Всички вещества се състоят от молекули, молекули от атоми, атоми на положително заредени ядра, около които са разположени отрицателни електрони. При определени условия електроните са в състояние да напуснат ядрото си и да се преместят в съседни. В този случай самият атом става положително зареден, а съседният получава отрицателен заряд. Движението на отрицателни и положителни заряди под въздействието на електрическо поле се нарича електрически ток..
В зависимост от свойствата на материалите за провеждане на електрически ток те се делят на:
- Ръководства.
- диелектрици.
- полупроводници.
Свойства на проводника
Проводниците са различни добра електрическа проводимост. Това се дължи на наличието на голям брой свободни електрони, които не принадлежат конкретно към никой от атомите, които могат свободно да се движат под въздействието на електрическо поле.
Повечето проводници имат ниско съпротивление и провеждат електрически ток с много малка загуба. Поради факта, че в природата няма идеално чисти химически елементи, всеки материал в състава му съдържа примеси. Примесите в проводниците заемат места в кристалната решетка и като правило възпрепятстват преминаването на свободни електрони под действието на приложено напрежение.
Примесите влошават свойствата на проводника. Колкото повече примеси са, толкова повече те влияят върху проводимостта.
Добри проводници с ниско съпротивление са следните материали:
- злато.
- сребърен.
- мед.
- алуминий.
- желязо.
Златото и среброто са добри проводници, но поради високата цена те се използват там, където е необходимо да се получат качествени проводници с малък обем. Това са главно електронни вериги, микросхеми, проводници на високочестотни устройства, в които самия проводник е направен от евтин материал (мед), който отгоре е покрит с тънък слой сребро или злато. Това прави възможно при минимална консумация на благородни метали с добри честотни характеристики на проводника.
Медта и алуминият са по-евтини метали. С леко намаляване на характеристиките на тези материали, цената им е с порядък по-ниска, което прави възможно масовото им приложение. Използват се в електрониката, в електротехниката. В електрониката това са песни на печатни платки, крака на радиоелементи, радиатори и др. В електротехниката той се използва много широко при намотки на двигатели, за полагане на електрически мрежи с високо и ниско напрежение, електрическа инсталация в апартаменти, къщи и транспорт.
Параметърът на проводимост е много зависим от температурата на самия материал. С повишаване на температурата на кристала, колебанията на електроните в кристалната решетка се увеличават, предотвратявайки свободното преминаване на свободните електрони. С намаление - напротив, съпротивлението намалява и при стойност, близка до абсолютна нула, съпротивлението става нула и ефектът на свръхпроводимост.Диелектрични свойства
Диелектриците в кристалната си решетка съдържат много малко свободни електрони, способен да носи заряд под въздействието на електрическо поле. В тази връзка, когато създава потенциална разлика върху диелектрик, токът, преминаващ през него, е толкова незначителен, че се счита за равен на нула - диелектрикът не провежда електрически ток. Заедно с това примесите, съдържащи се във всеки диелектрик, като правило влошават неговите диелектрични свойства. Токът, преминаващ през диелектрика под действието на приложеното напрежение, се определя главно от количеството примеси.
диелектрици
Най-широко използваните диелектрици в електротехниката са там, където е необходимо да се предпази обслужващият персонал от вредното въздействие на електрическия ток. Това са изолационни дръжки на различни устройства, устройства за измервателна техника. В електрониката - кондензаторни уплътнения, изолация на проводниците, диелектрични уплътнения, необходими за отстраняване на топлина от активни елементи, корпуси на инструментите.
Полупроводници - материали, които провеждат електричество при определени условия, в противен случай се държат като диелектрици.
Таблица: как се различават проводниците и диелектриците?
| проводник | диелектрик | |
| Наличието на свободни електрони | Присъства в голям брой | Липсва или присъства, но много малко |
| Способността на материалите да провеждат електрически ток | Провежда добре | Не провежда или токът е малко малък |
| Какво се случва, когато приложеното напрежение се увеличава | Токът, преминаващ през проводника, се увеличава според закона на Ом | Токът, преминаващ през диелектрика, се променя леко и когато се достигне определена стойност, възниква електрически срив |
| материали | Злато, сребро, мед и неговите сплави, алуминий и сплави, желязо и други | Ебонит, флуоропласт, каучук, слюда, различни пластмаси, полиетилен и други материали |
| съпротивление | от 10-5 до 10-8 градуса Ом / м | 1010 - 1016 Ом / м |
| Влиянието на примесите върху устойчивостта на материала | Примесите влошават проводимостта на материала, което влошава неговите свойства | Примесите подобряват проводимостта на материала, което влияе върху неговите свойства |
| Промяна в свойствата с промяна на околната температура | С повишаване на температурата - съпротивлението се увеличава, с намаляването - намалява. При много ниски температури - свръхпроводимост. | С повишаване на температурата - съпротивлението намалява. |
