რა არის ელექტროდუქტორი?
ელექტროდუქტორის განმარტება
ელექტროდუქტორი განიხილება როგორც მასალა, რომელიც შესაძლებლობას აძლევს ელექტრონების მარტივ გადატეკას, ძირითადად ელექტრონების მოძრაობის გამო.
ელექტროდუქტორი განიხილება როგორც ობიექტი ან მასალა, რომელიც შესაძლებლობას აძლევს დარჩენის გადატეკას ერთი ან რამდენიმე მიმართულებით. მეტალის მასალად შედგენილი ელექტროდუქტორები არიან საყოველთაოდ გავრცელებული, რადგან მეტალები აქვთ მაღალი დუქტობა და დაბალი წინააღმდეგობა.
ელექტროდუქტორები საშუალებას აძლევენ ელექტრონებს მოძრაობას ატომებს შორის დრიფტ სიჩქარით დუქტობის ზონაში, კონკრეტული ენერგიის დონეში, რომელიც უზრუნველყოფს თავისუფალი ელექტრონების მოძრაობას. ეს დუქტორები შედგენილია ატომებისგან, რომლებიც აქვთ სიმართლეში დაკავშირებული ვალენტური ელექტრონები, რომლებიც ელექტრონული ან თერმიული ეფექტით დაინტერესება. ელექტრონის ტრანსფორმაცია ვალენტური ზონიდან დუქტობის ზონაში დატოვებს დადებით ხვრელს, რომელიც თავისით ვარავს დარჩენის მოძრაობას.
ელექტროდუქტორები შეიძლება იყვნენ მეტალები, მეტალური ალიაგები, ელექტროლიტები ან ზოგიერთი არამეტალური მასალა, როგორიც არის გრაფიტი და დუქტორული პოლიმერები. ეს მასალები შესაძლებლობას აძლევენ ელექტროენერგიის (ანუ დარჩენის გადატეკას) მარტივად გადინაცვლებას მათ შემდეგ.
დუქტორები დუქტობენ დენის გადატეკას
დუქტორში დენი წარმოადგენს დარჩენის გადატეკის ტემპს მის მოჭიმული სექციის მიერ, პროპორციული დიდი ელექტრომაგნიტური ველის და დუქტორის დუქტობას. ეს ელექტრომაგნიტური ველი წარმოქმნის დუქტორის გარეშე დარჩენილი ვოლტაჟის განსხვავებით, ხოლო დუქტობა რიცხვით გამოსახავს მასალის შესაძლებლობას დარჩენის გადატეკას.
როდესაც პოტენციალური განსხვავება გამოიყენება დუქტორის გარეშე, დუქტობის ზონაში ელექტრონები ენერგიას იღებენ და დაიწყებენ დრიფტს ვოლტაჟის წყაროს უარყოფითი ტერმინალიდან დადებით ტერმინალამდე. დენის მიმართულება პირიქით არის ელექტრონების მოძრაობის მიმართულებას, რადგან დენი განიხილება როგორც დადებითი დარჩენის გადატეკა. ელექტრონები დაჯერებული ატომების და სხვა ელექტრონებთან კოლიზიას იწყებენ, რაც წინააღმდეგობას და თეპლოს შექმნას იწვევს. წინააღმდეგობა არის მასალის მოტივირება დარჩენის გადატეკის წინააღმდეგ.
დუქტორში დენი დამოკიდებულია რამდენიმე ფაქტორზე, როგორიც არის:
დუქტორის გარეშე პოტენციალური განსხვავება
დუქტორის სიგრძე და მოჭიმული სექციის ფართობი
მასალის ტემპერატურა და შემადგენლობა
მასალაში დარჩენილი დაბადებულებები ან დეფექტები
ელექტროდუქტორების თვისებები
მათ აქვთ მაღალი დუქტობა და დაბალი წინააღმდეგობა
მათ აქვთ ბევრი თავისუფალი ელექტრონები დუქტობის ზონაში
მათ არ აქვთ ენერგიის განსხვავება ვალენტური და დუქტობის ზონებს შორის
მათ აქვთ მეტალური ბადები, რომლებიც ქმნიან ლატიციას დადებით იონებით, რომლებიც გარშემორტყმული არიან ელექტრონების ღრუბლით
მათ არ აქვთ ელექტრომაგნიტური ველი და დარჩენის სიმკვრივე შინაგანად
მათ აქვთ თავისუფალი დარჩენები მხოლოდ ზედაპირზე
მათ აქვთ ელექტრომაგნიტური ველი პერპენდიკულარული ზედაპირის მიმართ
დუქტორების ტიპები
ოჰმური დუქტორები
ოჰმური დუქტორები არიან მასალები, რომლებიც ახსენებენ ოჰმის კანონს ნებისმიერი პოტენციალური განსხვავების და ტემპერატურისთვის. მათ აქვთ ლინეარული კავშირი ვოლტაჟსა და დენს შორის, რაც ნიშნავს, რომ მათი წინააღმდეგობა მუდმივია. საყოველთაოდ მეტალები არიან ოჰმური დუქტორები ნორმალური პირობებით.
არაოჰმური დუქტორები
არაოჰმური დუქტორები არიან მასალები, რომლებიც არ ახსენებენ ოჰმის კანონს ნებისმიერი პოტენციალური განსხვავებისა და ტემპერატურისთვის. მათ აქვთ არალინეარული კავშირი ვოლტაჟსა და დენს შორის, რაც ნიშნავს, რომ მათი წინააღმდეგობა ცვლის გარეშე განათლებას. არაოჰმური დუქტორები შეიძლება გამოიხატოს უარყოფითი წინააღმდეგობით, როდესაც დენი შემცირდება ვოლტაჟის ზრდისას, ან დადებითი წინააღმდეგობით, როდესაც დენი ზრდის ვოლტაჟის ზრდისას, მაგრამ არ პროპორციულად. ზოგიერთი არაოჰმური დუქტორი შეიძლება იყოს ტერში ვოლტაჟი, ქვემოდან რომელიც არ გადის დენი.
სრული დუქტორები
სრული დუქტორები არიან მასალები, რომლებიც აქვთ ფიქსირებული ფორმა და მოცულობა. ისინი შეიძლება იყოს მეტალური და არამეტალური დუქტორები.
მეტალური დუქტორები: ეს არის მეტალები ან მეტალური ალიაგები, რომლებიც აქვთ მაღალი დუქტობა და დაბალი წინააღმდეგობა. მათ აქვთ ლატიცია დადებით იონებით, რომლებიც გარშემორტყმული არიან თავისუფალი ელექტრონების ღრუბლით. ზოგიერთი მეტალური დუქტორის მაგალითია ვერცხლი, თითბერი, ხახუნი, ალუმინი, რკინა, ლათუნი, ბრონზა და ა.შ.
არამეტალური დუქტორები: ეს არის არამეტალები, რომლებიც აქვთ რამდენიმე თავისუფალი ელექტრონები ან იონები მათ სტრუქტურაში. მათ აქვთ დაბალი დუქტობა და მაღალი წინააღმდეგობა მეტალებზე შედარებით. ზოგიერთი არამეტალური დუქტორის მაგალითია გრაფიტი, კარბონის ნანოტუბები, გრაფენი და ა.შ.
თხევადი დუქტორები
<