Mi az elektromos áramvezető? Milyen anyagok vezetik az elektromos áramot?

Minden ember, aki folyamatosan elektromos készülékeket használ, szembesül a következőkkel:

1. áthaladó karmesterek elektromosság;

2. szigetelő tulajdonságú dielektrikumok;

3. félvezetők, amelyek az első két típusú anyag jellemzőit egyesítik és az alkalmazott vezérlőjeltől függően változtatják.

Ezen csoportok mindegyikének megkülönböztető jellemzője az elektromos vezetőképesség.

Mi az a karmester

A vezetők közé tartoznak azok az anyagok, amelyek szerkezetükben vannak nagyszámú szabad, nem pedig kötött elektromos töltések, amelyek képesek mozgásba lépni az alkalmazott terhelés hatására külső erő. Lehetnek szilárd, folyékony vagy gáz halmazállapotúak.

Ha veszünk két vezetőt, amelyek között potenciálkülönbség képződik, és egy fémhuzalt kötünk bele, akkor elektromos áram fog átfolyni rajta. Hordozói szabad elektronok lesznek, amelyeket nem atomi kötések tartanak. Jellemezik vagy jellemzik bármely anyag azon képességét, hogy áthaladjon önmagán elektromos töltések- aktuális.

Jelentése elektromos vezetőképesség fordítottan arányos az anyag ellenállásával, és a megfelelő mértékegységgel mérjük: siemens (Cm).

1 cm = 1/1 ohm.

A természetben a töltéshordozók lehetnek:

elektronok;

ionok;

lyukakat.

Ezen elv szerint az elektromos vezetőképesség a következőkre oszlik:

elektronikus;

ión;

lyuk

A vezető minősége lehetővé teszi, hogy értékelje a benne folyó áram függőségét az alkalmazott feszültség értékétől. Ezek mértékegységeinek megjelölésével szokták nevezni elektromos mennyiségek- áram-feszültség karakterisztika.

Elektronikus vezetőképességű vezetők

Ennek a típusnak a leggyakoribb képviselői a fémek. Ezekben az elektromos áram kizárólag az elektronok áramlásának mozgásával jön létre.

A fémeken belül kétféle állapotban vannak:

atomi kohéziós erők kötik meg;

ingyenes.

Az atommag vonzó erői által pályán tartott elektronok általában nem vesznek részt az elektromos áram létrehozásában külső hatások hatására. elektromotoros erők. A szabad részecskék másként viselkednek.

Ha nem alkalmaznak EMF-et egy fémvezetőre, akkor a szabad elektronok kaotikusan, véletlenszerűen mozognak bármely irányba. Ezt a mozgást a hőenergia okozza. Jellemző különböző sebességeketés az egyes részecskék mozgási irányai bármikor.

Amikor energiát alkalmaznak egy vezetőre külső mező E intenzitással, akkor az összes elektronra együtt és külön-külön is a ható térrel ellentétes irányú erő hat. Szigorúan irányított elektronmozgást, vagy más szóval elektromos áramot hoz létre.

A fémek áram-feszültség karakterisztikája egy egyenes, amely megfelel az Ohm-törvénynek egy szakaszra és egy teljes áramkörre.

A tiszta fémeken kívül más anyagok is mutatnak elektronikus vezetőképességet. Ezek tartalmazzák:

ötvözetek;

a szén egyedi módosításai (grafit, szén).

A fenti anyagok mindegyike, beleértve a fémeket is, az 1. típusú vezetők közé tartozik. Elektromos vezetőképességük semmilyen módon nem kapcsolódik az elektromos áram áthaladása miatti anyagtömeg átadásához, hanem csak az elektronok mozgása határozza meg.

Ha a fémeket és ötvözeteket rendkívül alacsony hőmérsékletű környezetbe helyezik, szupravezető állapotba kerülnek.

Ionos vezetők

Ebbe az osztályba tartoznak az olyan anyagok, amelyekben elektromos áram keletkezik az ionok töltéseinek mozgása miatt. A második típusú vezetők közé tartoznak. Ez:

lúgok, savas sók oldatai;

különböző ionos vegyületek olvadékai;

különféle gázok és gőzök.

Elektromos áram folyadékban

Az elektromos áramot vezető folyékony közegeket, amelyekben az anyag töltésekkel együtt történő átvitele és elektródákra való lerakódása történik, általában elektrolitoknak, magát a folyamatot pedig elektrolízisnek nevezik.

