Zein da Elektrizitatearen Ailetza?
Zer da Elektrikarien?
Elektrikariaren Definizioa
Elektrikari bat elektrizitatearen kargak erdiunez ibiltzeko baimentzen duen material gisa definitzen da, elektronen mugimenduak nagusiko arrazoi.
Elektrikari bat kargak igotzeko baimentzen duen objektu edo material mota bezala definitzen da. Metalezko materialak dira elektrikari arruntak, metalek konduktibitate handi eta aurkako resistentzia txiki dituztelako.
Elektrikariak elektronak atomen artean dritasun baten bidez ibiltzea ahalbidetzen dute, elektronen mugimendua onartzen duen energia-maila espezifikoa. Elektrikari hauek elektron libreak dituzten atomekin osatuta daude, elektrikoki edo termikoki aktibatzeko erraza. Elektron baten trantsizioa valentziarako mailatik konduzio-mailara joateak positiboko poltsa utzi dezake, hau ere kargaren mugimendura ekarri.
Elektrikariak metalak, metalen aleazioak, elektrolitoei edo grafite eta polimer elektrikoki konduzitzaile batzuen antzinetako non-metalekin izan daitezke. Material hauek elektrizitatea (hau da, kargaren ibilbidea) erdiunez igotzeko ahalmena dutelako.
Konduzorea Konduzitzen du Intentsitatea
Konduzorerako intentsitatea kargaren ibilbide-tasa adierazten du, zehazki elektrizitate-eremuarekin eta konduzoreren konduzibitatearekin proportzionala. Elektrizitate-eremua konduzorearen oholdeko tenperatura-diferentziatik sortzen da, konduzibitatea materialak kargaren ibilbideko erraztasuna neurtzen du.
Potentzial-diferentzia bat aplikatzen denean konduzorera, konduzio-mailan dauden elektronak energiak hartzen dute eta hasieran negatiboko bornatik positibora deritzeko. Intentsitatearen norabidea elektronen mugimenduaren norabidearen aurka dago, intentsitatea positiboko kargaren ibilbide gisa definitzen baita. Elektronak atomoekin eta beste elektronekin konfrontatzen dira konduzorean, hau aurkakortasuna eta kalor-generazioa eragiten du. Aurkakortasuna materialak kargaren ibilbidera opozitzen duen neurria da.
Konduzorerako intentsitatea faktore anitzen mendean dago:
Konduzorerako potentzial-diferentzia
Konduzorearen luzera eta sekzio-ebakiaren azalera
Materialaren tenperatura eta osagaiak
Materialaren barruan dauden kontaminazioak edo akadak
Elektrikarien Ezaugarriak
Konduzibitate handi eta aurkakortasuna txiki dituzte
Konduzio-mailan elektron libreak asko dituzte
Valentziarako maila eta konduzio-maila artean ez dute eneregia-zabalera
Metalikotasun-bondadak dituzte, positiboko ionen sarea elektron-enborre baten inguruan
Barnean elektrizitate-eremurik eta kargu-dentsitatearik ez dute
Kargu-libreak bakarrik dituzte kanpoaldean
Elektrizitate-eremua kanpoaldearekiko perpendikularra da
Konduzore Mota
Ohmien Konduzoreak
Ohmien konduzoreak Ohm-en legea betetzen duten materialak dira, potentzial-diferentzia edo tenperaturarik. Tentsioaren eta intentsitatearen artean erlazio lineal bat dute, hau da, aurkakortasuna konstantea. Arrunta den egoeran, ohimenezko metalak ohmien konduzoreak dira.
Non-Ohmien Konduzoreak
Non-ohmien konduzoreak Ohm-en legea ez duten betetzen materialak dira, potentzial-diferentzia edo tenperaturarik. Tentsioaren eta intentsitatearen artean erlazio ez-lineal bat dute, hau da, aurkakortasuna tentsio aplikatuaren arabera aldatzen da. Non-ohmien konduzoreak aurkakortasuna negatiboa izan daitezke, intentsitatea tentsioa goratzen doanean jaisten da, edo aurkakortasuna positiboa, intentsitatea tentsioa goratzen doanean goratzen da, baina ez proportzionalki. Batzuei tentsio-egoera bat dute, tentsio hori behera badago, intentsitatea zero izango da.
Solido Konduzoreak
Solido konduzoreak forma eta bolumen finko dituzten materialak dira. Metalik eta non-metalik konduzore bihurtu daitezke.
