Elektrokonduktoroj: Difino, Teroj kaj Ecoj

Elektra konduktilo estas materialo, kiu permesas elektran ŝargon fluigi tra ĝi kun malgranda resisteco. Elektrokonduktiloj kutime estas metaloj, kiel kupro, arĝento, oro, aluminio, kaj fero. Ili havas multajn liberaĵelektronojn, kiuj povas moviĝi facile, kiam aplikiĝas elektra kampo. Elektrokonduktiloj uzatas por farado de dratoj, kaboloj, cirkvitoj, kaj aliaj aparatoj, kiuj portas elektran koranton.

Kio estas Elektrokonduktilo?

Elektrokonduktilo difiniĝas kiel objekto aŭ tipo de materialo, kiu permesas la fluon de ŝargo en unu aŭ pli da direktoj. Materialoj el metaloj estas komunaj elektrokonduktiloj, ĉar metaloj havas altan konduktadon kaj malaltan resistadon.

Elektrokonduktiloj permesas elektronon fluigi inter la atomoj de tiu materialo kun driftvelocito en la konduktbendo. La konduktbendo estas la energinivelo, kie elektronoj povas moveblige moviĝi ene de la materialo. La konduktilo formas el atomoj, kiuj havas malforte ligitajn valentajn elektronojn, kiuj povas esti ekscititaj per elektra kampo aŭ termika efiko. Kiam elektronon moviĝas el la valentbendo al la konduktbendo, ĝi lasas post si pozitivan tranĉon, kiu ankaŭ povas porti ŝargon.

Elektrokonduktiloj povas esti metaloj, metallegaĵoj, elektrolitoj, aŭ iuj nemetaloj, kiel grafeno kaj konduktaj polimeroj. Tiuj materialoj permesas elektron (t.e., la fluon de ŝargo) pasi tra ili facile.

Kiel Konduktilo Kondukas Koranton?

La koranto en konduktilo estas la rapido de fluo de ŝargo tra sekcio de la konduktilo. La koranto estas proporcia al la elektra kampo kaj la konduktado de la materialo. La elektra kampo estas kreita per potencialdiferenco aŭ voltaĝo trans la konduktilo. La konduktado estas mezuro pri kiel facile la materialo permesas ŝargon fluigi tra ĝi.

Kiam aplikiĝas potencialdiferenco trans konduktilo, la elektronoj en la konduktbendo akiras energion kaj komencas drifti de la negativa terminalo al la pozitiva terminalo de la voltfonto. La direkto de la koranto estas kontraŭa al la direkto de la elektronfluo, ĉar la koranto estas difinita kiel la fluo de pozitiva ŝargo. La elektronoj koliziadas kun atomoj kaj aliaj elektronoj en la konduktilo, kio kaŭzas resistancon kaj varmproduktadon. La resistanco estas mezuro pri kiom la materialo kontraŭstaras la fluon de ŝargo tra ĝi.

La koranto en konduktilo dependas de pluraj faktoroj, kiel:

• La potencialdiferenco trans la konduktilo

• La longo kaj sekca areo de la konduktilo

• La temperaturo kaj komponaĵo de la materialo

• La ekzisto de impurajoj aŭ defektoj en la materialo

Kiaj estas la Ejoj de Elektrokonduktiloj?

Iuj el la ĉefaj ejoj de elektrokonduktiloj estas:

• Ili havas altan konduktadon kaj malaltan resistadon

• Ili havas multajn liberajn elektronojn en sia konduktbendo

• Ili ne havas energian spacon inter sia valentbendo kaj konduktbendo

• Ili havas metalecajn ligojn, kiuj formas reton de pozitivaj ionoj ĉirkaŭigitajn de elektronnuvo

• Ili havas nulan elektran kampon kaj nulan ŝargdenso internen

• Ili havas liberajn ŝargojn nur sur sia surfaco

• Ili havas elektran kampon perpendikularan al sia surfaco

Kiaj estas la Tipoj de Elektrokonduktiloj?

Elektrokonduktiloj povas esti klasifikitaj bazite sur ilia ohma respondo, kiu estas kiel ili obeas Ohmovan leĝon. Ohma leĝo statas, ke la koranto en konduktilo estas direkt proporciana al la potencialdiferenco trans ĝi kaj inversproporciana al sia resistado.

Ohmaj Konduktiloj

Ohmaj konduktiloj estas materialoj, kiuj sekvas Ohman leĝon por ajna potencialdiferenco kaj temperaturo. Ili havas linearan rilaton inter voltaĝo kaj koranto, kio signifas, ke ilia resistado estas konstanta. Plej multaj metaloj estas ohmaj konduktiloj je normalaj kondiĉoj.

Ekzemploj: Arĝento, kupro, aluminio, fero, etc.

Neohmaj Konduktiloj

Neohmaj konduktiloj estas materialoj, kiuj ne sekvas Ohman leĝon por ajna potencialdiferenco aŭ temperaturo. Ili havas nelinearan rilaton inter voltaĝo kaj koranto, kio signifas, ke ilia resistado varias kun la aplikata voltaĝo. Neohmaj konduktiloj povas montri negativan resistadon, kie la koranto malpliiĝas kiam la voltaĝo pliiĝas, aŭ pozitivan resistadon, kie la koranto pliiĝas kiam la voltaĝo pliiĝas, sed ne proporcie. Iuj neohmaj konduktiloj ankaŭ povas havi limvoltaĝon, sub kiu neniu koranto fluas.

Solidaj Konduktiloj

Solidaj konduktiloj estas materialoj, kiuj havas fiksitan formon kaj volumenon. Ili povas esti plu dividadaj en metalecajn kaj nemetalecajn konduktilojn.

• Metalecaj konduktiloj: Tio estas metaloj aŭ metallegaĵoj, kiuj havas altan konduktadon kaj malaltan resistecan. Ili havas reton de pozitivaj ionoj ĉirkaŭigitajn de maro de liberaj elektronoj. Iuj ekzemploj de metalecaj konduktiloj estas arĝento, kupro, oro, aluminio, fero, brasro, bronzro, etc.

• Nemetalecaj konduktiloj: Tio estas nemetaloj, kiuj havas kelkajn liberajn elektronojn aŭ ionojn en sia strukturo. Ili havas pli malaltan konduktadon kaj pl