O que é uma teoria banda condutor, semicondutores e isoladores de acordo

A energia eléctrica podem ser divididas em três grandes grupos de materiais: condutores, semicondutores e dieléctricos. A principal diferença é que eles têm de condução diferente de corrente elétrica. Neste artigo, vamos falar sobre a diferença de tais materiais e seu comportamento em um campo elétrico.

O que é o condutor

Assim, este condutor - prima (material, meio ambiente), perfeitamente conduzir corrente elétrica. Substância presente nos chamados livres partículas carregadas (electrões ou iões) são capazes de mover-se livremente em todo o volume da substância, e quando uma tensão eléctrica, uma corrente condutividade.

A principal característica do condutor é a sua "resistência" (R), Medida em ohms ou valor de retorno chamadas de "condução", é dada por:

L = 1 / R

E este valor é medido em Siemens.

Para condutores aplica-se: a maioria dos metais, carbono (grafite ou carbono), diferentes soluções de sais e ácidos.

Condutor em que transferência de carga é realizado principalmente pelo movimento de elétrons (emissão de elétrons), chamado de condutores do primeiro tipo. Se realizado devido aos iões (electrólitos) em carga de condutores em movimento, os condutores são chamados de segunda ordem.

Os metais mais utilizados, porque eles têm o melhor condutividade e, portanto, têm uma menor resistência à corrente elétrica fluindo.

Por exemplo, todos os fios condutores de alimentação (cabos) são feitos a partir de metais que são condutores.

O que é um isolante

Dieléctricos são as substâncias que exibem uma grande resistência e uma corrente eléctrica é conduzida, quer nas suas quantidades menores.

Isto é devido ao fato de que estes materiais são muito poucos portadores de carga livre é devido a ligações atômicas relativamente fortes. Portanto, quando um campo de corrente elétrica no dielétrico simplesmente não está disponível.

K dieléctricos incluem materiais, tais como vidro, porcelana, cerâmica, PCB, Carbolite, água destilada (sem impurezas de sal), madeira em pó, borracha, etc.

Dielectrics também muito utilizado na vida cotidiana. isolamento do fio, habitação eléctrico de materiais dieléctricos.

Mas se você criar certas condições, por exemplo, aumentar significativamente a tensão de funcionamento, o isolador pode se tornar um condutor. Certamente você já ouviu essa expressão como "quebra do isolamento."

A característica principal de qualquer resistência eléctrica do dielétrico é considerado (este valor é igual à tensão de ruptura).

O que é um semicondutor

Como pode ser observado mesmo a partir do título semicondutores ocupam uma posição intermediária entre os condutores e dieléctricos. Semicondutores no estado inicial da corrente eléctrica não é passado, mas quando aplicada a um material semicondutor de energia, o semicondutor é convertido num guia de dieléctrico.

Tais elementos são utilizados em electrónica, das quais produzir transistores, diodos, tiristores, LEDs e semelhantes. D.

Diferenciação das substâncias sobre os condutores, semicondutores e isoladores são explicados usando teoria banda de sidos. Certamente não é aceite por todos simples, mas conhecê-la extremamente desejável.

teoria banda de sidos

Assim, a diferença entre dieléctricos, condutores e semicondutores pode ser explicado pela teoria banda. Ele vai como esta:

Como é conhecido a partir do modelo de Bohr do átomo, electrões num átomo colocados em órbitas certas

Na malha cristalina da órbita de electrões alteração inevitável sólido sob a influência de átomos e electrões vizinhos. E por esta razão, há uma mudança de níveis de energia de retenção de elétrons.

Com órbitas fechar para o núcleo do átomo, os electrões podem passar para um outro nível, em teoria, mas agora com externo órbitas que estão numa forma sólida em sub-níveis borradas, a transferência de electrões entre os mesmos pode ser bastante facilmente.

E quando um potencial eléctrico dos electrões, que hop aleatoriamente nas órbitas exteriores adjacentes átomos de adquirir um ico vector de movimento, e observa-se a corrente eléctrica.

Por conseguinte, a camada inferior em que os electrões são livremente deslocável, chamado a banda de condução.

banda de valência é chamada a região de energias permitidas, e está sob a banda de condução.

Para electrões movido da banda de valência para a banda de condução, deve atravessar a chamada banda proibida.

Numericamente, que é expressa em electrão-volt. A energia de semicondutores andares, condutores e dieléctricos pode ser esquematicamente representada como segue:

Como pode ser visto a partir da figura acima do condutor tem a banda proibida, isto é, a banda de valência e da banda de condução possui uma região de sobreposição. Isto significa que, em tal material de um, mesmo com pouca força é aplicada, os electrões estão começando a mover-se dentro do corpo do condutor.

Em níveis entre a banda proibida do semicondutor está presente. Sua largura indica que a energia deve ser aplicado a de semicondutores, os elétrons começou seu movimento, isto é, a corrente começou a fluir.

E região proibida dielétrica é tão grande que a transferência de elétrons de valência para a área contínua praticamente excluídos. Desde que requer energia considerável para superar esta barreira, o que causaria a destruição do dielétrico.

conclusão

Isso é tudo o que eu queria dizer a você sobre dielétricos, condutores e semicondutores. Se você artigo foi interessante e útil, você irá apreciá-lo. E obrigado por sua atenção!