Co je elektrický vodič: typy a jeho vlastnosti

Vyzkoušejte Náš Nástroj Pro Odstranění Problémů





V elektrotechnice předmět nebo materiál, který umožňuje tok elektrický proud se nazývá vodič. Směr napájení je v jednom nebo mnoha směrech. Společné elektrické vodiče jsou vyrobeny z látek, které jsou vyrobeny z běžných kovů. Generování elektrického proudu lze provádět tokem elektronů, otvory a v některých případech kladnými ionty nebo zápornými ionty. V kovech jsou elektrony hlavními hybateli, ale v bateriích závisí kationtové elektrolyty na nosičích kladného náboje. Podobně v palivových článcích jsou mobilní protony v protonovém vodiči závislé na nosičích kladného náboje. Tento článek pojednává o přehledu elektrického vodiče, typech a vlastnostech.

Co je elektrický vodič?

Definice elektrického vodiče je materiál, který umožňuje tok tepla, elektřiny nebo zvuku. Elektrická vodivost je schopnost vést elektřinu. Nejlepší příklady elektrické vodiče jsou kovy, jako je měď, železo atd. Používají se hlavně k výrobě drátů, aby bylo možné přenášet elektrický proud. Víme, že polovodiče jsou jedním druhem materiálů, protože umožňují tok elektřiny skrz ně, ale ne příliš dobře. A některé materiály jako rezistory omezit tok proudu, protože velmi těžko zastavily tok proudu.




elektrický vodič

elektrický vodič

Izolátor lze definovat jako materiál, který brání toku proudu, a ty se používají hlavně k zakrytí vodičů, jako je plast. Některé materiály, jako jsou supravodiče, nenabízejí číslo odpor k toku elektřiny. Jakmile se teplota zvýší, odpor vodiče se zvyšuje.



Příklady

Nejlepší příklady elektrických vodičů zahrnují zejména následující. Elektrický vodič je známý jako nejlepší, když je vodič zpracován za podmínek normálního tlaku a teploty, jako je stříbro.

Není to vždy dokonalá volba jako materiál, i když kvůli jeho ceně a vrstvě oxidu. Tato vrstva se nazývá zakalit a není příznivá. Podobně verdigris, rez a další druhy oxidových vrstev snižují vodivost. Příklady účinných vodičů jsou stříbro, zlato, měď, hliník, rtuť, ocel, železo, mořská voda a beton. Více vodičů, jako je platina, mosaz, bronz, grafit, špinavá voda a citronová šťáva.


Tok elektronů v elektrickém vodiči

Tok elektronů ve vodiči není v přímé linii kvůli rychlosti driftu. Z tohoto důvodu tok elektronů v každém okamžiku narazí atomy ve vodiči. Tato rychlost je docela malá, protože existuje spousta volných elektronů. Ve vodiči lze odhadnout hustotu elektronů, abychom mohli měřit rychlost driftu pro známý proud. Když je hustota větší, pak je pro známý proud potřeba nízká rychlost. Tok elektronů ve vodiči je proti elektrickému poli, které je označeno písmenem „E“.

Jak vodič vede proud?

Materiál částice elektrického vodiče nesmí obsahovat žádný energetický prostor mezi dvěma pásmy, jako je valence a vedení. V záclonovém pásmu jsou vnější elektrony nejistě připojeny k atomu. Jakmile elektrony dostanou energii kvůli tepelnému efektu, jinak elektromotorické síle, a pak proudí z jednoho pásma do druhého pásma.

Ve vodivém pásmu získá elektron svobodu cestovat kamkoli uvnitř vodiče. Vodič má tvar atomů. Proto je jako celek toto pásmo ve velkém počtu elektronů. Kovové vazby jsou uvnitř vodičů na základě kladné struktury kovových iontů. Tyto struktury jsou uzavřeny elektronovým mrakem.

Jakmile ve vodiči nastane potenciální rozdíl na dvou koncích, elektrony získají adekvátní energii pro dodávku od nižší energie k vyšší energii v tomto pásmu proti nepatrnému odporu poskytnutému materiálem vodiče. Tok proudu bude v opačném směru k toku elektronů.

Druhy elektrických vodičů

Existují různé typy vodičů, které zahrnují následující.

typy elektrických vodičů

typy elektrických vodičů

Kovy

Kov je nejvodivější materiál používaný v praktických aplikacích. Například elektrický drát, který se používá kolem domu, s největší pravděpodobností využívá měděný drát, jako je vodivý materiál, elektrická zástrčka zahrnuje kov a vnitřní zařízení elektrických žehliček zahrnuje kovy, jako je vodivý materiál. Protože kov má nespočet volných elektronů a podporuje mobilitu Mezi nejlepší kovové vodiče patří hlavně stříbro, měď a zlato.

Nekovy

Nekovy jsou velmi dobré elektrické vodiče. Například uhlík ve formě grafitu je extrémně dobrý elektrický vodič. Ve struktuře grafitu můžeme pozorovat, že existují pouze 3 až 4 atomy uhlíku, které se používají pro připojení. Pro volné vázání ponechává jediný elektron, ale většina nekovů není vynikajícím elektrickým vodičem.

Iontové vodiče

Forma řešení vodičů se nazývá iontové vodiče. Nejlepším příkladem těchto vodičů je mořská nebo slaná voda, protože jsou to dobré elektrické vodiče.

Polovodiče

Polovodiče nejsou dobré ve vedení elektřiny jako vodiče, ale stále se používají v mnoha aplikacích. Mezi nejlepší příklady polovodičů patří hlavně Ge (Germanium) a Si (Silicon).

Vlastnosti vodiče

Vlastnosti stavu nestability vodiče zahrnují zejména následující.

  • Vodiče vždy umožňují tok elektronů i iontů v nich.
  • Elektrické pole vodiče je nula, což umožňuje tok elektronů v nich.
  • Hustota náboje vodiče není nic
  • Bezplatné poplatky existují hlavně pouze na vnější straně vodiče
  • Všechny vodiče mají stejný potenciál

Existuje mnoho kovů, které jsou dobrými elektrickými vodiči. Protože části spotřebiče, které dodávají elektrický proud, jsou konstruovány z kovů. Izolátor je plastový povlak na vodiči, který nás chrání před úrazem elektrickým proudem.

Jedná se tedy o elektrickou energii Řidič který je použitelný při přenosu energie, je obvykle splétaný. Tyto vodiče zahrnují obrovskou flexibilitu i mechanickou pevnost v porovnání s jediným vodičem s podobnou oblastí průřezu. Obvykle je v těchto vodičích střední vodič uzavřen různými vrstvami vodičů. O velikosti vodiče lze rozhodnout prostřednictvím odpovídající oblasti měděného průřezu a počtu řetězců s průměrem každého řetězce. Zde je otázka na vás, uveďte prosím ještě několik vodičů?