Explorer - bu nima? Supero'tkazuvchilarning qarshiligi qanday

Mundarija:

Explorer - bu nima? Supero'tkazuvchilarning qarshiligi qanday
Explorer - bu nima? Supero'tkazuvchilarning qarshiligi qanday
Anonim

Ushbu maqolada biz bu dirijyor ekanligini ko'rib chiqamiz. Bu erda uning ta'rifi, xususiyatlari va xususiyatlariga oid savollar ko'rib chiqiladi. Biz dirijyorning salohiyati tushunchasiga ham to'xtalamiz. O'rganilayotgan ob'ekt ilm-fanning muhim kashfiyoti va yutug'i bo'lib, u hozirgi rivojlanish bosqichidagi odamga yerning muhim va tugaydigan resurslarini iste'mol qilish xarajatlarini kamaytirishga imkon beradi.

Kirish

Supero'tkazuvchilar birinchi navbatda elektr tokini to'siqsiz yoki kam to'siqsiz o'tkazuvchi modda, shuningdek, ma'lum vosita yoki materialdir. Supero'tkazuvchilar o'tkazgichlar ichida erkin harakatlana oladigan juda ko'p miqdordagi erkin harakatlanuvchi zaryad tashuvchilarni (zaryadli zarralarni) o'z ichiga oladi. Ushbu tashuvchilarga elektr kuchlanish ob'ektiga yaqin bo'lgan o'tkazgich ta'sir qiladi va o'tkazuvchanlik oqimi hosil qiladi.

elektr o'tkazgichlardir
elektr o'tkazgichlardir

Bir jinsli oʻtkazgich degan tushuncha mavjud. Bu bir xil bo'lgan xususiyatlar to'plamihar qanday nuqtada. Masalan, reochord - elektron pochta xabarlarini o'lchash uchun qurilma. Wheatstone ko'prigi usuli yordamida qarshilik.

Ko'p sonli erkin zaryad tashuvchilar mavjudligi va ularning harakatchanligining yuqori darajasi tufayli elektr o'tkazuvchanligini aniqlaydigan o'ziga xos miqdorning qiymati katta qiymatlarga etadi. Elektrodinamik fan nuqtai nazaridan o'tkazgich dielektrik yo'qotish burchagini ko'rsatadigan tangensning katta qiymatiga ega bo'lgan muhitdir. Ko'rib chiqish har doim aniq chastotani aniqlash orqali amalga oshiriladi. Bu holda ideal o'tkazgich cheksiz katta o'lchamdagi tgd qiymatiga ega bo'lgan materialdir. Bunday tuzilmalarning boshqa barcha turlari haqiqiy yoki yo'qolgan deb ataladi.

Elektr zanjirining bir qismi

bir hil o'tkazgich hisoblanadi
bir hil o'tkazgich hisoblanadi

Oʻtkazgich elektr zanjirining bir qismidir (ulovchi sim, metall avtobus va boshqalar).

Qattiq turdagi eng keng tarqalgan o'tkazuvchan tuzilmalardan biri bu metallar, yarim metallar va uglerodlar (grafit va ko'mir) moddalaridir. Supero'tkazuvchi suyuqliklarga simob, elektrolitik eritmalar va metall eritmalari misol bo'ladi. Oqim o'tkazishga qodir gazlar orasida eng ko'zga ko'ringan vakili ionlangan shakldagi gazdir (plazma). Ba'zi moddalar, ko'pincha yarimo'tkazgichlar, agar atrofdagi tashqi sharoitlar o'zgarganda, haroratni oshirish yoki doping kabi o'tkazuvchanlik xususiyatlarini o'zgartirishi mumkin.

Elektr o'tkazgichlar - bu harakat shakliga muvofiq bo'lgan moddalar va materiallarzarralar birinchi va ikkinchi turga bo'linadi. Birinchi holda, elektr o'tkazuvchanlik xususiyati elektron harakat bilan, ikkinchisida esa ion harakati bilan aniqlanadi.

O'tkazgichdagi oqim

Elektr toki ostida zarrachalarning zaryadli, tartibli harakatlanishi tushuniladi. Oqim turli muhitlarda yaratilishi mumkin. Majburiy shart - tashqi tomondan qo'llaniladigan maydon ta'sirida harakatlanishi mumkin bo'lgan mobil zaryad tashuvchilarning mavjudligi.

Oqim ikki qiymatni qabul qilishi mumkin boʻlgan skalyar qiymat: ijobiy va salbiy. Bu zarralar harakatlanadigan ixtiyoriy yo'nalishga bog'liq. Oqim birligi amper (A).

O'tkazgichdagi tokning kuchi tokni hosil qiluvchi musbat zaryadlangan elementlarning yo'nalishi bilan aniqlanishi mumkin bo'lgan kattalikdir. Agar oqim "-" zaryadli zarralar ta'sirida bo'lsa, u zarrachalarning haqiqiy tezligiga qarama-qarshi yo'nalishga ega bo'ladi.

Supero'tkazuvchilar qarshiligi
Supero'tkazuvchilar qarshiligi

Tok kuchi Dt vaqt birligi uchun oʻtkazgich kesimi orqali uzatilgan Dq (zaryad miqdori) oraliqning oʻlchov qiymatiga nisbatini tahlil qilish yoʻli bilan aniqlanadi:

I=Delta q/ Dela t.