Metalik konduzoreak: Metalak edo metalen aleazioak dira, konduzibitate handi eta aurkakortasuna txiki dituztenak. Positiboko ionen sarea elektron-enborre baten inguruan dute. Adibidez, argentera, kobre, urdina, aluminiuma, hierroa, laton, bronce, etab.
Non-metalik konduzoreak: Non-metalek dira, bere egituraan elektron libreak edo ion eduki dituztenak. Konduzibitate txikiago eta aurkakortasuna handiagoa dute metalen baino. Adibidez, grafite, karbono nanotuboak, grafeno, etab.
Likido Konduzoreak
Likido konduzoreak: forma finkorik gabe, bolumen finko dituzten materialak dira. Metalik eta non-metalik konduzore bihurtu daitezke.
Metalik konduzoreak: Eguraldi arruntean likidu estatuan dauden edo suertzerakoan likidu estatuan pasatzen diren metalak dira. Konduzibitate handi eta aurkakortasuna txiki dituztenak. Solido metalen egitura berdina dute, atomen tartea eta mobilitatea gehiago dituztenak. Adibidez, merkurioa.
Non-metalik konduzoreak: Ion edo molekulak disolbatu dituzten likidoak dira, karga eraman dezaketenak. Konduzibitate txikiago eta aurkakortasuna handiagoa dute metalen baino. Polarrak edo ionik solutuak dituzten solvantsoan. Adibidez, salgai ur, acidu soluzioak, elektrolitoak, etab.
Elektrikarien Konduzibilitatea Aldatzen Duen Faktoreak
Elektrikari baten konduzibilitatea faktore anitzen mendean dago, hala nola:
Kargu-libreak dauden mota eta zenbatekoa: Material batean elektron libreak edo ion gehiago, orduan konduzibitatea handiagoa eta aurkakortasuna txikiagoa izango da.
Konduzorearen tamaina eta itxura: Konduzore luzeagoa eta fineroa, orduan konduzibitatea txikiagoa eta aurkakortasuna handiagoa izango da.
Konduzorearen tenperatura: Konduzorearen tenperatura altuagoa, orduan konduzibitatea txikiagoa eta aurkakortasuna handiagoa izango da. Hau da, atomoen eta elektronen mugimendu termikok kolisioak eta kargu-libreaken mobilitatea murrizten dituztelako.
Konduzorean dauden kontaminazioak edo akadak: Konduzorean dauden kontaminazioak edo akadak gehiago, orduan konduzibitatea txikiagoa eta aurkakortasuna handiagoa izango da. Hau da, kontaminazioak edo akadak kargu-libreaken kolisio-zentroak dira eta bide-librearen luzera murrizten dute.
Aplikatutako elektrizitate-eremuaren maiztasuna: Aplikatutako elektrizitate-eremuaren maiztasuna altuagoa, orduan konduzibitatea txikiagoa eta reaktantzia handiagoa izango da. Hau da, maiztasun altuetan, kargu-libreak elektrizitate-eremuaren aldaketarik errazak jarraitu ezin dituzte eta magneko-kontraporru bat sortzen dute.
Elektrikarien Aplikazioak
Elektrikariak zientzia eta ingeniaritzako arlo anitzetan erabilzen dira. Aplikazio nabarmen batzuk dira:
Elektrizitatearen kableak: Elektrizitatearen kableak kobrera edo aluminiumeko konduzoreak dira, elektrizitate-intentsitatea indarraren iturrietatik kargara igotzen dutenak. Isulakor materialengatik gobernatzen dira, korto-zirkuituak eta elektrizitate-sorginduak saihesteko.
Elektrizitatearen zirkuituak: Elektrizitatearen zirkuituak elektrizitate-intentsitatearen bitartez funtzionamendu espetsial bat egiten duten elementu elektrikoen sarea dira. Kableak, ahoskariak, kapasitoreak, induktoreak, diodak, transistorak, etab. diruditen konduzore desberdinetatik osatuta daude.
Elektrizitatearen maquinak: Elektrizitatearen maquinak elektrizitate-energia mekanikoenergiara aldatzen duten edo alderantziz egiten duten gailuak dira, elektrizitate-intentsitatea eta magneko-eremua erabilita. Coilak, birak, rotorak, statorak, armatureak, etab. diruditen konduzore desberdinetatik osatuta daude.
Elektrizitatearen sensorak: Elektrizitatearen sensorak tenperatura, presio, argi, soinu, etab. fisikoko neurriak detektatzen dituzten eta elektrizitate-sinalera bihurtzen dituzten gailuak dira. Elektrodak, kableak, coilak, ahoskariak, kapasitoreak, etab. dir
