Elektrikli konduktorlarining xususiyatlari
Elektrik elektrik o‘tkazuvchi - bu potentsial farq ostida joylashtirilganda elektronlar yoki ionlar orqali elektrik zaryadlarni oson o‘tkazadigan material. Elektrik o‘tkazuvchilar elektr tarmoqlarini, elektr energiyasini uzun masofalarda uzatish tarmog‘i, elektr mashinalari, issiq beruvchilar, elektrostatik himoya va boshqa bir qator ishlatmalar uchun zarur. Bu maqolada biz elektrik o‘tkazuvchilarning xususiyatlari, turklari, misollar va ishlatilishi haqida tahlil qilamiz.
Elektrik o‘tkazuvchi nima?
Elektrik o‘tkazuvchi - bu elektronlar yoki ionlar orqali elektr tokini taqsimlash imkoniyatiga ega bo‘lgan material. Bu imkoniyat konduktivlik deb ataladi. O‘tkazuvchining qarama-qarshi jihati izolyator bo‘lib, izolyatorlar juda kam yoki yo‘qdiradigan bepul elektronlar yoki ionlar bilan elektr toki o‘tmaydi.
Materialning konduktivligi uning atom strukturasiga, haroratiga, ziyonlargina va tashqi ta’sirlarga bog‘liq. Umuman olganda, metallar o‘rtacha qopshiriqlarida ko‘p bepul elektronlarga ega bo‘lgani uchun ulardan bir atomdan boshqasiga oson harakatlanadi. Yaxshi o‘tkazuvchilar misoli: mosh, almashtir, altin, alluminium, demir va grafit. Metallar esa kam bepul elektronlarga ega bo‘lgani uchun ularni o‘z ichiga olib qoladi. Izolyatorlar misoli: gum, steklo, daraxt, plastik va havo.
Bir qancha materiallar o‘tkazuvchilar va izolyatorlar orasidagi o‘rtacha konduktivlikka ega. Ular poluprovodniklar deb ataladi va elektronika va kompyuter texnologiyasida keng ishlatiladi. Poluprovodniklar misoli: silis, germanium, galyum arsenid va uglerod nanotrubkalar.
Elektrik o‘tkazuvchilarning xususiyatlari
Elektr kuchlari teng vaziyatda bo'lganda umumiy xususiyatlarni ko'rsatadi. Bu xususiyatlarning bazi:
Qarshilik: Qarshilik elektr kuchidagi oqimning qanday darajada qarshi kelishini o'lchovchi hisoblanadi. U materialning qarshilik chegarasi, uzunligi, kesma maydoni va haroratiga bog'liq. Qarshilik chegarasi materialning o'ziga xos xususiyati, bu uning birlik uzunlik va maydondagi qarshiligini aniqlaydi. U qo'shilish darajasiga teskari nisbatda. Elektr kuchlari past qarshilik chegarasiga va past qarshilikka ega, lekin izolyatorlar yuqori qarshilik chegarasiga va yuqori qarshilikka ega. Qarshilik elektr energiyasining qismini ishlatiladigan kuchlarda issiqlik energiyasiga aylantiradi. Bu jarayon Joul issiqlik yoki omik issiqlik deb ataladi.
Induktivlik: Induktivlik elektr kuchidagi oqimning o'zgarishi bilan qanday darajada qarshi kelishini o'lchovchi hisoblanadi. U kuchning shakli, hajmi, joylashuvi va tartibi asosida farq qiladi. Induktivlik elektr oqimi orqali kuchdan o'tkazilganda magnit maydon yaratilishiga sabab bo'ladi. Bu magnit maydon elektr oqimining o'zgarishiga qarama-qarshi elektr jenerativ kuch (EMK) ni o'zida yoki yaqin joylashgan kuchlardagi o'zgarishga sabab bo'lishi mumkin. Bu mos ravishda o'z-o'ziga induktivlik yoki o'zaro induktivlik deb ataladi. Induktivlik oqimning taqsimlanishiga va voltage o'zgarishiga ta'sir qiladi, agar u alternativ oqim (AC) ta'minoti uchun ishlatilsa.
