Xi hwa hum il-elettroni valenza u l-konduċtività elettrika?

X’i huma l-Elettroni Valenżi u l-Konduċtività Elettrika?

Definizzjoni tal-Elettroni Valenżi

Atoom huwa magħmul minn nukleju li jikkontjeni protuni u neutroni, b'elettroni f'silġ għal darbhom. Il-nukleju huwa bi-ħadd miftuħ, jew pożittiv, mentri l-elettroni huma bi-ħadd mogħti, jew negattivi. L-atoomi huma elettrikament neutrali sabax mhumiex għandhom is-sammejn ta' protuni kif hemm elettroni.

L-elettroni f'atoom huma organizzati f'silġ skont livelli tag-enerġija tagħhom. Is-silġ aqra lil-innu huwa dawk bl-enerġija ankeċ, mensija silġ l-aħar huwa dawk bl-enerġija ikbar. Kull silġ għandu kapasità massima ta' elettroni: is-silġ l-ewwel jista' jiġi ġoħor mill-2, is-silġ t-tieni mill-8, u cosi ħaġa.

L-elettroni valenżi huma l-elettroni fis-silġ l-aħar ta' atoomi. Huma jparteċipaw fl-abbindament kemiku u jistgħu jiġu influenzati minn kampjiet elettriku jew magnettiku. In-numru ta' elettroni valenżi jvarja minn 1 sa 8, skont l-element.

L-elettroni valenżi huma importanti għall-determinazzjoni tas-sigġieġa, kemika, u elettrika ta' element. L-elementi b'elettroni valenżi simili solit huma jkunu bi-risposti u abbundamenti simili. In-numru differenti ta' elettroni valenżi jresulta f'konduċtività elettrika differenti u tipi differenti ta' materiali.

Konduċtività Elettrika

Il-konduċtività elettrika timmisura kemm material jinkiteb li tajr elektri jipprogetta permezzu tiegħu. It-tajr elektriku huwa fat-tajr ta' karriġer elettriku, sovent portati minn elettroni liberi jew jonji. L-materiali b'konduċtività għoli jinkiteb it-tajr elektriku ħafna, mensija l-materiali b'konduċtività bassa jirresistu għalih.

Il-konduċtività elettrika ta' material tintuża skont diversi fatturi, kif temperatura, struttura, kompozizzjoni, u purezza. Però, waħed mill-fatturi l-iżjed importanti huwa in-numru u l-komportament tal-elettroni liberi fil-material.

L-elettroni liberi huma elettroni valenżi li ma huma mxerrx qrib il-lanġas tagħhom u jistgħu jiġu mossi liberament fil-material. Dawn huma l-elettroni li jistgħu jiġu responsivi għal kamp elettriku applikat jew differenza potenzjal u jiġu mossi f'direzzjoni wiena, kienu tajr elektriku.

In-numru u l-komportament tal-elettroni liberi fil-material jintużaw mill-innumru ta' elettroni valenżi fi l-atomijiet konstitutivi. Ġenerali, l-materiali b'elettroni valenżi akbar tendu jkunu b'elettroni liberi akbar, mensija l-materiali b'elettroni valenżi iktar tendu jkunu b'elettroni liberi iktar.

Bazza fuq il-konduċtività elettrika tagħhom u in-numru ta' elettroni valenżi, l-materiali jistgħu jiġu klassifikati f'tlisien gruppi ewlenin: kondutturi, semikondukturi, u isolaturi.

Kondutturi

Il-kondutturi huma materiali b'konduċtività elettrika għoli sabax huma għandhom elettroni liberi akbar li jistgħu jiġu mossi permezzu tagħhom. Il-kondutturi solit huma għandhom wieħed, żewġ, jew tlieta elettroni valenżi fil-atomijiet tagħhom. Dawn l-elettroni valenżi huma bl-enerġija ikbar u mhumiex qrib il-lanġas tagħhom. Jistgħu jiġu separati mill-atomijiet tagħhom jew jiġu mossi fil-material meta kamp elettriku jew differenza potenzjal jiġi applikat.

