Apa itu teori Band konduktor, semikonduktor dan isolator menurut

Daya listrik dapat dibagi menjadi tiga kelompok utama bahan: konduktor, semikonduktor dan dielektrik. Perbedaan utama adalah bahwa mereka memiliki konduksi yang berbeda dari arus listrik. Pada artikel ini, mari kita bicara tentang perbedaan bahan-bahan tersebut dan perilaku mereka dalam medan listrik.

Apa konduktor

Jadi, konduktor ini - bahan (material, lingkungan), sempurna melakukan arus listrik. Zat hadir dalam apa yang disebut bebas partikel bermuatan (elektron atau ion) dapat bergerak bebas di seluruh volume substansi, dan ketika tegangan listrik, arus konduktivitas.

Ciri utama dari konduktor adalah yang "perlawanan" (R), Diukur dalam ohm atau nilai kembali disebut "konduksi", diberikan oleh:

G = 1 / R

Dan nilai ini diukur dalam Siemens.

Untuk konduktor berlaku: mayoritas logam, karbon (grafit atau karbon), berbagai solusi garam dan asam.

Konduktor di mana biaya transfer dilakukan terutama oleh gerak elektron (emisi elektron), yang disebut konduktor jenis pertama. Jika dilakukan karena ion (elektrolit) yang bertanggung jawab konduktor bergerak, konduktor disebut urutan kedua.

logam yang paling banyak digunakan, karena mereka memiliki konduktivitas terbaik dan, karena itu, memiliki resistensi yang lebih rendah untuk arus listrik mengalir.

Sebagai contoh, semua kabel pasokan konduktor (kabel) terbuat dari logam yang konduktor.

Apa adalah isolator

Dielektrik adalah substansi yang menunjukkan ketahanan yang besar dan arus listrik dilakukan baik dalam jumlah minor.

Hal ini disebabkan fakta bahwa bahan ini sangat sedikit pembawa muatan bebas karena ikatan atom relatif kuat. Karena itu, ketika medan arus listrik dalam dielektrik hanya tidak tersedia.

K dielektrik termasuk bahan seperti kaca, porselen, keramik, PCB, Carbolite, air suling (tidak ada kotoran garam), kayu bubuk, karet, dll

Dielektrik juga sangat banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Kawat isolasi, perumahan listrik terbuat dari bahan dielektrik.

Tapi jika Anda membuat kondisi tertentu, misalnya, sangat meningkatkan tegangan operasi, isolator dapat menjadi konduktor. Tentunya Anda telah mendengar ungkapan ini sebagai "isolasi breakdown."

Ciri utama dari setiap kekuatan listrik dari dielektrik dianggap (nilai ini adalah sama dengan tegangan breakdown).

Apa semikonduktor

Seperti dapat dilihat bahkan dari judul semikonduktor menempati posisi menengah antara konduktor dan dielektrik. Semikonduktor di keadaan awal arus listrik tidak lulus, tetapi ketika diterapkan pada bahan semikonduktor energi, semikonduktor diubah menjadi panduan dielektrik.

elemen seperti yang digunakan dalam elektronik, yang menghasilkan transistor, thyristor, dioda, LED dan sejenisnya. D.

Diferensiasi zat pada konduktor, semikonduktor dan isolator dijelaskan menggunakan Teori Band padatan. Hal ini tentu tidak diterima oleh semua sederhana, namun mengenalnya sangat diinginkan.

Teori Band padatan

Dengan demikian, perbedaan antara dielektrik, konduktor dan semikonduktor dapat dijelaskan dengan teori pita. Bunyinya seperti ini:

Seperti diketahui dari model atom Bohr, elektron dalam sebuah atom ditempatkan pada orbit tertentu

Dalam kisi kristal dari orbit elektron Padat perubahan yang tak terelakkan di bawah pengaruh atom tetangga dan elektron. Dan untuk alasan ini, ada pergeseran dari tingkat energi retensi elektron.

Dengan orbit dekat dengan inti atom, elektron dapat bergerak ke tingkat lain dalam teori, tapi sekarang dengan eksternal orbit yang berada dalam padat sublevels ke kabur, transfer elektron antara mereka mungkin agak mudah.

Dan ketika potensial listrik dari elektron, yang naik secara acak pada orbit luar atom yang berdekatan memperoleh vektor gerakan tunggal, dan kami mengamati arus listrik.

Oleh karena itu, lapisan bawah di mana elektron bebas dapat diganti, disebut pita konduksi.

Pita valensi disebut wilayah energi diperbolehkan, dan itu adalah di bawah pita konduksi.

Untuk elektron dipindahkan dari pita valensi ke pita konduksi, harus menyeberangi disebut celah pita.

Numerik, itu dinyatakan dalam elektron-volt. Sebuah energi semikonduktor tingkat, konduktor dan dielektrik dapat skematik direpresentasikan sebagai berikut:

Seperti yang terlihat dari gambar di atas konduktor memiliki band dilarang, yaitu pita valensi dan pita konduksi memiliki wilayah tumpang tindih. Ini berarti bahwa dalam suatu material seperti itu, bahkan dengan sedikit kekuasaan diterapkan, elektron mulai bergerak dalam tubuh konduktor.

Pada tingkat antara celah pita semikonduktor hadir. lebarnya menunjukkan apa energi harus diterapkan untuk semikonduktor, elektron mulai gerakannya, yang, saat ini mulai mengalir.

Dan daerah dilarang dielectric begitu luas bahwa transfer elektron dari valensi ke daerah yang sedang berlangsung praktis dikecualikan. Karena memerlukan energi yang cukup untuk mengatasi hambatan ini, yang akan menyebabkan kehancuran dielektrik.

kesimpulan

Itulah yang saya ingin memberitahu Anda tentang dielektrik, konduktor dan semikonduktor. Jika Anda artikel menarik dan berguna, Anda akan menghargai itu. Dan terima kasih atas perhatian Anda!