In dit artikel zullen we beschouwen dat dit een dirigent is. Hier zullen vragen over de definitie, kenmerken en eigenschappen worden besproken. We zullen ook stilstaan bij het concept van het potentieel van een geleider. Het object dat wordt bestudeerd is een belangrijke ontdekking en prestatie van de wetenschap, waardoor een persoon in het huidige ontwikkelingsstadium de kosten van het verbruiken van belangrijke en uitputtelijke hulpbronnen van de aarde kan verlagen.
Inleiding
Een geleider is in de eerste plaats een stof, evenals een bepaald medium of materiaal, dat een elektrische stroom geleidt met weinig of geen obstructie. Geleiders bevatten een groot aantal vrij bewegende ladingsdragers (deeltjes met een lading), die vrij in de geleiders kunnen bewegen. Deze dragers worden beïnvloed door een geleider die zich dicht bij het elektrische spanningsobject bevindt en creëren een geleidingsstroom.
Er is een concept van een homogene geleider. Het is een reeks kenmerken die hetzelfde zijnop elk punt. Een voorbeeld is een reochord - een apparaat voor het meten van e-mail. weerstand met behulp van de Wheatstone-brugmethode.
Door de aanwezigheid van een groot aantal gratis ladingsdragers en een hoge mate van hun mobiliteit, bereikt de waarde van de specifieke grootheid die de elektrische geleidbaarheid bepa alt grote waarden. Vanuit het oogpunt van elektrodynamische wetenschap is een geleider een medium met een enorme raaklijnwaarde, die de hoek van diëlektrisch verlies aangeeft. Afweging vindt altijd plaats door het bepalen van een duidelijke frequentie. Een ideale geleider is in dit geval een materiaal met een waarde van tgδ in een oneindig grote afmeting. Alle andere typen van dergelijke structuren worden echt of lossy genoemd.
Onderdeel van een elektrisch circuit
Een geleider maakt deel uit van een elektrisch circuit (verbindingsdraad, metalen bus, enz.).
Een van de meest voorkomende geleidende structuren van het vaste type zijn stoffen van metalen, halfmetalen en koolstoffen (grafiet en steenkool). Voorbeelden van geleidende vloeistoffen zijn kwik, elektrolytische oplossingen en metaalsmelten. Van de gassen die stroom kunnen geleiden, is gas in geïoniseerde vorm (plasma) de meest prominente vertegenwoordiger. Sommige stoffen, vaker halfgeleiders, kunnen hun geleidende eigenschappen veranderen als de externe omstandigheden om hen heen veranderen, zoals temperatuurverhoging of doping.
Elektrische geleiders zijn stoffen en materialen die, in overeenstemming met de vorm van bewegingdeeltjes worden verdeeld in de eerste en tweede soort. In het eerste geval wordt de eigenschap van geleidbaarheid bepaald door elektronische beweging en in het tweede geval door ionische beweging.
Stroom in geleider
Onder de elektrische stroom betekent de beweging van deeltjes met een lading, op een ordelijke manier. Stroom kan in verschillende omgevingen worden opgewekt. Voorwaarde is de aanwezigheid van mobiele ladingdragers die kunnen bewegen onder invloed van een van buitenaf aangelegd veld.
Current is een scalaire waarde die twee waarden kan aannemen: positief en negatief. Het hangt af van de willekeurige richting waarlangs de deeltjes bewegen. De eenheid van stroom is de ampère (A).
De sterkte van de stroom in de geleider is een grootheid die kan worden bepaald door de richting van de positief geladen elementen die de stroom vormen. In het geval dat de stroom werd veroorzaakt door deeltjes met een lading "-", krijgt deze een richting die tegengesteld is aan het verloop van de werkelijke snelheid van de deeltjes.
De stroomsterkte wordt bepaald door analyse van de verhouding Dq (hoeveelheid lading) die per tijdseenheid Dt door de doorsnede van de geleider werd overgedragen, tot de dimensionale waarde van het interval zelf:
I=Delta q/ Dela t.
