Se sabe que en una sustancia colocada en un campo eléctrico, cuando se expone a las fuerzas de este campo, se forma un movimiento de electrones libres o iones en la dirección de las fuerzas de campo. En otras palabras, la corriente eléctrica se produce en la sustancia.
La propiedad que determina la capacidad de una sustancia para conducir una corriente eléctrica se denomina "conductividad eléctrica". La conductividad eléctrica depende directamente de la concentración de partículas cargadas: cuanto mayor sea la concentración, mayor será la conductividad eléctrica.
De acuerdo con esta propiedad, todas las sustancias se dividen en 3 tipos:
- Conductores.
- Dieléctricos.
- Semiconductores.
Descripción de los conductores
Los conductores poseenla conductividad eléctrica más altade todos los tipos de sustancias. Todos los conductores se dividen en dos grandes subgrupos:
- Metales(cobre, aluminio, plata) y sus aleaciones.
- Electrolitos(solución acuosa de sal, ácido).
En las sustancias del primer subgrupo, solo los electrones son capaces de moverse, ya que su comunicación con los núcleos de los átomos es débil y, por lo tanto, están simplemente separados de ellos. Dado que en los metales la aparición de corriente está asociada con el movimiento de electrones libres, el tipo de conductividad eléctrica en ellos se llama electrónica.
Conexión paralela de conductores
De los conductores del primer subgrupo se utiliza en los devanados de máquinas eléctricas, líneas eléctricas, cables. Es importante tener en cuenta que la conductividad eléctrica de los metales se ve afectada por su pureza y la ausencia de impurezas.
Movimientocorriente eléctrica
En las sustancias del segundo subgrupo, cuando se aplica una solución, la molécula se desintegra en un ion positivo y negativo. Los iones se mueven debido al campo eléctrico. Luego, cuando la corriente pasa a través del electrolito, los iones se depositan en el electrodo, que desciende hacia el electrolito. El proceso cuando una sustancia se libera de un electrolito bajo la influencia de una corriente eléctrica se llama electrólisis. El proceso de electrólisis generalmente se aplica, por ejemplo, cuando se extrae un metal no ferroso de una solución de su compuesto, o cuando el metal se recubre con una capa protectora de otros metales.
Descripción de los dieléctricos
Los dieléctricos también se llaman sustancias aislantes eléctricas.
Todas las sustancias aislantes eléctricas tienen la siguiente clasificación:
- Dependiendo del estado de agregación, los dieléctricos pueden ser líquidos, sólidos y gaseosos.
- Dependiendo del método de producción - natural y sintético.
- Dependiendo de la composición química - orgánica e inorgánica.
- Dependiendo de la estructura de las moléculas, neutra y polar.
Estos incluyen gas (aire, nitrógeno, gas), aceite mineral, cualquier caucho y material cerámico. Estas sustancias se caracterizan por su capacidad parapolarizar en un campo eléctrico . La polarización es la formación de cargas en la superficie de una sustancia con diferentes signos.
Ejemplo dieléctrico
En dieléctricos.contiene una pequeña cantidad de electrones libres, mientras que los electrones tienen un fuerte enlace con los núcleos atómicos y rara vez se desprenden de ellos. Esto significa que estas sustancias no tienen la capacidad de conducir corriente.
Esta propiedad es muy útil en la producción de productos utilizados en la protección contra la corriente eléctrica: guantes dieléctricos, tapetes, botas, aislantes para equipos eléctricos, etc.
Sobre semiconductores
Un semiconductor actúa comouna sustancia intermedia entre un conductor y un dieléctrico . Los representantes más destacados de este tipo de sustancias son el silicio, el germanio, el selenio. Además, los elementos del cuarto grupo de la tabla periódica de Dmitry Ivanovich Mendeleev suelen asignarse a estas sustancias.
Semiconductores: silicio, germanio, selenio
Los semiconductores tienen una conductividad de "agujero" adicional, además de la conductividad electrónica. Este tipo de conductividad depende de una serie de factores ambientales, incluidos la luz, la temperatura, los campos eléctricos y magnéticos.
Existen enlaces covalentes débiles en estas sustancias. Cuando se expone a uno de los factores externos, el enlace se destruye, después de lo cual se produce la formación de electrones libres. En este caso, cuando el electrón se separa, un "agujero" libre permanece en el enlace covalente. Los "agujeros" libres atraen a los electrones vecinos, por lo que esta acción puede llevarse a cabo de manera indefinida.
Aumentar la conductividad del semiconductor.Las sustancias pueden ser haciéndoles diferentes impurezas. Esta técnica es ampliamente utilizada en electrónica industrial: en diodos, transistores, tiristores. Consideremos con más detalle las principales diferencias entre conductores y semiconductores.
¿En qué se diferencia un conductor de un semiconductor?
La principal diferencia entre un conductor y un semiconductor es su capacidad para conducir la corriente eléctrica. El conductor es mucho más alto.
Cuando la temperatura aumenta, la conductividad de los semiconductores también aumenta; La conductancia de los conductores con aumento se hace menor.
En conductores puros, en condiciones normales, se libera un número mucho mayor de electrones durante el paso de la corriente que en semiconductores. Al mismo tiempo, la adición de impurezas reduce la conductividad de los conductores, pero aumenta la conductividad de los semiconductores.
