Hva er elektrisk ledekse?
Definisjonen av ledningsevne
Denne egenskapen bestemmer hvor lett strømmen flyter gjennom lederen. Som vi alle vet, er motstand en egenskap hos en leder som motvirker strøm som flyter gjennom den. Dette betyr at ledningsevnen er det omvendte tallet til motstanden. Generelt uttrykkes ledningsevnen som
Definisjonen av ledningsevne
Ledningsevne defineres som evnen til et materiale til å lede elektrisk strøm og er bestemt av dets spesifikke egenskaper.
Tolkning ved energibåndteori
Elektronene i den ytreste orbitalen av atomet er minst attrahert. Så den ytreste atomen kan lett separeres fra foreldreatomen. La oss forklare detaljene med en teori.
Når mange atomer er samlede sammen, utsattes elektronene i ett atom for krefter fra andre atomer. Effekten er mest markert i de ytreste banene. På grunn av denne kraften blir de veldefinerte energinivåene i isolerte atomer nå breddet ut til energibånd. På grunn av dette fenomenet produseres vanligvis to bånd, nemlig valensbånd og ledningsbånd.
Metaller
I metaller fører tett pakket atomer til at elektronene utsattes for krefter fra nærliggende atomer, som bringer valens- og ledningsbånd nær hverandre eller til og med overlapper. Med veldig lite energiinnsats fra varme eller elektrisitet, beveger elektronene seg til høyere energinivåer og blir frie elektroner. Når de kobles til en strømforsyning, flyter disse frie elektronene til det positive terminalen, noe som genererer elektrisk strøm. Metaller har en høy tetthet av frie elektroner, noe som gjør dem til fremragende ledere med høy elektrisk ledningsevne.
Halvledere og isolatorer
I en halvleder er valens- og ledningsbånd separert av en forbudt splitt av tilstrekkelig bredde. Ved lave temperaturer har ingen elektron nok energi til å opptas i ledningsbåndet, så ingen ladningsbevegelse er mulig. Men ved romtemperatur er det mulig for noen elektroner å gi nok energi og gjøre overgangen til ledningsbåndet. Ved romtemperatur er elektronene i ledningsbåndet ikke like tette som i metall, så de kan ikke lede elektrisitet like godt som metaller. Halvledere er ikke like ledbare som metaller og ikke like ledbare som elektriske isolatorer. Derfor kalles denne typen materiale for halvledere - altså halvledere.