Šiame straipsnyje laikysime, kad tai laidininkas. Čia bus aptariami jo apibrėžimo, savybių ir savybių klausimai. Taip pat apsistosime ties dirigento potencialo samprata. Tiriamas objektas yra svarbus mokslo atradimas ir pasiekimas, leidžiantis žmogui dabartiniame vystymosi etape sumažinti svarbių ir išsenkančių žemės išteklių vartojimo išlaidas.
Įvadas
Laidininkas visų pirma yra medžiaga, taip pat tam tikra terpė ar medžiaga, kuri praleidžia elektros srovę mažai arba visai netrukdydama. Laidininkuose yra daug laisvai judančių krūvininkų (dalelių su krūviu), kurie gali laisvai judėti laidininkų viduje. Šiuos nešiklius veikia laidininkas, kuris yra arti elektros įtampos objekto ir sukuria laidumo srovę.
Yra vienalyčio laidininko samprata. Tai yra savybių, kurios yra vienodos, rinkinysbet kuriuo metu. Pavyzdys yra reochord – prietaisas, skirtas el. atsparumas naudojant Wheatstone tilto metodą.
Dėl didelio laisvųjų krūvininkų skaičiaus ir didelio jų mobilumo, konkretaus dydžio, lemiančio elektros laidumą, reikšmė pasiekia dideles reikšmes. Elektrodinamikos mokslo požiūriu laidininkas yra terpė, turinti didžiulę liestinės reikšmę, rodančią dielektrinių nuostolių kampą. Svarstymas visada vyksta nustatant aiškų dažnį. Idealus laidininkas šiuo atveju yra medžiaga, kurios tgδ reikšmė yra be galo didelė. Visi kiti tokių struktūrų tipai vadinami tikrosiomis arba nuostolingomis.
Elektros grandinės dalis
Laidininkas yra elektros grandinės dalis (jungiamasis laidas, metalinė magistralė ir kt.).
Viena iš labiausiai paplitusių kietojo tipo laidžiųjų struktūrų yra metalų, pusmetalių ir anglies (grafito ir anglies) medžiagos. Laidžių skysčių pavyzdžiai yra gyvsidabris, elektrolitiniai tirpalai ir metalo lydalai. Tarp dujų, galinčių praleisti srovę, ryškiausias atstovas yra jonizuotos formos dujos (plazma). Kai kurios medžiagos, dažniau puslaidininkiai, gali pakeisti savo laidžiąsias savybes, jei pasikeičia išorinės jas supančios sąlygos, pvz., pakyla temperatūra ar dopingas.
Elektros laidininkai yra medžiagos ir medžiagos, kurios pagal judėjimo formądalelės skirstomos į pirmą ir antrą rūšį. Pirmuoju atveju laidumo savybę lemia elektroninis judėjimas, o antruoju – joninis judėjimas.
Srovė laidininke
Elektros srove reiškia tvarkingą dalelių judėjimą su krūviu. Srovę galima generuoti įvairiose aplinkose. Būtina sąlyga yra mobiliųjų krūvininkų, kurie gali judėti veikiami lauko, veikiančio iš išorės, buvimas.
Srovė yra skaliarinė vertė, kuri gali turėti dvi reikšmes: teigiamą ir neigiamą. Tai priklauso nuo savavališkos krypties, kuria dalelės juda. Srovės vienetas yra amperas (A).
Srovės stiprumas laidininke yra dydis, kurį galima nustatyti pagal srovę formuojančių teigiamai įkrautų elementų kryptį. Tuo atveju, kai srovę lėmė dalelės, kurių krūvis yra "-", ji įgyja kryptį, priešingą realaus dalelių greičio eigai.
Srovės stipris nustatomas analizuojant santykį Dq (įkrovos kiekį), kuris buvo perduotas per laidininko skerspjūvį per laiko vienetą Dt, ir paties intervalo matmenų vertę:
I=Delta q/ Dela t.
