Điện dẫn là gì?

Điện dẫn là gì?

Định nghĩa về điện dẫn

Tính chất này xác định dòng điện dễ dàng chảy qua vật dẫn như thế nào. Như chúng ta đều biết, điện trở là tính chất của vật dẫn chống lại dòng điện chảy qua nó. Điều này có nghĩa là điện dẫn là số nghịch đảo của điện trở. Nói chung, điện dẫn được biểu thị bằng

Định nghĩa về điện dẫn

Điện dẫn được định nghĩa là khả năng của một vật liệu để dẫn dòng điện và được xác định bởi các đặc tính cụ thể của nó.

Giải thích theo lý thuyết dải năng lượng

Các electron ở quỹ đạo ngoài cùng của nguyên tử ít bị hấp dẫn nhất. Do đó, nguyên tử ngoại vi dễ tách khỏi nguyên tử gốc. Hãy giải thích chi tiết với một lý thuyết.

Khi nhiều nguyên tử tụ tập lại, các electron của một nguyên tử chịu tác động của các nguyên tử khác. Hiệu ứng này rõ rệt nhất ở các quỹ đạo ngoài cùng. Do lực này, các mức năng lượng được xác định rõ ràng trong các nguyên tử cô lập nay mở rộng thành các dải năng lượng. Do hiện tượng này, thường tạo ra hai dải, đó là dải valence và dải dẫn điện.

Kim loại

Trong kim loại, các nguyên tử đóng gói chặt chẽ khiến các electron chịu tác động từ các nguyên tử gần đó, đưa dải valence và dải dẫn điện gần nhau hoặc thậm chí chồng lên nhau. Với rất ít năng lượng đầu vào từ nhiệt hoặc điện, các electron chuyển đến các mức năng lượng cao hơn và trở thành các electron tự do. Khi kết nối với nguồn điện, các electron tự do này chảy đến cực dương, tạo ra dòng điện. Kim loại có mật độ electron tự do cao, làm cho chúng là chất dẫn điện xuất sắc với điện dẫn cao.

Bán dẫn và cách điện

Trong bán dẫn, dải valence và dải dẫn điện được phân cách bởi khoảng cấm đủ rộng. Ở nhiệt độ thấp, không có electron nào có đủ năng lượng để chiếm dải dẫn điện, vì vậy không có chuyển động điện tích nào có thể xảy ra. Nhưng ở nhiệt độ phòng, có thể có một số electron cung cấp đủ năng lượng và thực hiện sự chuyển tiếp vào dải dẫn điện. Ở nhiệt độ phòng, các electron trong dải dẫn điện không dày đặc như trong kim loại, vì vậy chúng không thể dẫn điện tốt như kim loại. Bán dẫn không dẫn điện tốt như kim loại và không cách điện tốt như chất cách điện. Đó là lý do tại sao loại vật liệu này được gọi là bán dẫn - có nghĩa là bán dẫn.