Külső hatása alatt fordul elő energiamező pozitív potenciált az anódelektródára és negatív potenciált a katódra helyezve.

A jelenség következtében a folyadékokban ionok keletkeznek elektrolitikus disszociáció, amely egy anyag semleges tulajdonságokkal rendelkező molekuláinak egy részének felosztásából áll. Ilyen például a réz-klorid, amely vizesoldatösszetevőire bomlik rézionokra (kationokra) és klórionokra (anionokra).

CuCl2꞊Cu2++2Cl-

Az elektrolitra alkalmazott feszültség hatására a kationok szigorúan a katód felé, az anionok pedig az anód felé mozognak. Ily módon kémiailag tiszta, szennyeződések nélküli rezet nyernek, amely a katódon szabadul fel.

A természetben a folyadékok mellett szilárd elektrolitok is vannak. Ezeket szuperionos vezetőknek (szuperionoknak) nevezik, amelyek kristályos szerkezetűek és ionos természetűek. kémiai kötések, ami az azonos típusú ionok mozgása miatt magas elektromos vezetőképességet okoz.

Az elektrolitok áram-feszültség karakterisztikája grafikonon látható.

Elektromos áram a gázokban

Normál állapotában a gázközeg szigetelő tulajdonságokkal rendelkezik, és nem vezet áramot. De különféle zavaró tényezők hatására a dielektromos jellemzők élesen csökkenhetnek, és a közeg ionizációját válthatják ki.

A semleges atomok mozgó elektronok általi bombázásából származik. Ennek eredményeként egy vagy több kötött elektron kiütődik az atomból, és az atom befogad pozitív töltés, ionná alakul. Ugyanakkor a gáz belsejében további számú elektron képződik, folytatva az ionizációs folyamatot.

Így a gáz belsejében pozitív és negatív részecskék egyidejű mozgásával elektromos áram jön létre.

Szikrakisülés

Fűtéskor vagy az alkalmazott elektromos feszültség növelésekor mágneses mező Először szikra jelenik meg a gáz belsejében. Ezen elv szerint alakul ki természetes villámlás, amely csatornákból, lángból és kisülési fáklyából áll.

BAN BEN laboratóriumi körülmények a szikra figyelhető meg az elektroszkóp elektródái között. A szikrakisülés gyakorlati megvalósítása a motor gyújtógyertyáiban belső égés minden felnőtt számára ismert.

Ívkisülés

A szikra az a tény, hogy a külső mező minden energiája azonnal elfogy rajta. Ha a feszültségforrás képes fenntartani az áramot a gázon, akkor ív keletkezik.

Az elektromos ívre példa a fémhegesztés különböző utak. Előfordulásához a katód felületéről kibocsátott elektronokat használjuk.

Korona folyás

Nagy feszültségű, inhomogén elektromágneses terekkel rendelkező gáznemű környezetben fordul elő, ami a 330 kV-os és nagyobb feszültségű nagyfeszültségű légvezetékeken nyilvánul meg.

A vezeték és az elektromos vezeték közeli síkja között folyik. A koronakisülés során az ionizáció az egyik elektróda közelében elektronbecsapódással megy végbe, amelynek területe megnövekedett intenzitású.

Izzó kisülés

Gázok belsejében használják speciális kisülésű gázlámpákban és -csövekben, valamint feszültségstabilizátorokban. A kisülési rés nyomásának csökkenése miatt jön létre.

Amikor a gázokban az ionizációs folyamat eléri nagy méretés kialakulnak egyenlő számú pozitív és negatív töltéshordozók, ezt az állapotot plazmának nevezzük. Plazmakörnyezetben világító kisülés lép fel.

A képen látható a gázok áramának áramlásának áram-feszültség karakterisztikája. szakaszokból áll:

1. eltartott;

2. önkisülés.

Az elsőt az a tény jellemzi, hogy külső ionizáló hatása alatt következik be, és hatásának megszűnésekor elhalványul. A független kategória bármilyen körülmények között tovább folyik.

Lyukas vezetőképességű vezetők

Ezek tartalmazzák:

germánium;

szelén;

szilícium;

egyes fémek vegyületei tellúrral, kénnel, szelénnel és néhány szerves anyaggal.

