อะไรคือความนำไฟฟ้า

ไฟฟ้านำคืออะไร?

นิยามของความนำไฟฟ้า

สมบัตินี้กำหนดว่ากระแสไฟฟ้าสามารถไหลผ่านตัวนำได้ง่ายเพียงใด ทุกคนทราบดีว่าความต้านทานเป็นสมบัติของตัวนำที่ขัดขวางการไหลของกระแสไฟฟ้า นั่นหมายความว่าความนำไฟฟ้าเป็นค่าส่วนกลับของความต้านทาน โดยทั่วไปแล้ว ความนำไฟฟ้าจะแสดงเป็น

นิยามของความนำไฟฟ้า

ความนำไฟฟ้าถูกกำหนดว่าเป็นความสามารถของวัสดุในการนำพากระแสไฟฟ้าและถูกกำหนดโดยสมบัติเฉพาะของมัน

การแปลความหมายตามทฤษฎีวงจรพลังงาน

อิเล็กตรอนในวงโคจรชั้นนอกสุดของอะตอมถูกดึงดูดน้อยที่สุด ดังนั้นอะตอมชั้นนอกสุดจึงแยกออกจากอะตอมแม่ได้ง่าย ลองอธิบายรายละเอียดด้วยทฤษฎี

เมื่อมีอะตอมจำนวนมากรวมตัวกัน อิเล็กตรอนของอะตอมหนึ่งจะถูกแรงจากอะตอมอื่น ๆ ผลลัพธ์นี้เห็นได้ชัดที่สุดในวงโคจรชั้นนอกสุด เนื่องจากแรงนี้ ระดับพลังงานที่ชัดเจนในอะตอมที่แยกออกมาจะขยายออกเป็นวงจรพลังงาน เนื่องจากปรากฏการณ์นี้ มักจะมีวงจรพลังงานสองวง คือวงจรพลังงานวาเลนซ์และวงจรพลังงานคอนดักชัน

โลหะ

ในโลหะ อะตอมที่แน่นหนาทำให้อิเล็กตรอนถูกแรงจากอะตอมใกล้เคียง ทำให้วงจรพลังงานวาเลนซ์และคอนดักชันอยู่ใกล้กันหรือซ้อนทับกัน ด้วยพลังงานเพียงเล็กน้อยจากความร้อนหรือไฟฟ้า อิเล็กตรอนจะย้ายไปยังระดับพลังงานที่สูงขึ้นและกลายเป็นอิเล็กตรอนฟรี เมื่อเชื่อมต่อกับแหล่งกำเนิดไฟฟ้า อิเล็กตรอนฟรีเหล่านี้จะไหลไปยังขั้วบวก สร้างกระแสไฟฟ้า โลหะมีความหนาแน่นของอิเล็กตรอนฟรีสูง ทำให้มีความนำไฟฟ้าสูง

สารกึ่งตัวนำและฉนวน

ในสารกึ่งตัวนำ วงจรพลังงานวาเลนซ์และคอนดักชันถูกแบ่งแยกโดยช่องว่างที่ห้ามเข้าถึงซึ่งมีความกว้างเพียงพอ ที่อุณหภูมิต่ำ ไม่มีอิเล็กตรอนใดมีพลังงานเพียงพอที่จะอยู่ในวงจรพลังงานคอนดักชัน ดังนั้นการเคลื่อนที่ของประจุไม่สามารถเกิดขึ้นได้ แต่ที่อุณหภูมิห้อง มีโอกาสที่บางอิเล็กตรอนจะให้พลังงานเพียงพอและเปลี่ยนสถานะไปยังวงจรพลังงานคอนดักชัน ที่อุณหภูมิห้อง อิเล็กตรอนในวงจรพลังงานคอนดักชันไม่หนาแน่นเท่าโลหะ ดังนั้นจึงไม่สามารถนำไฟฟ้าได้ดีเท่าโลหะ สารกึ่งตัวนำไม่ได้นำไฟฟ้าดีเท่าโลหะและไม่ได้นำไฟฟ้าแย่เท่าฉนวน นั่นคือเหตุผลที่วัสดุประเภทนี้เรียกว่าสารกึ่งตัวนำ - หมายความว่าสารกึ่งตัวนำ