Ix-xogħol kbir huma kondutturi tajba ta' tajr elektriku sabax huma għandhom elettroni valenżi iktar fil-atomijiet tagħhom. Pereżempju, l-arkidum għandu wieħed elettron valenżi, l-magnesium għandu żewġ elettroni valenżi, u l-alluminju għandu tlieta elettroni valenżi. Dawn ix-xogħol għandhom elettroni liberi akbar f'struttura kristallina tagħhom li jistgħu jiġu mossi permezzu meta kamp elettriku jiġi applikat.

Xi materiali nonmetali wkoll jistgħu jagixxu bħala kondutturi ta' tajr elektriku fid-determinati kundizzjonijiet. Pereżempju, il-grafit (forma ta' karbonju) għandu erbgħa elettroni valenżi fil-atomijiet tagħha, ma dan l-erbgħa huma użu lill-abbundament mal-atomijiet oħra ta' karbonju f'retikulu esagonali. Il-kelb elettron valenżi huwa libbu biex jiġi moss permezzu retikulu meta kamp elettriku jiġi applikat.

Semikondukturi

Is-semikondukturi huma materiali b'konduċtività elettrika modera sabax huma għandhom elettroni liberi iktar li jistgħu jiġu mossi permezzu tagħhom fid-determinati kundizzjonijiet. Is-semikondukturi huma materiali b'erbgħa elettroni valenżi fil-atomijiet tagħhom, kif huwa l-karbonju, is-silicju, u l-germanju. Dawn l-elettroni valenżi huma użu lill-abbundament mal-atomijiet oħra f'struttura retikular regolari. Però, ftit temperature, dawn l-elettroni valenżi jistgħu jiġu armati bi-enerġija iktar biex jiġu separati mill-abbundament u jiġu elettroni liberi. Dawn l-elettroni liberi jistgħu jiġu mossi permezzu meta kamp elettriku jiġi applikat.

Però, in-numru ta' elettroni liberi fis-semikonduktur puru huwa bassa, u l-konduċtività elettrika hi povera. Għalhekk, is-semikondukturi solit huma doped b'atomijiet impurita li għandhom elettroni valenżi aktar jew iktar minn l-atomijiet tal-host. Dan jiġi kkreat eksess jew difett ta' elettroni liberi fis-semikonduktur, li jżid il-konduċtività elettrika tiegħu.

Huma hena żewġ tipi ta' doping: n-tip u p-tip. Fidoping n-tip, atomijiet impurita b'erbgħa u vintuna elettroni valenżi, kif huwa l-fosforu jew l-arseni, jiġu additi fis-semikonduktur. Dawn l-atomijiet jiġu donati elettron ekstra fis-semikonduktur, kienu karriġer negattiv li jgħidul elettron. Fidoping p-tip, atomijiet impurita b'wieħed u tlinta elettroni valenżi, kif huwa l-borju jew l-gallju, jiġu additi fis-semikonduktur. Dawn l-atomijiet jiġu accettati elettron valenżi mis-semikonduktur, kienu karriġer pożittiv li jgħidul buż.

Is-semikondukturi huma użu ammuż fis-dispożitiv elettroniki diversi, kif huma transistors, diodes, cells solari, LEDs, lasers, u circuits integrati. Dawn id-dispożitiv jiġu explojati l-proprietajiet uniki tas-semikondukturi, kif huwa l-abilità tagħhom biex jiġu switċċati bejn stadijiet konduttivi u insulatori, sensibilità tagħhom għal l-ġid u l-temperature, u compatibilità tagħhom mal-materiali oħra.

Isolaturi

L-isolaturi huma materiali b'konduċtività elettrika bassa sabax huma għandhom elettroni liberi iktar jew ebda elettron li jistgħu jiġu mossi permezzu tagħhom. L-isolaturi solit huma għandhom erbgħa u aktar elettroni valenżi fil-atomijiet tagħhom. Dawn l-elettroni valenżi huma qrib il-lanġas tagħhom u jiġu armati b-enerġija iktar biex jiġu separati jew stimolati. Però, l-isolaturi ma jirrispondux għal kamp elettriku applikat jew differenza potenzjal u jirresistu jew jiġu blokkati t-tajr elektriku.