Ezeket félvezetőknek nevezik, és az 1. csoportba tartoznak, vagyis nem képeznek anyagátadást töltések áramlása során. A bennük lévő szabad elektronok koncentrációjának növelése érdekében további energiát kell fordítani a megkötött elektronok eltávolítására. Ezt ionizációs energiának nevezik.

Félvezető részeként működik elektron-lyuk átmenet. Ennek köszönhetően a félvezető átengedi az áramot egy irányba, és blokkolja azt az ellenkező irányba, ha ellentétes külső mezőt alkalmaznak.

A félvezetők vezetőképessége:

1. saját;

2. szennyeződés.

Az első típus olyan szerkezetekben rejlik, amelyekben az anyag atomjainak ionizációja során töltéshordozók jelennek meg: lyukak és elektronok. Koncentrációjuk kölcsönösen kiegyensúlyozott.

A második típusú félvezetőt szennyező vezetőképességű kristályok beépítésével hozzák létre. Három- vagy ötértékű elem atomjai vannak.

Nagyon alacsony hőmérsékletek bizonyos kategóriájú fémek és ötvözetek anyagai átalakulnak szupravezetésnek nevezett állapotba. Ezek az anyagok elektromos ellenállás Az áram szinte nullára csökken.

Az átmenet a termikus tulajdonságok megváltozása miatt következik be. A szupravezető állapotba való átmenet során mágneses tér hiányában történő hőelnyelés vagy -leadás tekintetében a szupravezetőket 2 típusra osztják: 1. és 2. sz.

A vezetők szupravezetésének jelensége Cooper-párok képződése miatt következik be, amikor két szomszédos elektron számára kötött állapot jön létre. A létrehozott pár kettős elektrontöltéssel rendelkezik.

A szupravezető állapotban lévő fémben lévő elektronok eloszlását egy grafikon mutatja.

A szupravezetők mágneses indukciója a feszültségtől függ elektromágneses mező, utóbbi értékét pedig az anyag hőmérséklete befolyásolja.

A vezetők szupravezetési tulajdonságai korlátozottak kritikus értékek korlátozza számukra a mágneses teret és a hőmérsékletet.

Így az elektromos áramvezetők teljesen elkészíthetők különféle anyagokés eltérő tulajdonságokkal rendelkeznek. Mindig a körülmények befolyásolják őket környezet. Emiatt a vezetékek teljesítményjellemzőinek határait mindig műszaki szabványok határozzák meg.

Az elektromosságban az anyagoknak három fő csoportja van: vezetők, félvezetők és dielektrikumok. Fő különbségük az áramvezetési képesség. Ebben a cikkben megvizsgáljuk, miben különböznek az ilyen típusú anyagok, és hogyan viselkednek elektromos térben.

Mi az a karmester

Az olyan anyagot, amelyben szabad töltéshordozók vannak jelen, vezetőnek nevezzük. Mozgalom ingyenes média termikusnak nevezik. A vezető fő jellemzője az ellenállása (R) vagy vezetőképessége (G) - az ellenállás reciproka.

Beszélő egyszerű szavakkal– egy vezető vezeti az áramot.

Ilyen anyagok közé tartoznak a fémek, de ha nemfémekről beszélünk, akkor például a szén kiváló vezető, és csúszóérintkezőkben, például elektromos motorkefékben talált alkalmazást. A nedves talaj, a sók és savak vizes oldatai, valamint az emberi szervezet is vezeti az áramot, de elektromos vezetőképességük gyakran kisebb, mint például a rézé vagy az alumíniumé.

A fémek kiváló vezetők, köszönhetően egy nagy szám szabad töltéshordozók szerkezetükben. Befolyás alatt elektromos mező a töltések mozogni kezdenek és újra eloszlanak, az elektrosztatikus indukció jelensége figyelhető meg.

Mi az a dielektrikum

A dielektrikumok olyan anyagok, amelyek nem vezetnek áramot, vagy vezetnek, de nagyon rosszul. Nincsenek bennük szabad töltéshordozók, mert az atomi részecskék kötése elég erős ahhoz, hogy szabad töltéshordozókat képezzen, ezért elektromos tér hatására a dielektrikumban nem keletkezik áram.