Kuch ichidagi elektr maydoni nolga teng: Ideal kuch ichidagi elektr maydoni nolga teng, chunki elektr maydoni bepul elektronlarga ta'sir qilib, ularni tengsizlik holatiga yetkazadi. Teng vaziyatda, bepul elektronlarga to'g'ridan-to'g'ri ta'sir yo'q, ular harakatlanmaydi. Bu esa kuch ichida potentsial farqi yo'q, va barcha nuqtalar bir xil potentsialda. Bu xususiyat kuchlarni elektr jihozlari uchun elektrostatik himoya uchun qulay qiladi.
Kuch ichidagi zaryad sifatnomasi nolga teng: Ideal kuch ichidagi zaryad sifatnomasi nolga teng, chunki har qanday zaryad elektr maydonini yaratadi, bu maydo o'xshash zaryadni kuchning simasiga suradi. O'xshash zaryadlar (elektronlar) orasidagi o'zaro elektrostatik radjabilish ularni kuchning tashqi simasiga suradi, bu yerda ular bir-biridan eng uzoq masofada bo'lishi mumkin. Bu esa kuch ichida zaryad yo'q, faqat bepul zaryad tashqi simada mavjud.
Elektronlar faqat konduktorning sirtida mavjud: Yuqorida bahslanganidek, elektronlar (erkin zaryad) konduktorning ichida emas, balki uning sirtida mavjud, chunki elektrostatik radjasi. Sirtidagi erkin zaryadning miqdori va tarqalishi konduktorning shakli va hajmi, shuningdek, unga ta'sir etayotgan tashqi elektr maydoniga bog'liq.
Konduktor sirtidagi elektr maydoni sirtga normaldir: Mavsumiy konduktor sirtidagi elektr maydoni sirtga normal (perpendikulyar) bo'lib, har qanday tangensial komponent elektronlarni sirt bo'lgan joyda harakatlanishga sabab bo'ladi, shunda tangensial komponent bekor qilinadi. Bu o'z navbatida sirt sirtidagi parallel komponent yo'qligini va faqat normal komponent mavjudligini anglatadi.
Elektr konduktorlari turkumlari
Elektr konduktorlari ularning strukturasiga, tarkibiga, xususiyatlargina va qo'llanishiga qarab farqlanishlari mumkin. Ba'zi umumiy turkumlar:
Metallik konduktorlar: Bu metallar yoki ulkanlardan iborat, ularning erkin elektronlari sababli yuqori konduktivlikka ega. Ular elektr o'tkazgichlari, elektr uzatish liniyalari, elektr mashinalari, elektr kontaktlari kabi joylarda keng qo'llaniladi. Misollar: silver (Ag), mosh (Cu), or (Au), aliminiy (Al), demir (Fe) va boshqalar.
Ionli konduktorlar: Bu ionli shakllardan iborat, ular suvga solinib yoki sular holatga kelganda erkin ionlari sababli yuqori konduktivlikka ega. Ular elektroliz, batareya, yanma elementlari kabi joylarda ishlatiladi. Misollar: sodiy klorid (NaCl), potassiy gidroksid (KOH), sulfurik kislota (H2SO4) va boshqalar.
Molekulyar konduktorlar: Bu molekulalardan iborat, ularning delokalizlangan elektronlari yoki bir-biri bilan chegaralanadigan molekulyar orbitalari sababli yuqori konduktivlikka ega. Ular organik elektronika, nanotexnologiya kabi sohalarda ishlatiladi. Misollar: grafit (C), karbon nanotublar (CNTs), poliaasetilen (PA) va boshqalar.