Ix-xogħol kbir huma isolaturi tajba ta' tajr elektriku sabax huma għandhom elettroni valenżi akbar fil-atomijiet tagħhom. Pereżempju, il-nitrġen għandu erbgħa u vintuna elettron valenżi, is-solfur għandu sitta elettroni valenżi, u in-neon għandu tmienja elettroni valenżi. Dawn l-elementi ma għandhom ebda elettron libbu f'struttura tagħhom u ma jinkitebx tiġi moss tajr elektriku permezzu tagħhom.

Xi materiali wkoll jistgħu agixxu bħala isolaturi fid-determinati kundizzjonijiet. Pereżempju, il-vetr u r-rubbier huma isolaturi tajba ftit temperature, ma dan huma jistgħu agixxu bħala kondutturi ftit temperature ikbar meta dawn l-elettroni valenżi jkunu armati bi-enerġija iktar biex jiġu elettroni liberi.

L-isolaturi huma użu ammuż biex jiġu prevenuti tajr elektriku permezzu tagħhom fejn mhux xitlu jew neċessarju. Pereżempju, l-isolaturi huma użu biex jiġu rivestiti kabil u kavi biex jiġu proteġti minn short circuits u shock elettriku. L-isolaturi wkoll huma użu biex jiġu separati parti diversi ta' dispożitiv elettroniku jew circuit biex jiġu prevenuti interakzjonijiet oħra jew interferenzi mhux neċessarji.

Konkluzzjoni

L-elettroni valenżi huma l-elettroni fis-silġ l-aħar ta' atoomi li jistgħu jiġu mossi permezzu permezzu abbundament kemiku u tajr elektriku. In-numru u l-arranġament tal-elettroni valenżi jdeterminaw sigġieġa, kemika, u elettrika akbar ta' element.

Il-konduċtività elettrika hi misur għall-kapaċità ta' material li jinkiteb li tajr elektriku jipprogetta permezzu tagħhu. Il-konduċtività elettrika tintuża skont diversi fatturi, kif in-numru u l-komportament tal-elettroni liberi fil-material.

Bazza fuq il-konduċtività elettrika tagħhom u in-numru ta' elettroni valenżi, l-materiali jistgħu jiġu klassifikati f'tlisien gruppi ewlenin: kondutturi, semikondukturi, u isolaturi.

Il-kondutturi għandhom konduċtività elettrika għoli sabax huma għandhom elettroni liberi akbar li jistgħu jiġu mossi permezzu tagħhom. Il-kondutturi solit huma għandhom wieħed, żewġ, jew tlieta elettroni valenżi fil-atomijiet tagħhom.

Is-semikondukturi għandhom konduċtività elettrika modera sabax huma għandhom elettroni liberi iktar li jistgħu jiġu mossi permezzu tagħhom fid-determinati kundizzjonijiet. Is-semikondukturi solit huma għandhom erbgħa elettroni valenżi fil-atomijiet tagħhom.

L-isolaturi għandhom konduċtività elettrika bassa sabax huma għandhom elettroni liberi iktar jew ebda elettron li jistgħu jiġu mossi permezzu tagħhom. L-isolaturi solit huma għandhom erbgħa u aktar elettroni valenżi fil-atomijiet tagħhom.

Dawn il-materiali huma użu ammuż fis-dispożitiv elettroniki diversi, kif huma transistors, diodes, cells solari, LEDs, lasers, u circuits integrati. Dawn id-dispożitiv jiġu explojati l-proprietajiet uniki ta' dawn il-materiali, kif huwa l-abilità tagħhom biex jiġu switċċati bejn stadijiet konduttivi u insulatori, sensibilità tagħhom għal l-ġid u l-temperature, u compatibilità tagħhom mal-materiali oħra.