A gáz, üveg, kerámia, porcelán, egyes gyanták, textolit, karbolit, desztillált víz, száraz fa, gumi dielektrikum, nem vezeti az elektromos áramot. A mindennapi életben a dielektrikumok mindenhol megtalálhatók, például elektromos készülékek házainak, elektromos kapcsolóinak, dugaszházaknak, aljzatoknak stb. Az elektromos vezetékekben a szigetelők dielektrikumból készülnek.

Ha azonban bizonyos tényezők jelen vannak, pl. megnövekedett szint páratartalom, az elektromos térerősség nagyobb megengedett értékés így tovább - ahhoz a tényhez vezet, hogy az anyag elkezdi elveszíteni dielektromos funkcióit, és vezetővé válik. Időnként olyan kifejezéseket hallhat, mint a „szigetelő meghibásodása” – ez a fent leírt jelenség.

Akkor röviden fogalmazva főbb tulajdonságait az elektromosság területén a dielektrikumok elektromosan szigetelőek. Ez az áramáramlás megakadályozásának képessége, amely megvédi az embert az elektromos sérülésektől és egyéb problémáktól. A dielektrikum fő jellemzője az elektromos szilárdsága - ez az érték megegyezik a letörési feszültségével.

Mi az a félvezető

A félvezető vezeti az elektromos áramot, de nem úgy, mint a fémek, hanem az bizonyos feltételek– energia átadása az anyagnak a szükséges mennyiségben. Ez abból adódik, hogy túl kevés a szabad töltéshordozó (lyukak és elektronok), vagy egyáltalán nincs, de ha egy bizonyos mennyiségű energiát alkalmazunk, akkor megjelennek. Az energia lehet különféle formák- elektromos, termikus. A félvezetőben szabad lyukak és elektronok is megjelenhetnek sugárzás hatására, például az UV-spektrumban.

Hol használják a félvezetőket? Ezekből készülnek tranzisztorok, tirisztorok, diódák, mikroáramkörök, LED-ek stb. Ilyen anyagok a szilícium, germánium, keverékek különböző anyagok például gallium-arzenid, szelén, arzén.

Annak megértéséhez, hogy a félvezető miért vezet elektromosságot, de nem úgy, mint a fémek, ezeket az anyagokat a sávelmélet szempontjából kell figyelembe vennünk.

Zóna elmélet

A sávelmélet a szabad töltéshordozók jelenlétét vagy hiányát írja le bizonyosokhoz képest energiarétegek. Az energiaszint vagy réteg az elektronok (atommagok, molekulák - egyszerű részecskék) energiájának mennyisége, elektronvoltban (EV) mérik.

Az alábbi képen háromféle anyag látható energiaszintjükkel:

Felhívjuk figyelmét, hogy a karmester energiaszintek a vegyértéksávtól a vezetési sávig folyamatos diagrammá egyesítjük. A vezetési sáv és a vegyértéksáv átfedi egymást, ezt nevezzük átfedési zónának. Az elektromos tér (feszültség) jelenlététől, a hőmérséklettől és egyéb tényezőktől függően az elektronok száma változhat. A fentieknek köszönhetően az elektronok akkor is mozoghatnak a vezetőben, ha minimális mennyiségű energiát kapnak.

A félvezetőnek van egy bizonyos sávköze a vegyértéksáv és a vezetési sáv között. A sávszélesség azt írja le, hogy mennyi energiát kell adni a félvezetőnek ahhoz, hogy áram folyjon.

A dielektrikumban a diagram hasonló a félvezetőket leíró diagramhoz, de az egyetlen különbség a sávszélesség - itt sokszorosa. A különbségek okai belső szerkezetés anyagok.

Megnéztük a három fő anyagtípust, és példákat és jellemzőket mutattunk be. Fő különbségük az áramvezetési képességük. Ezért mindegyik megtalálta a saját felhasználási területét: a vezetőket az elektromosság továbbítására, a dielektrikumokat a feszültség alatt álló részek szigetelésére, a félvezetőket az elektronikára használják. Reméljük, hogy a közölt információk segítettek megérteni, hogy melyek a vezetők, félvezetők és dielektrikumok az elektromos térben, és miben különböznek egymástól.

Minden ember, aki folyamatosan elektromos készülékeket használ, szembesül az elektromos vezetőképesség tulajdonságaival, nevezetesen:

Az összes anyagot elektromos vezetőképességüktől függően vezetőkre, félvezetőkre és dielektrikumokra osztják:

1. karmesterek - amelyek elektromos áramot vezetnek át;

2. dielektrikum - szigetelő tulajdonságokkal rendelkeznek;

3. félvezetők - kombinálja az első két anyagtípus jellemzőit, és az alkalmazott vezérlőjeltől függően változtassa meg azokat.