Superkonduktorlar: Bu konduktorlar belgilangan kritik temperaturadan pastga sog'otilganda nol qarshilik va cheksiz konduktivlikka ega. Ular Meissner effekti, davomiy tok, kvant levitatsiya kabi boshqa jarayonlarni ham namoyonlaydi. Ular superkonduktor magnitlar, kvant hisoblash mashinalari, tibbiy rasmlash kabi sohalarda ishlatiladi. Misollar: merkur (Hg), olmov (Pb), ittri barium moschniy oksid (YBCO) va boshqalar.
Elektr konduktorlari qo'llanmalar
Elektr konduktorlari fan, inzheneriya va texnologiya sohalarida ko'plab qo'llanmalarga ega. Ba'zi umumiy qo'llanmalar:
O'tkazgichlar: O'tkazgichlar elektr konduktorlari eng umumiy qo'llanmalaridan biridir. Bu elektr qurilmalari yoki komponentlarni mosh, aliminiy kabi metallik konduktorlardan iborat silindrlar bilan ulashni o'z ichiga oladi. O'tkazgichlar elektr energiyasini minimal yo'qolish yoki hech qanday teskarisiz bir nuqtadan boshqa nuqtaga o'tkazish imkonini beradi.
Elektr tarmoqlar: Elektr tarmoqlari maxsus silindarlardir yoki kablolar bo'lib, ular uzun masofalarda elektr stantsiyalardan substantsiyalarga yoki iste'molchilarga oqimli tortishuvli tok (HVAC) yoki doimiy tok (HVDC) taqsimlaydi. Elektr tarmoqlari aliminium yoki stal qatlam bilan mukammallashtirilgan stal markaz yoki optik liflardan foydalanadi. Elektr tarmoqlari minimal yo'qotish va hech qanday hech qanday muhitda ishlov berish imkonini beradi.
Elektr mashinalari: Elektr mashinalari elektr energiyasini mexkanik energiyaga yoki aksincha o'zgartiradigan qurilmalar. Ular motorlar, generatsionalar, transformatorlar, hokazo qurilmalar. Elektr mashinalari qattiq silindrlar, spiral yoki armaturalar uchun aliminium yoki mis daraxtidan foydalanadi. Elektr mashinalari elektrni foydali ishga yoki quvvatga o'zgartirish imkonini beradi.
Issiqlik elementlari: Issiqlik elementlari elektr energiyasini issiqlik energiyasiga o'zgartiradigan qurilmalar. Ular incandescent lampalar, elektr issiqliklar, ovnlar, pechnelar, hokazo qurilmalar. Issiqlik elementlari tungsten yoki nichrome metallaridan foydalanadi. Issiqlik elementlari razlich maqsadlar uchun, masalan, ro'shniyoqtirish, ovqat pishirish, eritish va hokazo, issiqlikni yaratish imkonini beradi.
Elektrostatik himoya: Elektrostatik himoya tashqi elektr maydonlari yoki zaryadlaridan nisbatan sezgir elektr jihozlarini himoyalash uchun elektr silindrlaridan foydalanadigan usul. Bu, jihozlarni metall yoki foil bilan o'rab olishni anglatadi. Elektrostatik himoya statik elektr, chig'il, elektromagnit radiatsiya va hokazo noqizmat interferentsiyasini yoki zararlarini oldini oladi.
Xulosa
Elektr silindrlari elektrning tebranishi orqali ko'plab ilovalarda muhim ahamiyatga ega. Ular turli xil xususiyatlarga, turlarga, misollarga va ilovalarga ega bo'lib, shuning uchun razlich maqsadlar uchun mos keladi. Elektr silindrlarning xarakteristikalarini va harakatlanishini tushunish orqali, biz ularni kundalik hayotimizda va ilm-fan, inzheneriya va texnologiya sohalarida samarali va asosiy tarzda ishlatishimiz mumkin.
Ishonch: Asl ma'lumotni hurmat qiling, yaxshi maqolalar ulashishga loyiq, agar huquqni buzilsa, o'chirish uchun bog'laning.
