Kādas vielas vada elektrību
Kā zināms, elektrisko lādiņnesēju sakārtotu kustību sauc par elektrisko strāvu. Elektroni var darboties kā tādi lādiņu nesēji — metālos, pusvadītājos un gāzēs; joni — elektrolītos un gāzēs; un pusvadītājos caurumi darbojas arī kā elektriskā lādiņa nesēji — neaizpildītas valences saites atomos, kuru lielums ir vienāds ar elektronu lādiņu, bet ar pozitīvu lādiņu.
Uzdodot jautājumu, kādas vielas vada elektrība, mums būs jādomā par to, kas vispirms izraisa strāvu, proti, par lādētu daļiņu klātbūtni noteiktās vielās. Šeit mēs neņemsim vērā novirzes strāvu, jo tā nav vadīšanas strāva un tāpēc nav tieši saistīta ar šo jautājumu.
Pareizi, metāli ir galvenie elektriskās strāvas vadītāji visās mūsdienu elektrotehnikā. Metālus raksturo vājš valences elektronu, tas ir, atomu ārējo enerģijas līmeņu elektronu, savienojums ar šo atomu kodoliem.
Un tieši šo saišu vājuma dēļ, kad vadītājā kāda iemesla dēļ rodas potenciālu starpība (virpuļelektriskais lauks vai pielikts spriegums), šie elektroni sāk kustēties lavīnā vienā vai otrā virzienā, vadīšanas elektroni pārvietojas kristāla režģis, kā "elektroniskās gāzes" kustība.
Tipiski metāla vadītāju pārstāvji: varš, alumīnijs, volframs.
Tālāk sarakstā - pusvadītāji… Pusvadītāji, kas spēj vadīt elektrisko strāvu, ieņem starpstāvokli starp vadītājiem, piemēram, vara stieplēm un dielektriķiem, piemēram, plexiglas. Šeit viens elektrons ir saistīts ar diviem atomiem vienlaikus — atomi ir savā starpā kovalentās saitēs — tāpēc, lai katrs atsevišķs elektrons varētu sākt kustēties, radot strāvu, tam vispirms jāsaņem enerģija, lai realizētu savu spēju atstāt atoms tu esi
Piemēram, pusvadītāju var uzkarsēt un daži elektroni sāks atstāt savus atomus, tas ir, būs nosacījums strāvas pastāvēšanai — kristāla režģī parādīsies brīvie nesēji — elektroni un caurumi (vietā, kur elektrons aizgāja, vispirms paliek tukša vieta ar pozitīvu lādiņu — caurums, kuru pēc tam aizņem elektrons no cita atoma) . Ievērojami tīru pusvadītāju pārstāvji ir: germānija, silīcijs, bors. Mēs šeit neskatāmies uz attiecībām.
Arī elektrolīti spēj vadīt strāvu, jo tajos ir brīvi lādiņnesēji. Bet elektrolīti ir otrā veida vadītāji. Brīvie lādiņu nesēji elektrolītos ir joni (pozitīvos jonus sauc par katjoniem, negatīvos par anjoniem).
Katjoni un anjoni šeit veidojas skābju, bāzu, bāzu šķīdumos vai kausējumos elektrolītiskās disociācijas (molekulu sadalīšanās daļās - atsevišķos jonos) procesā. Vienlaikus ar disociāciju joni atkal saistās ar molekulām - to sauc par dinamisko līdzsvaru elektrolītā. Elektrolīta piemērs ir 40% sērskābes šķīdums ūdenī.
Visbeidzot, plazma — jonizēta gāze — ir ceturtais vielas agregācijas stāvoklis.Plazmā elektrisko lādiņu nes elektroni, kā arī katjoni un anjoni, kas veidojas karsējot gāzi vai pakļaujot to rentgena, ultravioletā starojuma iedarbībai. , vai cits starojums (vai sildīšanas un starojuma ietekmē). Plazma ir gandrīz neitrāla, tas ir, tās iekšpusē nelielos apjomos kopējais lādiņš visur ir vienāds ar nulli. Bet gāzes daļiņu mobilitātes dēļ plazma joprojām spēj vadīt elektrību.
Principā plazma aizsargā ārējo elektrisko lauku, jo lādiņi tajā tiek atdalīti ar šo lauku, bet sakarā ar to, ka notiek lādiņnesēju termiskā kustība, mazos mērogos tiek pārkāpta plazmas kvazi neitralitāte. un plazma praktiski iegūst spēju vadīt elektrisko strāvu . Visa starpzvaigžņu telpa Visumā ir piepildīta ar plazmu, un pašas zvaigznes ir izgatavotas no plazmas.