Kaj je električna vodljivost?

Kaj je električna prevodnost?

Definicija prevodnosti

Ta lastnost določa, kako enostavno tok teče skozi vodilo. Kot vemo, je upor lastnost vodila, ki nasprotuje pretoku skozi njo. To pomeni, da je prevodnost recipročna vrednost upora. V splošnem se prevodnost izraža kot

Definicija prevodnosti

Prevodnost je definirana kot sposobnost materiala, da vodi električni tok, in je določena z njegovimi specifičnimi lastnostmi.

Tlakovanje energijskih pasov

Elektroni v najbolj oddaljenih orbitalih atoma so najmanj privlačeni. Zato je najbolj oddaljeni atom lahko preprosto ločen od starševskega atoma. Pojasnimo to z teorijo.

Ko so združeni mnogi atomi, so elektroni enega atoma podvrženi silam drugih atomov. Učinek je najbolj izrazit v najbolj oddaljenih orbitah. Zaradi tega sile dobro določene energetske ravni v izoliranih atomih zdaj postanejo širši energetski pasovi. Zaradi tega pojava se običajno ustvarita dva pasova, namreč valentni pas in vodilni pas.

Kovini

V kovinah povzročajo tesno pakirani atomi, da so elektroni podvrženi silam bližnjih atomov, kar prinese valentne in vodilne pasove blizu skupaj ali celo prekriva. S zelo majhnim vhodom energije iz toplote ali elektrike se elektroni premaknejo na višje energetske ravni in postanejo prosti elektroni. Ko so povezani z napajalnim virjem, tečejo ti prosti elektroni proti pozitivnemu terminalu, kar ustvari električni tok. Kovini imajo visoko gostoto prostih elektronov, kar jih čini odličnimi vodili z visoko električno prevodnostjo.

Polprevodniki in izolatorji

V polprevodniku sta valentni in vodilni pas razdeljeni z dovolj širokim prepovedanim mejnikom. Pri nizkih temperaturah noben elektron nima dovolj energije, da bi zasedel vodilni pas, zato ni mogoča gibanja naboja. Vendar pri sobni temperaturi je mogoče, da nekateri elektroni zagotovijo dovolj energije in prestopijo v vodilni pas. Pri sobni temperaturi so elektroni v vodilnem pasu manj gosti kot v kovinah, zato ne morejo voditi elektrike tako dobro kot kovini. Polprevodniki niso tako prevodni kot kovini in niso tako prevodni kot električni izolatorji. Zato se ta vrsta materiala imenuje polprevodnik - kar pomeni polprevodnik.