NAK NEK karmesterek Ide tartoznak azok az anyagok, amelyek szerkezetükben nagyszámú szabad, nem pedig kötött elektromos töltést tartalmaznak, amelyek külső erő hatására mozogni tudnak. Lehetnek szilárd, folyékony vagy gáz halmazállapotúak. A fémek az elektromos áram legjobb vezetői. R a sók és savak oldatai, a nedves talaj, az emberi és állati testek is jó elektromos töltésvezetők.

Ha veszünk két vezetőt, amelyek között potenciálkülönbség képződik, és egy fémhuzalt kötünk bele, akkor elektromos áram fog átfolyni rajta. Hordozói szabad elektronok lesznek, amelyeket nem atomi kötések tartanak. Jellemzik az elektromos vezetőképesség nagyságát vagy bármely anyag azon képességét, hogy elektromos töltéseket engedjen át önmagán - az áramon.

Az elektromos vezetőképesség értéke fordítottan arányos egy anyag ellenállásával, és a megfelelő mértékegységgel mérjük: siemens (Cm).

1 cm = 1/1 ohm.

A természetben a töltéshordozók lehetnek:

elektronok;

ionok;

lyukakat.

Ezen elv szerint az elektromos vezetőképesség a következőkre oszlik:

elektronikus;

ión;

lyuk

A vezető minősége lehetővé teszi, hogy értékelje a benne folyó áram függőségét az alkalmazott feszültség értékétől. Általában ezen elektromos mennyiségek mértékegységeinek megjelölésével nevezik - az áram-feszültség karakterisztikát.

Elektronikus vezetőképességű vezetők (1. típusú vezetők)

Ennek a típusnak a leggyakoribb képviselői a fémek. Ezekben az elektromos áram kizárólag az elektronok áramlásának mozgásával jön létre.

Amikor az elektromos áram áthalad a fémvezetőkön, sem a tömegük, sem a tömegük kémiai összetétel. Következésképpen a fématomok nem vesznek részt az elektromos töltések átvitelében. A fémekben lévő elektromos áram természetére vonatkozó tanulmányok kimutatták, hogy az elektromos töltések átvitelét csak elektronok végzik.

A fémeken belül kétféle állapotban vannak:

atomi kohéziós erők kötik meg;

ingyenes.

Az atommag vonzó erői által pályán tartott elektronok általában nem vesznek részt az elektromos áram létrehozásában külső elektromotoros erők hatására. A szabad részecskék másként viselkednek.

Ha nem alkalmaznak EMF-et egy fémvezetőre, akkor a szabad elektronok kaotikusan, véletlenszerűen mozognak bármely irányba. Ezt a mozgást a hőenergia okozza. Jellemzője, hogy az egyes részecskék bármikor eltérő sebességűek és mozgási irányok.

Ha egy E intenzitású külső tér energiáját egy vezetőre alkalmazzuk, akkor az összes elektronra együtt és külön-külön is a ható térrel ellentétes erő hat. Szigorúan irányított elektronmozgást, vagy más szóval elektromos áramot hoz létre.

A fémek áram-feszültség karakterisztikája egy egyenes, amely megfelel az Ohm-törvénynek egy szakaszra és egy teljes áramkörre.

A tiszta fémeken kívül más anyagok is mutatnak elektronikus vezetőképességet. Ezek tartalmazzák:

ötvözetek;

a szén egyedi módosításai (grafit, szén).

A fenti anyagok mindegyike, beleértve a fémeket is, a következő kategóriába sorolható: osztály karmesterei. Elektromos vezetőképességük semmilyen módon nem kapcsolódik az elektromos áram áthaladása miatti anyagtömeg átadásához, hanem csak az elektronok mozgása határozza meg.

Ha a fémeket és ötvözeteket rendkívül alacsony hőmérsékletű környezetbe helyezik, szupravezető állapotba kerülnek.

Ionos vezetőképességű vezetők (2. típusú karmesterek)

Ebbe az osztályba tartoznak az olyan anyagok, amelyekben az ionok töltéseinek mozgása következtében elektromos áram keletkezik. Besorolásuk szerint a második típusú karmesterek.

lúgok, savas sók oldatai;

különböző ionos vegyületek olvadékai;

különféle gázok és gőzök.

