Trong bài viết này, chúng tôi sẽ xem xét rằng đây là một chất dẫn điện. Tại đây các câu hỏi về định nghĩa, tính năng và thuộc tính của nó sẽ được giải đáp. Chúng ta cũng sẽ đi sâu vào khái niệm về tiềm năng của một chất dẫn điện. Đối tượng đang được nghiên cứu là một khám phá và thành tựu quan trọng của khoa học, cho phép một người ở giai đoạn phát triển hiện tại giảm chi phí tiêu thụ các nguồn tài nguyên quan trọng và cạn kiệt của trái đất.
Giới thiệu
Chất dẫn điện chủ yếu là một chất, cũng như một phương tiện hoặc vật liệu nhất định, dẫn dòng điện mà ít hoặc không bị cản trở. Vật dẫn chứa một số lượng lớn các hạt mang điện tích chuyển động tự do (các hạt mang điện tích), chúng có thể di chuyển tự do bên trong vật dẫn. Các hạt tải điện này chịu ảnh hưởng của một vật dẫn gần đối tượng có điện áp và tạo ra dòng điện dẫn.
Có một khái niệm về chất dẫn điện đồng chất. Đó là một tập hợp các đặc điểm giống nhautại bất kỳ thời điểm nào. Một ví dụ là reochord - một thiết bị để đo lường email. kháng bằng phương pháp cầu Wheatstone.
Do sự hiện diện của một số lượng lớn hạt tải điện tự do và mức độ di động của chúng cao, giá trị của đại lượng xác định độ dẫn điện đạt giá trị lớn. Theo quan điểm của khoa học điện động lực học, vật dẫn là vật trung gian có giá trị tiếp tuyến rất lớn, biểu thị góc mất điện môi. Việc cân nhắc luôn diễn ra thông qua việc xác định tần suất rõ ràng. Vật dẫn lý tưởng trong trường hợp này là vật liệu có giá trị tgδ ở kích thước lớn vô hạn. Tất cả các loại cấu trúc khác như vậy được gọi là thực hoặc mất mát.
Một phần của mạch điện
Dây dẫn là một phần của mạch điện (dây kết nối, thanh cái kim loại, v.v.).
Một trong những cấu trúc dẫn điện phổ biến nhất của loại rắn là các chất kim loại, bán kim loại và nguyên tử cacbon (than chì và than đá). Ví dụ về chất lỏng dẫn điện bao gồm thủy ngân, dung dịch điện phân và kim loại nóng chảy. Trong số các chất khí có khả năng dẫn dòng điện, đại diện nổi bật nhất là chất khí ở dạng ion hóa (plasma). Một số chất, thường là chất bán dẫn, có thể thay đổi tính chất dẫn điện của chúng nếu điều kiện bên ngoài xung quanh chúng thay đổi, chẳng hạn như tăng nhiệt độ hoặc pha tạp.
Vật dẫn điện là những chất và vật liệu phù hợp với hình thức chuyển độngcác hạt được chia thành loại thứ nhất và loại thứ hai. Trong trường hợp đầu tiên, tính chất của độ dẫn điện được xác định bằng chuyển động điện tử và trong trường hợp thứ hai, bằng chuyển động ion.
Dòng điện trong dây dẫn
Dòng điện có nghĩa là chuyển động của các hạt mang điện tích một cách có trật tự. Dòng điện có thể được tạo ra trong nhiều môi trường khác nhau. Điều kiện tiên quyết là sự hiện diện của các nhà cung cấp dịch vụ di động có thể di chuyển dưới ảnh hưởng của trường được áp dụng từ bên ngoài.
Dòng điện là một giá trị vô hướng có thể nhận hai giá trị: dương và âm. Nó phụ thuộc vào hướng tùy ý mà các hạt chuyển động. Đơn vị của dòng điện là ampe (A).
Cường độ dòng điện trong vật dẫn là đại lượng có thể xác định được bằng hướng của các phần tử mang điện dương tạo thành dòng điện. Trong trường hợp khi dòng điện là do các hạt mang điện tích "-", nó có hướng ngược với hướng với tốc độ thực của các hạt.
Cường độ dòng điện được xác định bằng cách phân tích tỷ số Dq (lượng điện tích) được chuyển qua tiết diện dây dẫn, trên một đơn vị thời gian Dt, với giá trị thứ nguyên của chính khoảng thời gian đó:
I=Delta q / Dela t.