Drift tushunchasi

Tokning kuchini ko'rsatuvchi indikator zaryadning siljishi hodisasi bilan chambarchas bog'liq. zarralar. Aytaylik, bizda o'tkazgich bor, uning kesimida (S) ma'lum hajmdagi ma'lum miqdordagi zaryad tashuvchilar mavjud - n soniga mos keladi. Barcha operatorlarni zaryadlangq0 qiymatiga mos keladi. Agar siz tashqi elektrni qo'llasangiz. maydon (E), keyin tashuvchilar qarama-qarshi maydonga yo'n altirilgan o'rtacha v tezlikni (drift tezligining ko'rsatkichi) oladi. Agar drift doimiy tezlikka ega deb faraz qilsak (oqim bir xil tezlikda va bir xil quvvatda harakat qiladi), biz drift va zarrachalar harakati o'rtasidagi bog'liqlik kuchini hisoblashimiz mumkin:

∆q=q0nv∆ts, ya'ni I=q0nvS

Tsilindrning umumiy hajmidagi umumiy zaryad Dl=vDt generatrix qiymatiga teng.

o'tkazgichdagi oqim
o'tkazgichdagi oqim

Qarshilik hodisasi

O'tkazgichning elektr qarshiligi uning tok oqimini oldini oladigan xususiyatlarini tavsiflovchi qiymat bo'lib, u simning oxirgi qismlaridagi kuchlanishning oqim kuchiga nisbatiga tengdir. o'tdi.

Empedans tushunchasi va qarshilik to'lqin shakli fenomeni o'zgaruvchan qiymatlarga ega bo'lgan oqim davri uchun reaktsiyani, shuningdek, elektromagnit maydonlarni tavsiflaydi. Bunday holda, rezistor tushunchasi radio komponentni anglatadi, uning maqsadi elektrga faol qarshilikni kiritishdir. zanjir.

O'tkazgichning qarshiligi ko'pincha R (kichik yoki katta) harfi bilan belgilanadigan qiymatdir. Muayyan chegaralar ichida u doimiydir va quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi:

R=U/I, bu erda R - qarshilik miqdori, I potentsial farq (A) ta'sirida o'tkazgichning turli uchlari o'rtasida oqadigan oqim kuchini ko'rsatadi va U - daraja.elektr farqi. qarama-qarshi tomonlarida joylashgan potensiallar.

o'tkazgichning kesimi bo'ladi
o'tkazgichning kesimi bo'ladi

Hodisaning jismoniy tomoni

O'tkazgichdagi elektr toki ma'lum bir zaryadga ega bo'lgan zarrachalarning tartibli harakatidir. Metalllar yuqori elektr o'tkazuvchanligiga ega, bu juda ko'p miqdordagi elektron tashuvchilarning mavjudligi bilan bog'liq. metallar elektronlarining valentlik qatoridan hosil bo'lgan oqim (o'tkazuvchan elektronlar). Ikkinchisi ma'lum turdagi atomlarga tegishli bo'lmasligi kerak.

Maydon taʼsirida harakatlanuvchi elektronlar ion panjaralarining bir jinsli boʻlmaganligida tarqala boshlaydi. Bu holda elektronning o'zi o'z impulsini yo'qotadi va harakat uchun mas'ul bo'lgan energiya kristall tabiatdagi panjaraning ichki energiyasiga aylanadi. Elektron pochta o'tishi tufayli o'tkazgichning isishiga olib keladi. u orqali oqim. Shuni yodda tutish kerakki, Ohm qonuni bilan ifodalangan chiziqli munosabatlarning ma'nosi har doim ham hurmat qilinmaydi. Qarshilikning kattaligi, shuningdek, uning geometriyasining xususiyatlari va o'ziga xos elektron pochta xususiyatlari bilan belgilanadi. u yaratilgan materialning qarshiligi.

Supero'tkazuvchilar potentsiali
Supero'tkazuvchilar potentsiali

O'tkazgich bo'limi

O'tkazgichning ko'ndalang kesimi uning qarshiligi fenomeni bilan chambarchas bog'liq bo'lgan xususiyatdir. Gap shundaki, metalldagi zaryad tashuvchisi erkin elektrondir. Harakatning xaotik shaklida bo'lib, ular gaz molekulalariga o'xshaydi. Shu sababli klassik fizika metalldagi elektronlarni elektron gaz sifatida belgilaydi. Bu yerda amal qiladiideal gazlar uchun qonuniy qoidalar.

El zichligi ko'rsatkichi. gaz va kristall panjaralarning tuzilishi metallning turiga bog'liq. Shu sababli, qarshilik o'tkazgich yaratilgan moddaning turiga bog'liq. Uning uzunligi, harorati va tasavvurlar maydoni ham hisobga olinadi. Ikkinchisining ta'sirini oqim kuchining bir xil qiymati bilan o'tkazgich ichidagi elektron oqimining kesishishining pasayishi oqimning siqilishiga olib kelishi bilan izohlanishi mumkin. Bu elektron va o'tkazuvchi moddaning zarrasi o'rtasidagi o'zaro ta'sirning kuchayishiga olib keladi.

o'tkazgichlarda elektr toki
o'tkazgichlarda elektr toki

Potentsial

O'tkazgichning elektr potentsiali - bu o'tkazgichning maxsus xarakteristikasi bo'lib, potentsial energiyaning skaler energetika parametri sifatida taqdim etiladi, u sinov zaryadining musbat zaryadlangan birlik versiyasi bilan "to'ldirilgan" bo'lib, u bir nuqtaga joylashtirilgan. maydondagi aniq nuqta. Ushbu qiymatni o'lchash uchun Xalqaro birliklar tizimi (SI) ishlatiladi, ya'ni Volt (1V=1J / C). Elektr potentsiali zaryad va maydonning o'zaro ta'sirini ko'rsatadigan potentsial energiya kattaligining zaryadning o'lchamiga nisbatiga teng.

Tavsiya: