Lo que se trata de una teoría de la banda de conductor, semiconductor y el aislante de acuerdo

La energía eléctrica se puede dividir en tres grandes grupos de materiales: conductores, semiconductores y dieléctricos. La principal diferencia es que tienen diferentes conducción de la corriente eléctrica. En este artículo, vamos a hablar de la diferencia de dichos materiales y su comportamiento en un campo eléctrico.

¿Cuál es el conductor

Por lo tanto, este conductor - el material (materiales, medio ambiente), la realización de la perfección corriente eléctrica. Sustancia presente en las denominadas partículas cargadas libres (electrones o iones) son capaces de moverse libremente por todo el volumen de la sustancia, y cuando un voltaje eléctrico, una corriente conductividad.

La principal característica del conductor es su "resistencia" (R), Medida en ohmios o valor de retorno llamados "conducción", está dada por:

G = 1 / R

Y este valor se mide en Siemens.

Para conductores se aplica: la mayoría de los metales, carbono (grafito o carbono), diversas soluciones de sales y ácidos.

Conductores en el que la transferencia de carga se lleva a cabo principalmente por el movimiento de los electrones (emisión de electrones), llamado conductores de la primera clase. Si se realiza debido a los iones (electrolitos) a cargo de los conductores en movimiento, los conductores son llamados segundo orden.

Los metales más utilizados, debido a que tienen la mejor conductividad y, por lo tanto, tienen una menor resistencia a la corriente eléctrica que fluye.

Por ejemplo, todos los hilos conductores de alimentación (cuerdas) están hechos de metales que son conductores.

¿Qué es un aislante

Dieléctricos son aquellas sustancias que presentan gran resistencia y una corriente eléctrica se lleva a cabo ya sea en sus cantidades menores.

Esto se debe al hecho de que estos materiales son muy pocos portadores de carga libres se debe a la relativamente fuertes enlaces atómicos. Por lo tanto, cuando un campo de corriente eléctrica en el dieléctrico simplemente no está disponible.

dieléctricos K incluyen materiales tales como vidrio, porcelana, cerámica, PCB, Carbolite, agua destilada (no hay impurezas de sal), madera en polvo, caucho, etc.

Dieléctricos también muy ampliamente utilizado en la vida cotidiana. El aislamiento del conductor, la vivienda eléctrico de materiales dieléctricos.

Sin embargo, si crea ciertas condiciones, por ejemplo, aumentar en gran medida la tensión de funcionamiento, el aislante puede convertirse en un conductor. Seguramente has escuchado esta expresión como "ruptura del aislamiento."

La característica principal de cualquier fuerza eléctrica del dieléctrico se considera (este valor es igual a la tensión de ruptura).

¿Qué es un semiconductor

Como puede verse incluso desde el título semiconductores ocupan una posición intermedia entre los conductores y dieléctricos. Semiconductores en el estado inicial de la corriente eléctrica no se pasa, pero cuando se aplica a un material semiconductor de la energía, el semiconductor se convierte en una guía dieléctrica.

Tales elementos se utilizan en la electrónica, de los cuales producir transistores, tiristores, diodos, LEDs y similares. D.

La diferenciación de las sustancias en los conductores, semiconductores y aislantes se explican usando Teoría de bandas de sólidos. Ciertamente, no es aceptada por todos simple, pero llegar a conocerla muy deseable.

Teoría de bandas de sólidos

Por lo tanto, la diferencia entre dieléctricos, conductores y semiconductores puede ser explicado por la teoría de la banda. Dice así:

Como se conoce a partir del modelo de Bohr del átomo, los electrones en un átomo colocan en ciertas órbitas

En la red cristalina de la órbita del electrón cambio inevitable Solid bajo la influencia de los átomos vecinos y electrones. Y por esta razón, hay un cambio de niveles de energía de los electrones de retención.

Con órbitas cercanas al núcleo del átomo, los electrones pueden pasar a otro nivel en teoría, pero ahora con externo órbitas que se encuentran en un sólido subniveles en borrosas, la transferencia de electrones entre ellos pueden ser bastante facilidad.

Y cuando un potencial eléctrico de los electrones, que saltan al azar en las órbitas exteriores átomos adyacentes adquirir un solo vector de movimiento, y se observa la corriente eléctrica.

Por lo tanto, la capa inferior, donde los electrones son libremente desplazable, llamada la banda de conducción.

banda de valencia se llama la región de energías permitidas, y es bajo la banda de conducción.

Para electrones movido desde la banda de valencia a la banda de conducción, se debe cruzar la llamada banda prohibida.

Numéricamente, se expresa en electrón-voltios. Una energía semiconductor niveles, conductores y dieléctricos se puede representar esquemáticamente como sigue:

Como se ve en la figura anterior el conductor tiene la banda prohibida, es decir, la banda de valencia y la banda de conducción tiene una región de solapamiento. Esto significa que en el material de un tal, incluso con se aplica poca potencia, los electrones comienzan a moverse dentro del cuerpo del conductor.

A niveles de entre el intervalo de banda semiconductor está presente. Su anchura indica qué energía se debe aplicar a la semiconductor, los electrones comenzaron su movimiento, es decir, la corriente comienza a fluir.

Y el dieléctrico región prohibida es tan amplia que la transferencia de electrones de la valencia de la zona en curso prácticamente excluido. Ya que requiere una energía considerable para superar esta barrera, lo que provocaría la destrucción del dieléctrico.

conclusión

Eso es todo lo que quería decirle sobre dieléctricos, conductores y semiconductores. Si el artículo es interesante y útil, se le aprecia. Y gracias por su atención!