전기를 전도하는 물질

알다시피, 전하 캐리어의 정렬된 이동을 전류라고 합니다. 전자는 금속, 반도체 및 가스에서 이러한 전하 캐리어로 작용할 수 있습니다. 이온 - 전해질 및 가스; 그리고 반도체에서 정공은 전자 전하와 크기는 같지만 양전하를 띤 원자의 채워지지 않은 원자가 결합인 전하의 운반자 역할을 합니다.

어떤 물질이 전도하는지 질문하기 전기, 우리는 우선 전류를 일으키는 원인, 즉 특정 물질에 하전 입자가 존재하는지 추측해야 합니다. 바이어스 전류는 전도 전류가 아니므로 이 질문과 직접적인 관련이 없기 때문에 여기서는 바이어스 전류를 고려하지 않습니다.

맞습니다. 금속은 모든 현대 전기 공학에서 전류의 주요 전도체입니다. 금속은 원자가 전자, 즉 원자의 외부 에너지 수준의 전자와 이러한 원자의 핵의 약한 연결이 특징입니다.

그리고 정확히 이러한 결합의 약점으로 인해 어떤 이유로(소용돌이 전기장 또는 인가된 전압) 전도체에 전위차가 발생하면 이러한 전자가 한 방향 또는 다른 방향으로 눈사태로 움직이기 시작하고 전도 전자가 내부로 이동합니다. 결정 격자, «전자 가스» 운동.

금속 도체의 전형적인 대표자: 구리, 알루미늄, 텅스텐.

목록을 더 아래로 — 반도체… 반도체는 전류를 전도하는 능력 때문에 구리선과 같은 전도체와 Plexiglas와 같은 유전체 사이의 중간 위치를 차지합니다. 여기에서 하나의 전자는 한 번에 두 개의 원자에 결합됩니다. 원자는 서로 공유 결합에 있습니다. 따라서 개별 전자가 움직이기 시작하여 전류를 생성하려면 먼저 에너지를 받아 떠날 수 있는 능력을 실현해야 합니다. 당신이 원자

예를 들어, 반도체는 가열될 수 있고 일부 전자는 원자를 떠나기 시작할 것입니다. 전류의 존재 조건 - 자유 캐리어 - 전자 및 정공 - 결정 격자에 나타납니다 (전자가 떠난 곳에서 먼저 양전하가있는 빈 공간이 남습니다 - 정공은 다른 원자의 전자가 차지합니다) . 순수 반도체의 저명한 대표자는 게르마늄, 실리콘, 붕소입니다. 우리는 여기서 관계를 보고 있지 않습니다.

전해질은 또한 자유 전하 캐리어가 존재하기 때문에 전류를 전도할 수 있습니다. 그러나 전해질은 두 번째 종류의 전도체입니다. 전해질의 자유 전하 운반체는 이온입니다(양이온을 양이온, 음이온을 음이온이라고 함).

양이온과 음이온은 용액 또는 용융물에서 산, 염기, 염기의 전해 해리(분자를 부품으로 분해 - 별도의 이온으로 분해) 과정으로 인해 여기에서 형성됩니다. 해리와 동시에 이온은 분자와 재결합합니다. 이를 전해질의 동적 평형이라고 합니다. 전해질의 예는 물에 40%의 황산 용액입니다.

마지막으로 플라즈마(이온화된 가스)는 물질 집합체의 네 번째 상태입니다. 플라즈마에서 전하는 전자뿐만 아니라 가스가 가열될 때 또는 X선, 자외선에 노출될 때 형성된 양이온 및 음이온에 의해 운반됩니다. , 또는 다른 방사선 (또는 가열 및 방사선의 작용하에). 플라즈마는 준중성입니다. 즉, 소량의 플라즈마 내부에서 총 전하는 모든 곳에서 0입니다. 그러나 가스 입자의 이동성으로 인해 플라즈마는 여전히 전기를 전도할 수 있습니다.

원칙적으로 플라즈마는 전하가 이 필드에 의해 분리되기 때문에 외부 전기장을 차폐하지만 전하 캐리어의 열 운동이 존재하기 때문에 작은 규모에서는 플라즈마의 준중성이 위반됩니다. 플라즈마는 실질적으로 전류를 전도하는 능력을 획득합니다. 우주의 모든 성간 공간은 플라즈마로 채워져 있으며 별 자체도 플라즈마로 이루어져 있습니다.