Электрические свойства твёрдых тел Проводники Вещества

Электрические свойства твёрдых тел

Проводники • Вещества, в которых имеется значительное количество свободных носителей зарядов (электронов и ионов), называются ПРОВОДНИКАМИ. Хорошими проводниками являются все металлы, растворы солей, кислоты и щёлочи, влажная почва и пр. Тело человека тоже проводит электрический ток, особенно влажная кожа. Из металлов лучший проводник- серебро, потом медь, золото, алюминий, цинк, железо и т. д. На практике чаще всего сейчас используются медные проводники.

По роду применения проводниковые материалы подразделяются на группы: • проводники с высокой проводимостью – металлы для проводов линий электропередачи и для изготовления кабелей, обмоточных и монтажных проводов для обмоток трансформаторов, электрических машин, аппаратуры и пр. ; • конструкционные материалы – бронзы, латуни, алюминиевые сплавы и т. д. , применяемые для изготовления различных токоведущих частей; • сплавы высокого сопротивления – предназначаемые для изготовления дополнительных сопротивлений к измерительным приборам, образцовых сопротивлений и магазинов сопротивлений, реостатов и элементов нагревательных приборов, а также сплавы для термопар, компенсационных проводов и т. п. ; • контактные материалы – применяемые для пар неразъемных, разрывных и скользящих контактов; • материалы для пайки всех видов проводниковых материалов.

Полупроводники • Полупроводник — материал, который по своей удельной проводимости занимает промежуточное место между проводниками и диэлектриками и отличается от проводников сильной зависимостью удельной проводимости от концентрации примесей, температуры и воздействия различных видов излучения. Основным свойством полупроводника является увеличение электрической проводимости с ростом температуры.

• • Полупроводниковые соединения делят на несколько типов: простые полупроводниковые материалы — собственно химические элементы: бор B, углерод C, германий Ge, кремний Si, селен Se, сера S, сурьма Sb, теллур Te и йод I. Самостоятельное применение широко нашли германий, кремний и селен. Остальные чаще всего применяются в качестве легирующих добавок или в качестве компонентов сложных полупроводниковых материалов; в группу сложных полупроводниковых материалов входят химические соединения, обладающие полупроводниковыми свойствами и включающие в себя два, три и более химических элементов. Полупроводниковые материалы этой группы, состоящие из двух элементов, называют бинарными. Так, бинарные соединения, содержащие мышьяк, называют арсенидами, серу — сульфидами, теллур — теллуридами, углерод — карбидами. Сложные полупроводниковые материалы объединяют по номеру группы Периодической системы элементов, к которой принадлежат компоненты соединения, и обозначают буквами латинского алфавита (A — первый элемент, B — второй и т. д. ). Например, бинарное соединение фосфид индия In. P имеет обозначение AIIIBV Широкое применние получили следующие соединения: AIIIBV In. Sb, In. As, In. P, Ga. Sb, Ga. P, Al. Sb, Ga. N, In. N AIIBV Cd. Sb, Zn. Sb AIIBVI Zn. S, Zn. Se, Zn. Te, Cd. S, Cd. Te, Hg. Se, Hg. Te, Hg. S AIVBVI Pb. S, Pb. Se, Pb. Te, Sn. S, Sn. Se, Ge. Se

• Широкое применение полупроводники получили в радиотехнике. Полупроводники используют в качестве люминофоров видимой области, светодиодов, датчиков Холла, модуляторов. Полупроводниковые соединения применяются для изделий электронной техники, работающих на сверхвысоких частотах

Диэлектрики • • Диэлектрик (изолятор) — вещество, практически не проводящее электрический ток. К диэлектрикам относятся воздух и другие газы, стёкла, различные смолы, пластмассы, многие виды резины. • Ряд диэлектриков проявляют интересные физические свойства. К ним относятся электреты, пьезоэлектрики, пироэлектрики, сегнетоэластики, сегнетоэлектрики, релаксоры и сегнетомагнетики. Применение в энергетике: - линейная и подстанционная изоляция - это фарфор, стекло и кремнийорганическая резина в подвесных изоляторах ВЛ, фарфор в опорных и проходных изоляторах, стеклопластики в качестве несущих элементов, полиэтилен, бумага в высоковольтных вводах, бумага, полимеры в силовых кабелях; - изоляция электрических приборов - бумага, гетинакс, стеклотекстолит, полимеры, слюдяные материалы; - машин, аппаратов - бумага, картон, лаки, компаунды, полимеры; - конденсаторы разных видов- полимерные пленки, бумага, оксиды, нитриды.

• Применение в энергетике: - линейная и подстанционная изоляция - это фарфор, стекло и кремнийорганическая резина в подвесных изоляторах ВЛ, фарфор в опорных и проходных изоляторах, стеклопластики в качестве несущих элементов, полиэтилен, бумага в высоковольтных вводах, бумага, полимеры в силовых кабелях; - изоляция электрических приборов - бумага, гетинакс, стеклотекстолит, полимеры, слюдяные материалы; - машин, аппаратов - бумага, картон, лаки, компаунды, полимеры; - конденсаторы разных видов- полимерные пленки, бумага, оксиды, нитриды.