Elektromos áram folyadékban

Az elektromos áramot vezető folyékony közegeket, amelyekben elektrolízis történik - az anyag töltésekkel együtt történő átvitele és elektródákra való lerakódása, általában elektrolitoknak nevezik, magát a folyamatot pedig elektrolízisnek.

Külső energiamező hatása alatt fordul elő, mivel az anódelektródára pozitív, a katódra pedig negatív potenciál kerül.

A folyadékokban lévő ionok az elektrolitikus disszociáció jelensége miatt keletkeznek, amely egy anyag semleges tulajdonságokkal rendelkező molekuláinak egy részének felhasadásából áll.

Az elektrolitra alkalmazott feszültség hatására a kationok szigorúan a katód felé, az anionok pedig az anód felé mozognak. Ily módon kémiailag tiszta, szennyeződések nélküli rezet nyernek, amely a katódon szabadul fel.

A természetben a folyadékok mellett szilárd elektrolitok is vannak. Felhívták őket szuperionos vezetők(szuperionok), amelyek kristályos szerkezetűek és ionos kémiai kötésekkel rendelkeznek, amelyek az azonos típusú ionok mozgása miatt nagy elektromos vezetőképességet okoznak.

Lyukas vezetőképességű vezetők

Ezek tartalmazzák:

germánium;

szelén;

szilícium;

egyes fémek vegyületei tellúrral, kénnel, szelénnel és néhány szerves anyaggal.

Megkapták a nevet félvezetőkés az 1. csoportba tartoznak, vagyis nem képeznek anyagátadást töltések áramlása során. A bennük lévő szabad elektronok koncentrációjának növelése érdekében további energiát kell fordítani a megkötött elektronok eltávolítására. Ezt ionizációs energiának nevezik.

A félvezető elektron-lyuk átmenetet tartalmaz. Ennek köszönhetően a félvezető átengedi az áramot egy irányba, és blokkolja azt az ellenkező irányba, ha ellentétes külső mezőt alkalmaznak.

Félvezető szerkezet

A félvezetők vezetőképessége:

1. saját;

2. szennyeződés.

Az első típus olyan szerkezetekben rejlik, amelyekben az anyag atomjainak ionizációja során töltéshordozók jelennek meg: lyukak és elektronok. Koncentrációjuk kölcsönösen kiegyensúlyozott.

1 oldal

Az elektromos vezető az szilárd, amely sok szabad elektront tartalmaz. Az elektronok szabadon mozoghatnak az anyagban, de nem hagyhatják el a felületet. Olyan sok szabad elektron van egy fémben, hogy bármilyen elektromos tér mozgásba hozza belőlük. És vagy az így keletkezett elektronáramnak folyamatosan fenn kell tartania létezését a külső energiaforrások hatására, vagy az elektronok mozgása leáll, amint kisütik azokat a forrásokat, amelyek a mezőt eleve okozták. Az elektrosztatikában nem vesszük figyelembe a folytonos áramforrásokat (ezekről a magnetosztatikánál fogunk beszélni), így az elektronok csak addig mozognak, amíg olyan helyzetbe kerülnek, hogy a vezető belsejében mindenhol nulla elektromos tér keletkezik. Ez általában a másodperc töredékei alatt történik. Ha maradna benne mező, az további elektronokat kényszerítene mozgásra; Csak elektrosztatikus megoldás lehetséges, ha a mező belül mindenhol nulla.  

Az elektromos vezetőt az a tény jellemzi, hogy elektronjai nagyon mozgékonyak.  

Az elektromos vezetők kétféle típusúak - a mozgás jellegétől függően - elektromos áram folyik rajtuk.  

Az elektromos vezetők olyan testek, amelyekben elektromos vezetési áramok hozhatók létre.  

Az elektromos vezetők azok, amelyekben elektromos áram keletkezhet. Elektromos áram akkor keletkezhet, amikor elektromos töltéshordozók léteznek vagy képződnek testekben. Az elektromos töltések rendezett mozgása elektromos áramot képez. Az elektrolitokban a töltéshordozók ionok - az oldott anyag molekuláinak részei.  

Az elektromos áramvezetők olyan testek, amelyekben elektromos áramok keletkezhetnek.  