Dreifavimo samprata
Srovės stiprumą rodantis indikatorius yra glaudžiai susijęs su įkrovos dreifo reiškiniu. dalelės. Tarkime, kad turime laidininką, kurio skerspjūvio (S) pjūvyje tam tikrame tūryje yra tam tikras krūvininkų skaičius, atitinkantis skaičių - n. Apmokestinkite visus vežėjusatitinka reikšmę q0. Jei pritaikysite išorinį el. lauke (E), tada nešikliai įgis vidutinį greitį v (dreifinio greičio rodiklį), kuris nukreiptas į priešingą lauką. Jei darysime prielaidą, kad dreifo greitis yra pastovus (srovė juda tuo pačiu greičiu ir ta pačia galia), galime apskaičiuoti dreifo ir dalelių judėjimo ryšio stiprumą:
∆q=q0nv∆ts, o tai reiškia, kad I=q0nvS
Bendras įkrovimas bendrame cilindro tūryje su generatoriaus reikšme Dl=vDt yra.
Atsparumo fenomenas
Laidžio elektrinė varža yra vertė, apibūdinanti jo savybes, kurios gali užkirsti kelią srovei tekėti, taip pat lygi įtampos galinėse laido dalyse ir srovės stiprumo santykiui tai praėjo.
Išvaros sąvoka ir pasipriešinimo bangos formos reiškinys apibūdina reakciją srovės grandinėje su kintamomis reikšmėmis, taip pat elektromagnetinius laukus. Šiuo atveju rezistoriaus sąvoka reiškia radijo komponentą, kurio paskirtis yra įvesti aktyviąją varžą į elektrą. grandinėlė.
Laidžio varža yra reikšmė, kuri dažniausiai žymima R raide (maža arba didelė). Tam tikrose ribose jis yra pastovus ir apskaičiuojamas pagal formulę:
R=U/I, kur R yra pasipriešinimo dydis, I nurodo srovės, kuri teka tarp skirtingų laidininko galų veikiant potencialų skirtumui (A), stiprumą, o U yra laipsniselektrinis skirtumas. potencialai, esantys priešingose jo pusėse.
Fizinis reiškinio aspektas
Elektros srovė laidininke yra tvarkingas tam tikrą krūvį turinčių dalelių judėjimas. Metalai turi didelį elektrinį laidumą, kuris atsiranda dėl daugybės elektronų nešėjų. srovė (laidumo elektronai), kurie susidaro iš metalų elektronų valentinės serijos. Pastarieji neturėtų priklausyti tam tikros rūšies atomams.
Elektronai, kurie juda dėl lauko veikimo, pradeda sklaidytis dėl joninių gardelių nehomogeniškumo. Pats elektronas tokiu atveju praranda savo impulsą, o už judėjimą atsakinga energija paverčiama kristalinės prigimties gardelės vidine energija. Tai sukelia laidininko kaitinimą dėl to, kad praeina el. srovė per ją. Svarbu atsiminti, kad linijinio ryšio prasmė, kurią išreiškia Ohmo dėsnis, ne visada gerbiama. Atsparumo dydį lemia ir jo geometrijos ypatybės bei konkretaus el. medžiagos, iš kurios jis buvo suformuotas, atsparumas.
Dirigento skyrius
Laidžio skerspjūvis yra charakteristika, glaudžiai susijusi su jo varžos reiškiniu. Faktas yra tas, kad metalo krūvininkas yra laisvas elektronas. Būdami chaotiško judėjimo formoje, jie yra tarsi dujų molekulės. Dėl šios priežasties klasikinė fizika apibrėžia elektronus metale kaip elektronų dujas. Taikoma čiateisinės nuostatos dėl idealių dujų.
El. tankio rodiklis. dujos ir kristalinių gardelių struktūra priklauso nuo metalo tipo. Dėl šios priežasties varža priklauso nuo pačios medžiagos, iš kurios buvo sukurtas laidininkas. Taip pat atsižvelgiama į jo ilgį, temperatūrą ir skerspjūvio plotą. Pastarojo įtaką galima paaiškinti tuo, kad sumažėjus elektronų srauto skerspjūviui laidininko viduje, esant tokiai pačiai srovės stiprumo vertei, srautas sutankina. Tai padidina elektrono ir laidininko dalelės sąveiką.
Potencialas
Laidžio elektrinis potencialas yra speciali laidininko charakteristika, pateikiama kaip potencialios energijos skaliarinės energijos parametras, kuris yra „užpildytas“teigiamai įkrauto bandomojo krūvio vieneto versija, kuri buvo dedama į konkretus taškas lauke. Šiai vertei matuoti naudojama tarptautinė vienetų sistema (SI), ty voltas (1V=1J / C). Elektrinis potencialas yra lygus potencinės energijos dydžio, rodančio krūvio ir lauko sąveiką, santykiui su paties krūvio matmeniu.