Khái niệm về độ trôi
Chỉ số cho biết cường độ dòng điện có liên quan mật thiết đến hiện tượng trôi điện tích. vật rất nhỏ. Giả sử chúng ta có một dây dẫn, trong tiết diện của mặt cắt ngang (S) của nó, có một số hạt tải điện nhất định trong một khối lượng cụ thể tương ứng với số - n. Tính phí tất cả các nhà cung cấp dịch vụtương ứng với giá trị q0. Nếu bạn áp dụng một cử tri bên ngoài. trường (E), sau đó các hạt tải điện sẽ thu được vận tốc trung bình v (một chỉ số của vận tốc trôi), hướng về trường đối diện. Nếu chúng ta giả định rằng dòng điện có tốc độ không đổi (dòng điện chuyển động cùng tốc độ và cùng công suất), chúng ta có thể tính được độ bền của mối quan hệ giữa độ trôi và chuyển động của các hạt:
∆q=q0nv∆ts, ngụ ý rằng I=q0nvS
Tổng điện tích trong tổng thể tích của khối trụ với giá trị của ma trận Dl=vDt là.
Hiện tượng kháng
Điện trở của dây dẫn là giá trị đặc trưng cho tính chất có thể ngăn cản dòng điện chạy qua, đồng thời nó cũng bằng tỉ số giữa hiệu điện thế ở hai đầu đoạn dây với cường độ dòng điện điều đó được thông qua.
Khái niệm trở kháng và hiện tượng dạng sóng điện trở mô tả phản ứng đối với mạch dòng điện có giá trị thay đổi, cũng như trường điện từ. Trong trường hợp này, khái niệm điện trở có nghĩa là một thành phần vô tuyến, mục đích của nó là đưa điện trở hoạt động vào điện trở. dây chuyền.
Điện trở của dây dẫn là một giá trị thường được ký hiệu bằng chữ R (nhỏ hoặc lớn). Trong các giới hạn nhất định, nó không đổi và được tính bằng công thức:
R=U / I, trong đó R là điện trở, I biểu thị cường độ dòng điện chạy giữa các đầu khác nhau của dây dẫn dưới ảnh hưởng của hiệu điện thế (A), và U là độsự khác biệt về điện. tiềm năng nằm ở hai phía đối diện của nó.
Khía cạnh của hiện tượng
Dòng điện trong vật dẫn là chuyển động có trật tự của các hạt với điện tích nhất định. Kim loại có độ dẫn điện cao, đó là do sự hiện diện của một số lượng lớn các hạt tải điện tử. dòng điện (electron dẫn), được hình thành từ các dãy electron hóa trị của kim loại. Cái thứ hai không nên thuộc về một loại nguyên tử nhất định.
Các electron chuyển động do tác động của trường bắt đầu phân tán về tính không đồng nhất của mạng tinh thể ion. Bản thân electron trong trường hợp này mất động lượng, và năng lượng gây ra chuyển động được chuyển thành nội năng của mạng tinh thể có bản chất tinh thể. Nó gây nóng dây dẫn do email đi qua. dòng điện qua nó. Điều quan trọng cần nhớ là ý nghĩa của mối quan hệ tuyến tính, được biểu thị bằng định luật Ohm, không phải lúc nào cũng được tôn trọng. Độ lớn của điện trở cũng được xác định bởi các tính năng của hình học của nó và các tính chất của email cụ thể. sức đề kháng của vật liệu mà từ đó nó được hình thành.
Phần dây dẫn
Tiết diện của dây dẫn là một đặc tính liên quan chặt chẽ đến hiện tượng điện trở của nó. Thực tế là hạt tải điện trong kim loại là một êlectron tự do. Ở dạng chuyển động hỗn loạn, chúng giống như các phân tử khí. Vì lý do này, vật lý cổ điển định nghĩa các electron trong kim loại là một chất khí electron. Áp dụng tại đâyquy định của pháp luật đối với khí lý tưởng.
Chỉ thị mật độ của el. khí và cấu trúc của mạng tinh thể là do loại kim loại. Vì lý do này, điện trở phụ thuộc vào loại chất mà từ đó vật dẫn được tạo ra. Chiều dài, nhiệt độ và diện tích mặt cắt của nó cũng được tính đến. Ảnh hưởng của điều này có thể được giải thích là do sự giảm tiết diện của dòng điện tử bên trong vật dẫn, với cùng giá trị cường độ dòng điện, dẫn đến sự nén dòng. Điều này làm tăng tương tác giữa electron và hạt của chất dẫn điện.
Tiềm
Tiềm năng điện của vật dẫn là đặc tính đặc biệt của vật dẫn, được trình bày dưới dạng thông số năng lượng vô hướng của thế năng, được "lấp đầy" bằng một phiên bản đơn vị tích điện dương của điện tích thử nghiệm, được đặt tại một điểm cụ thể trên sân. Để đo giá trị này, Hệ thống Đơn vị Quốc tế (SI) được sử dụng, cụ thể là Volt (1V=1J / C). Hiệu điện thế bằng tỉ số giữa độ lớn của thế năng, biểu thị tương tác của điện tích và trường, với chiều của điện tích.