Az elektromos vezetőt csőbe zárjuk (lásd VIII. ábra).  

Mivel az elektromos áram vezetője a kőzet pórusaiban rekedt víz, az elektromos naplózási görbék értelmezéséhez ismerni kell azokat a tényezőket, amelyek befolyásolják a víz ellenállását. A szennyeződésektől mentes víz nem vezeti az elektromosságot. A vízben oldott sók töltött ionokat képeznek, amelyek elektronokat vagy elektromos töltéseket hordoznak. Az oldat vezetőképességét az ionok koncentrációja és mobilitása határozza meg. Az ionok mobilitása az oldatban két tényezőtől függ - az ionok természetétől és a hőmérséklettől. Mindegyik ion kémiai vegyület saját mobilitása van. Egy megoldás vezetőképességének meghatározása azonban az alapján kémiai elemzésés az egyéni ionmobilitási adatok felhasználása nem praktikus.  

Minden elektromos vezető ingadozást mutat elektromos feszültség(áram), vagy zaj. BAN BEN félvezető diódák a belső zaj négy fő összetevőjét kell megkülönböztetni: hőzaj, lövészaj, 1 / / - zaj, területzaj bontás p-nátmenet az áram-feszültség karakterisztika fordított ágán.  

Elektroszkóp- Ez a legegyszerűbb eszköz az elektromos töltések észlelésére és a nagyságuk közelítő meghatározására.

A legegyszerűbb iskolai elektroszkóp az ábrán látható. Ebben egy fémrudat (3) lapokkal (4) egy fémtestbe (1) behelyezett műanyag dugón (5) (persely) vezetnek át. A testet mindkét oldalon üveg borítja (2).

Ha az elektroszkópéval azonos előjellel töltött testet egy pozitív töltésű elektroszkóphoz viszünk, akkor a levelei jobban szét fognak válni.

Figyelj!

Az elektroszkóphoz képest ellentétes előjelű töltéssel töltött testhez közeledve megjegyezzük, hogy az elektroszkóp levelei közötti szög csökkenni fog.

Így egy töltött elektroszkóp lehetővé teszi annak kimutatását, hogy egy adott test milyen töltéssel van villamosítva.

Az elektroszkóp leveleinek elhajlása alapján azt is megállapíthatja, hogy a töltése nőtt vagy csökkent. Minél nagyobb szögben térnek el az elektroszkóp levelei, amikor felvillanyozzák, annál jobban felvillanyozódik. Ez azt jelenti, hogy minél nagyobb az elektromos töltés rajta.

Van egy másik típusú elektroszkóp - elektrométer.

A szirmok helyett egy nyíl van egy fémrúdra rögzítve. A rúdról feltöltve egy bizonyos szögben eltolódik tőle.

Az elektromos töltések átvitelére való képességük alapján az anyagokat vezetőkre, félvezetőkre és nem vezetőkre osztják.

A vezetők olyan testek, amelyeken keresztül az elektromos töltések átjuthatnak egy töltött testből a töltetlen testbe.

Jó elektromos vezetők a fémek, a talaj, a víz, benne oldott sókkal, savakkal vagy lúgokkal, valamint a grafit. Az emberi test elektromosságot is vezet. Ezt tapasztalat útján lehet felfedezni. Érintsük meg kezünkkel a töltött elektroszkópot. A levelek azonnal lehullanak. Az elektroszkóp töltése a testünkön keresztül a szoba padlóján keresztül a földbe jut.
A fémek közül a legjobb elektromos vezetők az ezüst, a réz és az alumínium.

A nem vezetők azok a testek, amelyeken keresztül az elektromos töltések nem tudnak átjutni egy töltött testből a töltetlen testbe.

Az elektromosságot nem vezető dielektrikum az ebonit, borostyán, porcelán, gumi, különféle műanyagok, selyem, nejlon, olajok, levegő (gázok). A dielektrikumból készült testeket szigetelőknek nevezzük.

Félvezetők Ezek olyan testek, amelyek elektromos töltések átvitelére való képességüket tekintve köztes helyet foglalnak el a vezetők és a dielektrikumok között.

A félvezetők közé tartozik a szilícium, a germánium, a szelén stb. A félvezetőkben az elektromos töltések vezetésének képessége meredeken növekszik a hőmérséklet emelkedésével.