Питання 65.Класифікація провідникових матеріалів

Класифікацію провідникових матеріалів за їхньою питомою провідністю можна представити у наступному вигляді:

1. Надпровідники;2. Кріопровідники;3. Метали;4. Сплави металів;

5. Електроліти;6. Напівпровідники.

Для багатьох матеріалів характерна електронна електропровідність. Такі матеріали називаються провідниками першого роду. В електро-літах та деяких інших провідниках проявляється іоннаелектропро- відність. Вони називаються провідниками другого роду.З металічних провідникових матеріалів можуть бути виділені метали високої провідності та метали високого опору.

Провідниками можуть бути тверді речовини (це, в основному, метали і їх сплави), рідини та, за певних умов, гази. До твердих провідникових матеріалів відносять метали і сплави. Із провідникових матеріалів можуть бути виділені метали високої провідності з питомим опором ρ=0,05 мк Ом·м при нормальній температурі та сплави високого опору ρ=0,3 мкОм·м. Метали високої провідності використовується для проводів, струмопровідних жил кабелів, обмоток електричних машин і трансформаторів тощо. Сплави високого опору використовуються для виготовлення резисторів, електронагрівальних пристроїв, ниток ламп розжарювання і т. п. До матеріалів з надзвичайно малим питомим опором при низьких (кріогенних) температурах належать надпровідники та кріопровідники.

Рідкі провідники – це розплавлені метали та різні електроліти. Для більшості металів температура плавлення дуже висока. Тільки ртуть, температура плавлення якої біля мінус 39 °C, використовується як рідкий провідник при нормальній температурі. Інші метали використовують як рідкі провідники при високих температурах.

Механізм проходження струму в металах у твердому та рідкому стані зумовлений рухом (дрейфом) вільних електронів під дією електричного поля. Тому метали називають провідниками з електронною електропровідністю або провідниками першого роду, а розчини кислот, лужні розчини та солі, іонні кристали в розплавленому стані – провідниками другого роду.

Гази і пари, у тому числі і пари металів, при низьких напруженостях електричного поля не є провідниками. Якщо напруженість поля перейде деяке критичне значення, що забезпечує початок ударної та фотоіонізації, то газ може стати провідником з електронною й іонною провідністю. Сильно іонізований газ при рівній кількості електронів і позитивних іонів в одиниці об’єму являє собою особливе провідне середовище, яке називають плазмою. Плазма може виникнути в результаті нагрівання до дуже високої tº (ізотермічна плазма) або при електричному розряді в газі (газопровідна плазма).

Плазма є хорошим провідником електричного струму і має діамагнітні властивості. Зокрема, ізотермічна плазма є провідником в магнітогазодинамічних генераторах (МГД генератори), які призначені для безпосереднього перетворення теплової енергії в електричну.

Дата добавления: 2015-05-07