Diketahui bahwa dalam suatu zat yang ditempatkan di medan listrik, di bawah pengaruh gaya medan tertentu, pergerakan elektron atau ion bebas terbentuk ke arah gaya medan. Dengan kata lain, arus listrik terjadi dalam suatu zat.
Properti yang menentukan kemampuan suatu zat untuk mengalirkan arus listrik disebut "konduktivitas listrik". Konduktivitas listrik secara langsung tergantung pada konsentrasi partikel bermuatan: semakin tinggi konsentrasi, semakin tinggi konduktivitas.
Menurut properti ini, semua zat dibagi menjadi 3 jenis:
- Konduktor.
- Dielektrik.
- Semikonduktor.
Deskripsi konduktor
Konduktor memiliki konduktivitas listrik tertinggi dari semua jenis zat. Semua konduktor dibagi menjadi dua subkelompok besar:
- Logam (tembaga, aluminium, perak) dan paduannya.
- Elektrolit (larutan garam, asam).
Dalam substansi subkelompok pertama, hanya elektron yang dapat bergerak, karena hubungannya dengan inti atom lemah, dan oleh karena itu, mereka cukup terputus darinya. Karena terjadinya arus dalam logam dikaitkan dengan pergerakan elektron bebas, jenis konduktivitas listrik di dalamnya disebut elektronik.
Koneksi paralel konduktor
Dari konduktor subkelompok pertama, mereka digunakan dalam gulungan mesin listrik, kabel listrik, kabel. Penting untuk dicatat bahwa konduktivitas logam dipengaruhi oleh kemurniannya dan tidak adanya pengotor.
Arus listrik
Dalam substansi subkelompok kedua, di bawah pengaruh larutan, molekul terurai menjadi ion positif dan negatif. Ion bergerak karena terpapar medan listrik. Kemudian, ketika arus melewati elektrolit, ion disimpan pada elektroda, yang diturunkan ke elektrolit ini. Proses ketika suatu zat dilepaskan dari elektrolit di bawah pengaruh arus listrik disebut elektrolisis. Proses elektrolisis biasanya digunakan, misalnya, ketika logam non-ferrous diekstraksi dari larutan senyawanya, atau ketika logam dilapisi dengan lapisan pelindung logam lain.
Deskripsi dielektrik
Dielektrik juga biasa disebut sebagai zat isolasi..
Semua bahan isolasi listrik memiliki klasifikasi berikut:
- Tergantung pada keadaan agregasi, dielektrik dapat berbentuk cair, padat dan gas..
- Tergantung pada metode produksi - alami dan sintetis.
- Tergantung pada komposisi kimianya - organik dan anorganik.
- Tergantung pada struktur molekulnya, netral dan polar.
Ini termasuk gas (udara, nitrogen, gas), minyak mineral, semua bahan karet dan keramik. Zat-zat ini ditandai dengan kemampuan untuk polarisasi dalam medan listrik. Polarisasi adalah pembentukan pada permukaan suatu zat muatan dengan tanda yang berbeda.
Contoh dielektrik
Dielektrik mengandung sejumlah kecil elektron bebas, sementara elektron memiliki ikatan kuat dengan inti atom dan hanya dalam kasus yang jarang terputus darinya. Ini berarti bahwa zat-zat ini tidak memiliki kemampuan untuk melakukan arus..
Properti ini sangat berguna dalam produksi alat yang digunakan untuk perlindungan terhadap arus listrik: sarung tangan dielektrik, permadani, sepatu bot, isolator untuk peralatan listrik, dll..
Tentang semikonduktor
Semikonduktor bertindak sebagai perantara antara konduktor dan dielektrik. Perwakilan yang paling menonjol dari jenis zat ini adalah silikon, germanium, selenium. Selain itu, unsur-unsur kelompok keempat dari tabel periodik Dmitry Ivanovich Mendeleev biasanya disebut zat-zat ini..
Semikonduktor: silikon, germanium, selenium
Semikonduktor memiliki konduktivitas "lubang" tambahan, selain konduktivitas elektronik. Jenis konduktivitas ini tergantung pada sejumlah faktor lingkungan, termasuk cahaya, suhu, medan listrik dan magnet..
Zat-zat ini memiliki ikatan kovalen yang lemah. Di bawah pengaruh salah satu faktor eksternal, ikatan hancur, setelah pembentukan elektron bebas terjadi. Dalam hal ini, ketika elektron terlepas, "lubang" bebas tetap dalam komposisi ikatan kovalen. "Lubang" bebas menarik elektron-elektron tetangga, dan dengan demikian tindakan ini dapat dilakukan tanpa batas.
Dimungkinkan untuk meningkatkan konduktivitas bahan semikonduktor dengan memasukkan berbagai kotoran ke dalamnya. Teknik ini tersebar luas dalam elektronik industri: dalam dioda, transistor, thyristor. Mari kita pertimbangkan secara lebih rinci perbedaan utama antara konduktor dan semikonduktor.
Apa perbedaan antara konduktor dan semikonduktor?
Perbedaan utama antara konduktor dan semikonduktor adalah kemampuan untuk mengalirkan arus listrik. Konduktor memiliki urutan besarnya lebih tinggi.
Ketika suhu naik, konduktivitas semikonduktor juga meningkat; konduktivitas berkurang dengan meningkatnya.
Dalam konduktor murni, dalam kondisi normal, lebih banyak elektron yang dilepaskan selama arus dari pada semikonduktor. Dalam hal ini, penambahan kotoran mengurangi konduktivitas konduktor, tetapi meningkatkan konduktivitas semikonduktor.
