Γιατί μερικές ουσίες διεξάγουν ενώ άλλες
Διευθυντές:
* μέταλλα: Τα μέταλλα έχουν μια "θάλασσα ηλεκτρονίων" όπου τα ηλεκτρόνια σθένους (εξώτατα ηλεκτρόνια) συνδέονται χαλαρά με τα άτομα και μπορούν να μετακινηθούν ελεύθερα σε όλο το υλικό. Αυτή η ελεύθερη κίνηση των ηλεκτρονίων επιτρέπει την εύκολη αγωγιμότητα της ηλεκτρικής ενέργειας. Παραδείγματα:χαλκός, ασήμι, χρυσός.
* Electrolytes: Αυτά είναι διαλύματα ή λιωμένες ενώσεις που περιέχουν ιόντα (φορτισμένα άτομα ή μόρια). Όταν διαλύονται ή λιωθούν, αυτά τα ιόντα γίνονται ελεύθερα να μετακινούνται και να μεταφέρουν ηλεκτρικό φορτίο. Παραδείγματα:αλμυρό νερό, λιωμένο χλωριούχο νάτριο.
* πλάσμα: Ένα υπερθερμασμένο αέριο όπου τα άτομα ιονίζονται, δημιουργώντας ένα μείγμα ελεύθερων ηλεκτρονίων και ιόντων. Το πλάσμα είναι ένας πολύ καλός αγωγός. Παραδείγματα:αστραπή, ο ήλιος.
μονωτήρες:
* Μη μετάλλια: Τα μη μέταλλα έχουν συνήθως στενά δεσμευμένα ηλεκτρόνια που δεν απελευθερώνονται εύκολα για να κινηθούν. Δεν διαθέτουν ελεύθερους φορείς και αντιστέκονται στη ροή της ηλεκτρικής ενέργειας. Παραδείγματα:καουτσούκ, γυαλί, πλαστικό.
* ημιαγωγοί: Αυτά τα υλικά πέφτουν μεταξύ αγωγών και μονωτήρων. Μπορούν να διεξάγουν ηλεκτρική ενέργεια υπό ορισμένες συνθήκες, όπως η θερμοκρασία ή η εφαρμογή ενός ηλεκτρικού πεδίου. Παραδείγματα:πυρίτιο, γερμανικό.
Βασικοί παράγοντες που επηρεάζουν την αγωγιμότητα:
* Ατομική δομή: Η διάταξη των ηλεκτρονίων σε ένα άτομο καθορίζει την αγωγιμότητά του. Τα υλικά με χαλαρά δεσμευμένα ηλεκτρόνια τείνουν να είναι καλοί αγωγοί, ενώ εκείνα με στενά συνδεδεμένα ηλεκτρόνια τείνουν να είναι μονωτήρες.
* Θερμοκρασία: Γενικά, η αγωγιμότητα των μετάλλων μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας επειδή τα άτομα δονείται περισσότερο, καθιστώντας πιο δύσκολο για τα ηλεκτρόνια να κινούνται ελεύθερα.
* ακαθαρσίες: Η παρουσία ακαθαρσιών μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την αγωγιμότητα ενός υλικού. Ορισμένες ακαθαρσίες μπορούν να αυξήσουν την αγωγιμότητα (ντόπινγκ σε ημιαγωγούς), ενώ άλλοι μπορούν να μειώσουν την αγωγιμότητα.
* κατάσταση ύλης: Τα στερεά υλικά έχουν γενικά υψηλότερη αγωγιμότητα από τα υγρά ή τα αέρια επειδή τα άτομα ή τα μόρια είναι πιο συσκευασμένα μαζί, επιτρέποντας την ευκολότερη κίνηση των φορέων φορτίου.
Συνοπτικά:
* αγωγοί Έχετε μεταφορείς ελεύθερης χρέωσης που μπορούν να κινηθούν εύκολα, επιτρέποντας τη ροή ηλεκτρικού ρεύματος.
* Μονωτικά Δεν υπάρχουν μεταφορείς ελεύθερης χρέωσης και αντιστέκονται έντονα στη ροή ηλεκτρικού ρεύματος.
* ημιαγωγοί έχουν μια αγωγιμότητα που μπορεί να ελεγχθεί από παράγοντες όπως η θερμοκρασία ή οι ακαθαρσίες.
