الکتریکی رسانایی چیست؟
تعریف رسانایی
این ویژگی تعیین میکند که جریان به آسانی از طریق رسانا چگونه حرکت میکند. همانطور که همه میدانیم، مقاومت ویژگی رسانا است که مخالف جریان عبوری از آن عمل میکند. این بدان معناست که رسانایی عدد وارون مقاومت است. به طور کلی، رسانایی به صورت زیر بیان میشود
تعریف رسانایی
رسانایی به عنوان توانایی یک ماده برای رساندن جریان الکتریکی تعریف میشود و با ویژگیهای خاص آن تعیین میشود.
تفسیر نظریه باند انرژی
الکترونهای در مدارهای بیرونی اتم کمتر جذب میشوند. بنابراین اتم بیرونی به راحتی از اتم پدر جدا میشود. بیایید جزئیات را با یک نظریه توضیح دهیم.
وقتی بسیاری از اتمها با هم گروه شدهاند، الکترونهای یک اتم تحت تأثیر نیروهای اتمهای دیگر قرار میگیرند. اثر این نیرو در مدارهای بیرونی بیشتر است. به دلیل این نیرو، سطوح انرژی خوب تعریف شده در اتمهای منزوی حالا به باندهای انرژی گسترده میشوند. به دلیل این پدیده، معمولاً دو باند تولید میشوند: باند والانس و باند رسانایی.
فلزات
در فلزات، اتمهای تنگپک شده باعث میشوند الکترونها تحت تأثیر نیروهای اتمهای نزدیک قرار بگیرند و باند والانس و باند رسانایی به هم نزدیک یا حتی همپوشانی شوند. با ورود انرژی کم از گرمای یا برق، الکترونها به سطوح انرژی بالاتر حرکت میکنند و الکترونهای آزاد میشوند. وقتی به منبع برق متصل میشوند، این الکترونهای آزاد به ترمینال مثبت حرکت میکنند و جریان الکتریکی ایجاد میکنند. فلزات دارای چگالی بالایی از الکترونهای آزاد هستند که آنها را به رساناهای عالی با رسانایی الکتریکی بالا تبدیل میکند.
نیمهرساناهای و عایقها
در یک نیمهرسانا، باند والانس و باند رسانایی با یک فاصله ممنوعه با عرض کافی جدا شدهاند. در دماهای پایین، هیچ الکترونی انرژی کافی برای اشغال باند رسانایی ندارد، بنابراین حرکت بار ممکن نیست. اما در دمای محیط، ممکن است برخی الکترونها انرژی کافی فراهم کنند و به باند رسانایی منتقل شوند. در دمای محیط، الکترونهای در باند رسانایی به اندازه فلز چگال نیستند، بنابراین نمیتوانند برق را به خوبی فلزها رساند. نیمهرساناهای به اندازه فلزها رسانا نیستند و به اندازه عایقهای الکتریکی رسانا نیستند. به همین دلیل این نوع ماده نیمهرسانا نامیده میشود - به معنای نیمهرسانا.