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导体(conductor)是指电阻率很小且易于传导电流的物质。导体中存在大量可自由移动的带电粒子称为载流子。在外电场作用下,载流子作定向运动,形成明显的电流。
金属是最常见的一类导体。金属原子最外层的价电子很容易挣脱原子核的束缚,而成为自由电子,留下的正离子(原子实)形成规则的点阵。金属中自由电子的浓度很大,所以金属导体的电导率通常比其他导体材料的大。金属导体的电阻率一般随温度降低而减小。在极低温度下,某些金属与合金的电阻率将消失而转化为"超导体"。
金属导体
第一类导体:
金属是最常见的一类导体。金属中的原子核和内层电子构成原子实,规则地排列成点阵,而外层的价电子容易挣脱原子核的束缚而成为自由电子,它们构成导电的载流子。
金属中自由电子的浓度很大,每立方厘米约10个,因此金属导体的电阻率很小,电导率很大。金属的电阻率为10-10欧·米,一般随温度降低而减小。金属导电过程中不引起化学反应,也没有显著的物质转移,称为第一类导体。
物质存在的形式多种多样,固体、液体、气体、等离子体等等。如:金属、人体、石墨等。 导体依其导电性还能够细分为超导体、导体、半导体、及绝缘体。我们通常把导电性和导电导热性差或不好的材料,如金刚石、人工晶体、琥珀、陶瓷,橡胶等等,称为绝缘体。而把导电、导热都比较好的金属如金、银、铜、铁、锡、铝等称为导体。可以简单的把介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体。在金属中,部分电子可以脱离原子核的束缚,而在金属内部自由移动,这种电子叫做自由电子。金属导电,靠的就是自由电子。
什么是导体
能良好地传导电流的物体叫做导体。用导体制成的材料叫做导电材料,金属是常用的导电材料。除了金属以外,其他如大地、人体、天然水和酸、碱、盐类以及它们的溶液,都是导电体。
金属之所以能够良好地传导电流,是由其原子结构决定的。金属原子最外层的与原子核结合得比较松散,因此这部分电子很容易脱离自己的原子核,和别的原子核结合,失去电子的原子又会有新的电子来结合,这样一连串的过程就是导电的过程。银的电阻系数最小,导电性能最好,但由于其价格昂贵,只在极少数地方(如开关触头等处)采用,一般电气设备中应用最广泛的导电材料是铜和铝。
还有一些材料虽然能导电,但电阻系数较大,人们常常把它作为电阻材料或电热材料应用于某些电器中,比如用作电炉或电烤箱中的电热丝等。
什么是绝缘体
不能导电或者导电能力极差的物体叫做绝缘体。由于绝缘体的原子结构与导体不同,它的电子和原子核结合得很紧密,极难分离,将此类物质接上时,流过的电流极小(几乎接近零)。我们可以利用它的绝缘作用把电位不同的带电体隔离开来。
一般来讲,对绝缘体材料的要求是:具有极高的绝缘电阻和耐电强度,具有较好的耐热和防潮性能,同时应有较高的机械强度,工艺加工方便等。
空气是大家十分熟悉的,它作为一种天然的绝缘材料被人们广泛地利用,纸、矿物油、玻璃、云母、橡胶和陶瓷等都是应用非常广泛的绝缘材料。近年来,由于有机合成工业的兴起,各种各样的绝缘材料不断问世,为新型电气设备的制造提供了良好的条件。
绝缘材料在电和热的长期作用下,特别是在有化学腐蚀的情况下,会逐步老化,降低它原有的电气和机械性能,有时甚至可能完全丧失绝缘性。所以经常检查绝缘性能是电气设备维修中的主要工作之一。绝缘电阻是绝缘材料的主要技术指标。常常用来测量设备的绝缘电阻,一般低压电器设备的绝缘电阻应大于0 5mω,对于移动电器和在潮湿地方使用的电器,其绝缘电阻还应再大一些。
什么是半导体
所谓半导体,顾名思义,就是它的导电能力介于导体和绝缘体之间,如硅、锗、硒及大多数金属氧化物和硫化物都是半导体。
半导体的导电能力在不同条件下有很大的差别。例如有些半导体(如钴、锰、镍等的氧化物)对温度的反应特别灵敏,环境温度增高时,它们的导电能力要增强很多,利用这种特性就做成了各种热敏电阻。又如有些半导体(如镉、铅等的硫化物与硒化物)受到光照时其导电能力变得很强,无光照时又变得像绝缘体那样不导电,利用这种特性就做成了各种光敏电阻。
更重要的是,如果在纯净的半导体中掺入微量的某种杂质后,它的导电能力就可增加几十万乃至几百万倍。例如在纯硅中掺入百万分之一的硼后,硅的电阻率就从大约2×103ω·m减小到4×10-3ω·m左右。利用这种特性就做成了各种不同用途的半导体器件,如半导体、、场效应管及晶闸管等。
导体:导电性能良好的物体。物质存在的形式多种多样,固体、液体、气体、等离子体等等。我们通常把导电性和导电导热性差或不好的材料,如金刚石、人工晶体、琥珀、陶瓷等等,称为绝缘体。而把导电、导热都比较好的金属如金、银、铜、铁、锡、铝等称为导体。可以简单的把介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体。与金属和绝缘体相比,半导体材料的发现是最晚的,直到20世纪30年代,当材料的提纯技术改进以后,半导体的存在才真正被学术界认可。 例如:锗、硅、砷化镓等.
半导体在科学技术,工农业生产和生活中有着广泛的应用.
不善于传导电流的物质称为绝缘体(Insulator),绝缘体又称为电介质。它们的电阻率极高。绝缘体的定义:不容易导电的物体叫做绝缘体。
导体:导电性能良好的物体叫做导体,说得通俗点,就是电能从它身上走过,它就是导体,如果不能通过就不是导体,例如我们要想让电到达灯泡,我们用铜线或铝线引过去,用铁丝也行,但不可用塑料线,因为塑料线电不能从上面走,所以不能用它,这就是说电能从上面通过的便是导体,不能通过的就不是,塑料线就不是。
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