Vad är elektrisk ledning?

Vad är elektrisk ledningsförmåga?

Definitionen av ledningsförmåga

Denna egenskap bestämmer hur lätt strömmen flödar genom ledaren. Som vi alla vet är resistans en egenskap hos en ledare som motarbetar ström som flyter genom den. Detta betyder att ledningsförmågan är det omvända talet till resistansen. I allmänhet uttrycks ledningsförmågan som

Definitionen av ledningsförmåga

Ledningsförmåga definieras som förmågan hos ett material att leda elektrisk ström och bestäms av dess specifika egenskaper.

Tolkning med energibandteori

Elektronerna i den yttre orbitalen av atomen är minst attraherade. Så den yttre atomen kan lätt separeras från moderatomen. Låt oss förklara detaljerna med en teori.

När många atomer samlas tillsammans utsätts elektronerna i en atom för krafterna från andra atomer. Effekten är mest märkbar i de yttre orbitalerna. På grund av denna kraft breddas de väldefinierade energinivåerna i isolerade atomer till energiband. På grund av detta fenomen produceras vanligtvis två band, nämligen vallensbandet och ledningsbandet.

Metaller

I metaller orsakar tätt packade atomer att elektronerna utsätts för krafter från närbelägna atomer, vilket gör att vallens- och ledningsband kommer nära varandra eller till och med överlappar. Med mycket liten energitillförsel från värme eller elektricitet flyttar elektronerna sig till högre energinivåer och blir fria elektroner. När de ansluts till en strömkälla flödar dessa fria elektroner till den positiva polen, vilket genererar en elektrisk ström. Metaller har en hög täthet av fria elektroner, vilket gör dem till utmärkta ledare med hög elektrisk ledningsförmåga.

Halvledare och isolatorer

I en halvledare är vallens- och ledningsband separerade av en förbjuden gap av tillräcklig bredd. Vid låga temperaturer har ingen elektron tillräckligt med energi för att befolka ledningsbandet, så ingen laddningsrörelse är möjlig. Men vid rumstemperatur är det möjligt för vissa elektroner att ge tillräckligt med energi och göra en övergång till ledningsbandet. Vid rumstemperatur är elektronerna i ledningsbandet inte lika täta som i metall, så de kan inte leda elektricitet lika bra som metaller. Halvledare är inte lika ledande som metaller och inte lika ledande som elektriska isolatorer. Därför kallas denna typ av material för halvledare - vilket betyder halvledare.