في هذه المقالة سنعتبر أن هذا موصل. هنا سيتم التطرق إلى الأسئلة المتعلقة بتعريفه وميزاته وخصائصه. سنناقش أيضًا مفهوم إمكانات الموصل. الهدف قيد الدراسة هو اكتشاف وإنجاز مهم للعلم ، والذي يسمح لأي شخص في المرحلة الحالية من التطوير بتقليل تكلفة استهلاك موارد مهمة وقابلة للنفاذ من الأرض.
مقدمة
الموصل هو في الأساس مادة ، بالإضافة إلى وسيط أو مادة معينة ، توصل تيارًا كهربائيًا مع عائق ضئيل أو بدون عوائق. تحتوي الموصلات على عدد كبير من ناقلات الشحنات المتحركة بحرية (الجسيمات المشحونة) ، والتي تكون قادرة على التحرك بحرية داخل الموصلات. تتأثر هذه الحاملات بموصل قريب من جسم الجهد الكهربائي ويخلق تيار توصيل.
هناك مفهوم للموصل المتجانس. إنها مجموعة من الخصائص التي هي نفسهافي أي مرحلة. مثال على ذلك reochord - جهاز لقياس البريد الإلكتروني. المقاومة باستخدام طريقة جسر ويتستون
نظرًا لوجود عدد كبير من ناقلات الشحن المجاني ودرجة عالية من قابليتها للتنقل ، فإن قيمة الكمية المحددة التي تحدد التوصيل الكهربائي تصل إلى قيم كبيرة. من وجهة نظر علم الديناميكا الكهربية ، الموصل هو وسيط ذو قيمة ضخمة من الظل ، مما يشير إلى زاوية فقدان العزل الكهربائي. يتم النظر دائمًا من خلال تحديد تردد واضح. الموصل المثالي في هذه الحالة هو مادة لها قيمة tgδ بحجم كبير بشكل لا نهائي. جميع الأنواع الأخرى من هذه الهياكل تسمى حقيقية أو ضائعة.
جزء من دائرة كهربائية
الموصل جزء من دائرة كهربائية (سلك توصيل ، ناقل معدني ، إلخ).
واحدة من أكثر الهياكل الموصلة شيوعًا من النوع الصلب هي مواد المعادن وشبه المعادن والكربون (الجرافيت والفحم). تشمل أمثلة السوائل الموصلة الزئبق والمحاليل الإلكتروليتية والمواد المنصهرة المعدنية. من بين الغازات القادرة على توصيل التيار ، فإن أبرز ممثل هو الغاز في شكل مؤين (البلازما). يمكن لبعض المواد ، في كثير من الأحيان أشباه الموصلات ، تغيير خصائصها الموصلة إذا تغيرت الظروف الخارجية المحيطة بها ، مثل رفع درجة الحرارة أو تعاطي المنشطات.
الموصلات الكهربائية هي مواد و مواد تتناسب مع شكل الحركةالجسيمات تنقسم إلى النوع الأول والثاني. في الحالة الأولى ، يتم تحديد خاصية التوصيل بالحركة الإلكترونية ، وفي الحالة الثانية بواسطة الحركة الأيونية.
الحالي في الموصل
التيار الكهربائي يعني حركة الجسيمات بشحنة بطريقة منظمة. يمكن توليد التيار في مجموعة متنوعة من البيئات. الشرط الأساسي هو وجود ناقلات شحن متنقلة يمكنها التحرك تحت تأثير مجال يتم تطبيقه من الخارج.
الحالي هو قيمة عددية يمكن أن تأخذ قيمتين: موجبة وسالبة. يعتمد ذلك على الاتجاه التعسفي الذي تتحرك فيه الجسيمات. وحدة التيار هي الأمبير (A).
قوة التيار في الموصل هي كمية يمكن تحديدها من خلال اتجاه العناصر الموجبة الشحنة التي تشكل التيار. في الحالة التي كان فيها التيار ناتجًا عن جسيمات مشحونة بـ "-" ، فإنه يكتسب اتجاهًا معاكسًا لمسار السرعة الحقيقية للجسيمات.
يتم تحديد القوة الحالية من خلال تحليل نسبة Dq (مقدار الشحنة) التي تم نقلها من خلال المقطع العرضي للموصل ، لكل وحدة زمنية Dt ، إلى القيمة البعدية للفاصل الزمني نفسه:
أنا=دلتا ف / ديلا تي.
