mozgás fogják irányítani, vagyis az elektromos áram.
Kaotikus mozgások miatt a külső tényezők (hő). Irányított mozgás miatt a potenciális különbség az úgynevezett drift.
A vezetőképesség különböző fémek különböző, mert köszönhetően:
- különböző számú szabad elektronok egységnyi térfogatra;
- elektron mozgás kapcsolatos állapotok különböző hosszú szabad távon, azaz a az útnak az átlagos elektron két ütközések ionokkal.
A gyakorlatban a fogalmakat: a vezetőképesség és ellenállás:
s - vezetőképesség, MCU / m
R - ellenállás Ohm * mm 2 / m
N - száma szabad elektronok;
m - elektron mobilitás által okozott elektromos mező;
UT - átlagos termikus sebesség.
UT értékeket, n. A különböző vezetékek közelítőleg egyenlő, például:
nmedi = 8,5 x 10 28 m -3. nalyum = 8,3 x 10 28 m -3. értéke hőmozgást sebesség közelítőleg UT = 10 5 m / s.
Minden fém esetében van egy bizonyos ellenállás hőmérsékleti tényezője változásának a T 0 1 0 C, hivatkozott a kezdeti ellenállása 10m (a):
Ez az összefüggés érvényes hőmérséklet 100-150 0 C