Het concept van drift
De indicator die de sterkte van de stroom aangeeft, hangt nauw samen met het fenomeen van de ladingsdrift. deeltjes. Stel dat we een geleider hebben, in het gedeelte van de doorsnede (S) waarvan er een bepaald aantal ladingsdragers is in een specifiek volume dat overeenkomt met het nummer - n. Alle vervoerders opladenkomt overeen met de waarde q0. Als u een externe elektr. veld (E), dan krijgen de dragers een gemiddelde snelheid v (een indicator van de driftsnelheid), die naar het tegenovergestelde veld is gericht. Als we aannemen dat de drift een constante snelheid heeft (de stroom beweegt in hetzelfde tempo en met hetzelfde vermogen), kunnen we de sterkte van de relatie tussen de drift en de beweging van deeltjes berekenen:
∆q=q0nv∆ts, wat impliceert dat I=q0nvS
De totale lading in het totale volume van de cilinder met de waarde van de beschrijvende Dl=vDt is.
Weerstandsverschijnsel
De elektrische weerstand van een geleider is een waarde die zijn eigenschappen kenmerkt die de stroom kunnen voorkomen, en het is ook gelijk aan de verhouding van de spanning aan de eindsecties van de draad tot de sterkte van de stroom dat is voorbij.
Het concept van impedantie en het fenomeen van weerstandsgolfvorm beschrijven de reactie voor een stroomcircuit met variabele waarden, evenals elektromagnetische velden. In dit geval betekent het concept van een weerstand een radiocomponent, waarvan het doel is om actieve weerstand in een elektr te introduceren. ketting.
De weerstand van een geleider is een waarde die meestal wordt aangegeven met de letter R (klein of groot). Binnen bepaalde grenzen is het constant en wordt het berekend met de formule:
R=U/I, waar R de hoeveelheid weerstand is, geeft I de sterkte aan van de stroom die tussen de verschillende uiteinden van de geleider stroomt onder invloed van het potentiaalverschil (A), en U is de graadelektrisch verschil. potentiëlen die zich aan weerszijden bevinden.
Fysiek aspect van het fenomeen
Elektrische stroom in een geleider is een geordende beweging van deeltjes met een bepaalde lading. Metalen hebben een hoge elektrische geleidbaarheid, wat te wijten is aan de aanwezigheid van een groot aantal elektronendragers. stroom (geleidingselektronen), die worden gevormd uit de valentiereeks van elektronen van metalen. Deze laatste zouden niet tot een bepaald soort atomen moeten behoren.
De elektronen die bewegen door de werking van het veld beginnen te verstrooien op de inhomogeniteit van de ionenroosters. Het elektron zelf verliest in dit geval zijn momentum en de energie die verantwoordelijk is voor de beweging wordt omgezet in de interne energie van het rooster van kristallijne aard. Het veroorzaakt verwarming van de geleider door het passeren van e-mail. stroom er doorheen. Het is belangrijk om te onthouden dat de betekenis van een lineaire relatie, die wordt uitgedrukt door de wet van Ohm, niet altijd wordt gerespecteerd. De grootte van de weerstand wordt ook bepaald door de kenmerken van de geometrie en de eigenschappen van de specifieke e-mail. weerstand van het materiaal waaruit het is gevormd.
Sectie dirigent
De doorsnede van een geleider is een kenmerk dat nauw verwant is aan het fenomeen van zijn weerstand. Feit is dat de ladingsdrager in het metaal een vrij elektron is. Omdat ze in een chaotische vorm van beweging zijn, zijn ze als gasmoleculen. Om deze reden definieert de klassieke natuurkunde elektronen in een metaal als een elektronengas. Hier van toepassing:wettelijke bepalingen voor ideale gassen.
Indicator van de dichtheid van el. gas en de structuur van kristalroosters zijn te wijten aan het type metaal. Om deze reden hangt de weerstand af van het soort stof zelf waaruit de geleider is gemaakt. Er wordt ook rekening gehouden met de lengte, temperatuur en dwarsdoorsnede. De invloed van dit laatste kan worden verklaard door het feit dat een afname van de doorsnede van de elektronenstroom in de geleider, met dezelfde waarde van de stroomsterkte, leidt tot een verdichting van de stroom. Dit veroorzaakt een toename van de interactie tussen het elektron en het deeltje van de geleidersubstantie.
Potentieel
Het elektrische potentieel van een geleider is een speciaal kenmerk van een geleider, gepresenteerd als een scalaire energieparameter van potentiële energie, die is "gevuld" met een positief geladen eenheidsversie van de testlading, die op een bepaald punt op het veld. Om deze waarde te meten wordt het International System of Units (SI) gebruikt, namelijk de Volt (1V=1J/C). De elektrische potentiaal is gelijk aan de verhouding van de grootte van de potentiële energie, die de interactie van de lading en het veld aangeeft, tot de afmeting van de lading zelf.
