Dalam artikel ini kita akan menganggap bahawa ini adalah konduktor. Di sini persoalan definisi, ciri dan sifatnya akan disentuh. Kami juga akan membincangkan konsep potensi konduktor. Objek yang dikaji ialah penemuan penting dan pencapaian sains, yang membolehkan seseorang pada peringkat pembangunan sekarang mengurangkan kos penggunaan sumber bumi yang penting dan habis.
Pengenalan
Konduktor adalah terutamanya bahan, serta medium atau bahan tertentu, yang mengalirkan arus elektrik dengan sedikit atau tiada halangan. Konduktor mengandungi sejumlah besar pembawa cas yang bergerak bebas (zarah dengan cas), yang mampu bergerak bebas di dalam konduktor. Pembawa ini dipengaruhi oleh konduktor yang berdekatan dengan objek voltan elektrik dan menghasilkan arus pengaliran.
Terdapat konsep konduktor homogen. Ia adalah satu set ciri yang samapada bila-bila masa. Contohnya ialah reochord - peranti untuk mengukur e-mel. rintangan menggunakan kaedah jambatan Wheatstone.
Disebabkan kehadiran sejumlah besar pembawa cas percuma dan tahap mobiliti yang tinggi, nilai kuantiti khusus yang menentukan kekonduksian elektrik mencapai nilai yang besar. Dari sudut pandangan sains elektrodinamik, konduktor adalah medium dengan nilai tangen yang besar, menunjukkan sudut kehilangan dielektrik. Pertimbangan sentiasa berlaku melalui penentuan frekuensi yang jelas. Konduktor yang ideal dalam kes ini ialah bahan yang mempunyai nilai tgδ dalam saiz yang tidak terhingga besar. Semua jenis lain struktur sedemikian dipanggil sebenar, atau lossy.
Sebahagian daripada litar elektrik
Konduktor ialah sebahagian daripada litar elektrik (wayar penyambung, bas logam, dll.).
Salah satu daripada struktur konduktif yang paling biasa bagi jenis pepejal ialah bahan logam, semilogam dan karbon (grafit dan arang batu). Contoh cecair konduktif termasuk merkuri, larutan elektrolitik, dan cair logam. Antara gas yang mampu mengalirkan arus, wakil yang paling menonjol ialah gas dalam bentuk terion (plasma). Sesetengah bahan, lebih kerap semikonduktor, boleh menukar sifat konduktifnya jika keadaan luaran di sekelilingnya berubah, seperti menaikkan suhu atau doping.
Konduktor elektrik ialah bahan dan bahan yang, mengikut bentuk pergerakanzarah dibahagikan kepada jenis pertama dan kedua. Dalam kes pertama, sifat kekonduksian ditentukan oleh gerakan elektronik, dan dalam kes kedua, oleh gerakan ionik.
Arus dalam konduktor
Di bawah arus elektrik bermaksud pergerakan zarah dengan cas, secara teratur. Arus boleh dijana dalam pelbagai persekitaran. Prasyarat ialah kehadiran pembawa caj mudah alih yang boleh bergerak di bawah pengaruh medan yang digunakan dari luar.
Semasa ialah nilai skalar yang boleh mengambil dua nilai: positif dan negatif. Ia bergantung pada arah sewenang-wenangnya di mana zarah bergerak. Unit arus ialah ampere (A).
Kekuatan arus dalam konduktor ialah kuantiti yang boleh ditentukan oleh arah unsur bercas positif yang membentuk arus. Dalam kes apabila arus disebabkan oleh zarah dengan cas "-", ia memperoleh arah yang bertentangan dengan halaju sebenar zarah.
Kekuatan semasa ditentukan dengan menganalisis nisbah Dq (jumlah cas) yang dipindahkan melalui keratan rentas konduktor, seunit masa Dt, kepada nilai dimensi selang itu sendiri:
I=Delta q/ Dela t.
Konsep hanyut
Penunjuk yang menunjukkan kekuatan arus berkait rapat dengan fenomena hanyut cas. zarah. Katakan kita mempunyai konduktor, dalam bahagian keratan rentas (S) yang mana, terdapat sejumlah pembawa caj tertentu dalam volum tertentu sepadan dengan nombor - n. Caj semua pembawasepadan dengan nilai q0. Jika anda menggunakan elektrik luaran. medan (E), maka pembawa akan memperoleh halaju purata v (penunjuk halaju hanyut), yang diarahkan ke arah medan bertentangan. Jika kita mengandaikan bahawa hanyut mempunyai kelajuan malar (arus bergerak pada kadar yang sama dan dengan kuasa yang sama), kita boleh mengira kekuatan hubungan antara hanyutan dan pergerakan zarah:
∆q=q0nv∆ts, yang membayangkan bahawa I=q0nvS
Jumlah cas dalam jumlah isipadu silinder dengan nilai generatrik Dl=vDt ialah.