مفهوم الانجراف
يرتبط المؤشر الذي يشير إلى قوة التيار ارتباطًا وثيقًا بظاهرة انجراف الشحن. حبيبات. لنفترض أن لدينا موصلًا ، في قسم المقطع العرضي (S) ، يوجد عدد معين من ناقلات الشحن في حجم معين يتوافق مع الرقم - n. اشحن جميع شركات النقليتوافق مع القيمة q0. إذا قمت بتطبيق كهربائي خارجي. الحقل (E) ، ثم ستكتسب الناقلات سرعة متوسطة v (مؤشر لسرعة الانجراف) ، والتي يتم توجيهها نحو المجال المقابل. إذا افترضنا أن للانجراف سرعة ثابتة (يتحرك التيار بنفس السرعة وبنفس القوة) ، يمكننا حساب قوة العلاقة بين الانجراف وحركة الجسيمات:
∆q=q0nv∆ts ، مما يعني أنني=q0nvS
إجمالي الشحنة في الحجم الكلي للأسطوانة مع قيمة المولد Dl=vDt هي.
ظاهرة المقاومة
المقاومة الكهربائية للموصل هي القيمة التي تميز خصائصه التي يمكن أن تمنع تدفق التيار ، وهي أيضًا تساوي نسبة الجهد في أقسام نهاية السلك إلى قوة التيار الذي تم تمريره.
يصف مفهوم الممانعة وظاهرة شكل موجة المقاومة رد الفعل لدائرة تيار ذات قيم متغيرة ، وكذلك المجالات الكهرومغناطيسية. في هذه الحالة ، يعني مفهوم المقاوم عنصرًا راديويًا ، والغرض منه هو إدخال مقاومة نشطة في إلكترون. سلسلة
مقاومة الموصل هي قيمة يُشار إليها غالبًا بالحرف R (صغير أو كبير). ضمن حدود معينة ، فهو ثابت ويتم حسابه بواسطة الصيغة:
R=U / I ،
حيث R هي مقدار المقاومة ، وأنا أشير إلى قوة التيار الذي يتدفق بين الأطراف المختلفة للموصل تحت تأثير فرق الجهد (A) ، و U هي الدرجةفرق كهربائي. الإمكانات الموجودة على جانبيها المتقابل.
الجانب المادي للظاهرة
التيار الكهربائي في الموصل هو حركة منظمة للجسيمات بشحنة معينة. تتمتع المعادن بموصلية كهربائية عالية ، ويرجع ذلك إلى وجود عدد كبير من ناقلات الإلكترون. التيار (إلكترونات التوصيل) ، والذي يتكون من سلسلة تكافؤ إلكترونات المعادن. يجب ألا تنتمي الأخيرة إلى نوع معين من الذرات.
تبدأ الإلكترونات التي تتحرك بسبب عمل المجال في التشتت على عدم تجانس المشابك الأيونية. يفقد الإلكترون نفسه في هذه الحالة زخمه ، ويتم تحويل الطاقة المسؤولة عن الحركة إلى الطاقة الداخلية للشبكة ذات الطبيعة البلورية. يتسبب في تسخين الموصل بسبب مرور البريد الإلكتروني. الحالي من خلاله. من المهم أن نتذكر أن معنى العلاقة الخطية ، التي يعبر عنها قانون أوم ، لا يتم احترامه دائمًا. يتم تحديد حجم المقاومة أيضًا من خلال ميزات هندستها وخصائص البريد الإلكتروني المحدد. مقاومة المادة التي تشكلت منها
قسم الموصل
المقطع العرضي للموصل هو خاصية ترتبط ارتباطًا وثيقًا بظاهرة مقاومته. الحقيقة هي أن حامل الشحنة في المعدن هو إلكترون حر. كونها في شكل فوضوي من الحركة ، فهي مثل جزيئات الغاز. لهذا السبب ، تُعرِّف الفيزياء الكلاسيكية الإلكترونات الموجودة في المعدن على أنها غاز إلكترون. ينطبق هناالأحكام القانونية للغازات المثالية.
مؤشر كثافة el. يرجع السبب في الغاز وهيكل المشابك البلورية إلى نوع المعدن. لهذا السبب ، تعتمد المقاومة على نوع المادة نفسها التي نشأ منها الموصل. كما يتم أخذ طولها ودرجة حرارتها ومنطقة المقطع العرضي في الاعتبار. يمكن تفسير تأثير هذا الأخير بسبب حقيقة أن انخفاض المقطع العرضي لتدفق الإلكترون داخل الموصل ، بنفس قيمة القوة الحالية ، يؤدي إلى ضغط التدفق. يؤدي هذا إلى زيادة التفاعل بين الإلكترون وجسيم المادة الموصلة.
إمكانية
الإمكانات الكهربائية للموصل هي خاصية خاصة للموصل ، يتم تقديمها كمعامل طاقة عددية للطاقة الكامنة ، والتي "تمتلئ" بإصدار وحدة موجبة الشحنة لشحنة الاختبار ، والتي تم وضعها في نقطة محددة في الميدان. لقياس هذه القيمة ، يتم استخدام النظام الدولي للوحدات (SI) ، وهو Volt (1V=1J / C). الجهد الكهربائي يساوي نسبة حجم الطاقة الكامنة ، مما يشير إلى تفاعل الشحنة والمجال ، إلى بُعد الشحنة نفسها.