Fenomena Rintangan
Rintangan elektrik konduktor ialah nilai yang mencirikan sifatnya yang boleh menghalang pengaliran arus, dan ia juga sama dengan nisbah voltan pada bahagian hujung wayar kepada kekuatan arus yang lulus.
Konsep impedans dan fenomena bentuk gelombang rintangan menerangkan tindak balas bagi litar arus dengan nilai berubah-ubah, serta medan elektromagnet. Dalam kes ini, konsep perintang bermaksud komponen radio, yang tujuannya adalah untuk memperkenalkan rintangan aktif ke dalam elektr. rantai.
Rintangan konduktor ialah nilai yang paling kerap dilambangkan dengan huruf R (kecil atau besar). Dalam had tertentu, ia adalah malar dan dikira dengan formula:
R=U/I, di mana R ialah jumlah rintangan, I menunjukkan kekuatan arus yang mengalir di antara hujung konduktor yang berbeza di bawah pengaruh beza keupayaan (A), dan U ialah darjahperbezaan elektrik. potensi yang terletak di sisi bertentangannya.
Aspek fizikal fenomena
Arus elektrik dalam konduktor ialah pergerakan zarah yang teratur dengan cas tertentu. Logam mempunyai kekonduksian elektrik yang tinggi, yang disebabkan oleh kehadiran sejumlah besar pembawa elektron. arus (konduksi elektron), yang terbentuk daripada siri valens elektron logam. Yang terakhir tidak sepatutnya tergolong dalam jenis atom tertentu.
Elektron yang bergerak disebabkan oleh tindakan medan mula bertaburan pada ketidakhomogenan kekisi ionik. Elektron itu sendiri dalam kes ini kehilangan momentumnya, dan tenaga yang bertanggungjawab untuk pergerakan ditukar menjadi tenaga dalaman kekisi yang bersifat kristal. Ia menyebabkan pemanasan konduktor disebabkan oleh laluan e-mel. arus melaluinya. Adalah penting untuk diingat bahawa makna hubungan linear, yang dinyatakan oleh hukum Ohm, tidak selalu dihormati. Magnitud rintangan juga ditentukan oleh ciri geometrinya dan sifat e-mel tertentu. rintangan bahan dari mana ia terbentuk.
Bahagian konduktor
Keratan rentas konduktor ialah ciri yang berkait rapat dengan fenomena rintangannya. Hakikatnya ialah pembawa cas dalam logam adalah elektron bebas. Berada dalam bentuk pergerakan yang huru-hara, mereka seperti molekul gas. Atas sebab ini, fizik klasik mentakrifkan elektron dalam logam sebagai gas elektron. Berkenaan di siniperuntukan undang-undang untuk gas ideal.
Penunjuk ketumpatan el. gas dan struktur kekisi kristal adalah disebabkan oleh jenis logam. Atas sebab ini, rintangan bergantung pada jenis bahan itu sendiri dari mana konduktor itu dicipta. Panjang, suhu dan luas keratan rentasnya juga diambil kira. Pengaruh yang terakhir boleh dijelaskan kerana fakta bahawa penurunan keratan rentas aliran elektron di dalam konduktor, dengan nilai kekuatan semasa yang sama, membawa kepada pemadatan aliran. Ini menyebabkan peningkatan dalam interaksi antara elektron dan zarah bahan konduktor.
Potensi
Potensi elektrik konduktor ialah ciri khas konduktor, dipersembahkan sebagai parameter tenaga skalar tenaga keupayaan, yang "diisi" dengan versi unit bercas positif bagi cas ujian, yang diletakkan pada titik tertentu di atas padang. Untuk mengukur nilai ini, Sistem Unit Antarabangsa (SI) digunakan iaitu Volt (1V=1J/C). Keupayaan elektrik adalah sama dengan nisbah magnitud tenaga keupayaan, menunjukkan interaksi cas dan medan, dengan dimensi cas itu sendiri.
