Реферат на тему Электропроводность. Понятие о проводниках, диэлектриках, полупроводниках.

Содержание:

Введение 3

Глава 1. Электропроводность 4

1.1 Понятие электропроводимости. Общие сведения 4

1.2 Виды электропроводимости 6

Глава 2. Проводники, полупроводники и диэлектрики 9

2.1 Проводники. Электрическая проводимость различных материалов. Сверхпроводники 9

2.2 Диэлектрики 11

2.3 Полупроводники 14

Заключение 16

Список используемых источников 17

Приложение 1 18

Введение:

Современные отрасли науки и техники не могли бы получить столь значительного развития без фундаментальных исследований в данных областях. В следствие чего, необходимо изучить основы для формирования новых взглядов и создания более совершенных систем и структур.

Актуальность выбранной темы заключается в расширении знаний в области электропроводности.

Целью данного исследования является получение исчерпывающей информации об электропроводности, ее свойствах; проводниках, диэлектриках и полупроводниках.

Задачи:

— раскрыть понятие электропроводности;

— выявить главные характеристики и свойства электропроводности;

— дать определение проводникам, полупроводникам и диэлектрикам, выделить свойства и главные характеристики каждого;

— сделать выводы по каждому параграфу.

Работа состоит из введения, двух глав, в каждой из которых два параграфа, заключения, списка литературы и приложения.

Заключение:

Все вещества по-разному проводят электрический ток. Это объясняется тем, что у каждого вещества свои определенные свойства, набор атомов, а следовательно, и молекул. В соответствие с чем они имеют разную электропроводимость и делятся на проводники, диэлектрики и полупроводники.

Первые представляют собой в большей степени металлы и их соединения и являются идеальными веществами, для проведения электрического тока.

Вторые плохо проводят электрический ток (или не делают этого вообще), по причине малого нахождения в них свободного числа электронов и могут быть использованы для защиты от проводников.

Третьи являются особыми веществами, которые, при создании определенных условий, могут быть и проводниками, и диэлектриками.

Таким образом, в процессе выполнения работы были выполнены все поставленные задачи.

Была достигнута цель о расширении знаний о понятии электропроводности, проводниках, диэлектриках и полупроводниках.

Фрагмент текста работы:

ГЛАВА 1. ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ

1.1 Понятие электропроводимости. Общие сведения

Для введения определения электропроводности необходимо понять что из себя представляет электрический ток.

Если поместить вещество во внешнее электрическое поле, то под действием сил со стороны этого поля, в веществе начнется движение элементарных носителей заряда — ионов или электронов. Это и будет электрическим током. Сила тока (I) измеряется в амперах (А), и один ампер — это ток, при котором через поперечное сечение проводника протекает за секунду заряд, равный одному кулону (С).

Ток бывает постоянным, переменным, пульсирующим. Постоянный ток в каждый конкретный момент времени не меняет своей величины и направления, переменный ток с течением времени меняет свои направление и величину, пульсирующий ток меняет свою величину, но не меняет направления.

Вещества способны проводить электрический ток под действием электрического поля, это и называется электропроводностью. Для разных веществ свойственна разная электропроводность, она зависит от концентрации в них свободных заряженных частиц – ионов и электронов. Так, в зависимости от концентрации в веществе свободных носителей заряда, вещества по степени электропроводности подразделяются на: проводники, диэлектрики и полупроводники.

Электропроводность (L) является величиной, обратной электрическому сопротивлению (R), имеет размерность 1/Ом= См (сименс).

Согласно закону Ома, в линейном изотропном веществе удельная проводимость является коэффициентом пропорциональности между плотностью возникающего тока и величиной электрического поля в среде:

J=γE (1.1)

где γ — удельная проводимость,

J — вектор плотности тока,

E — вектор напряжённости электрического поля.

Электрическая проводимость G проводника может быть выражена следующими формулами:

G = 1/R = S/(ρl) = γS/l = I/U (1.2)

где ρ — удельное сопротивление,

S — площадь поперечного сечения проводника,

l — длина проводника,

γ = 1/ρ — удельная проводимость,

U — напряжение на участке,

I — ток на участке.

При подаче на объект разности потенциалов (U) через него потечет электрический ток силой (I), величина которой пропорциональна электропроводности (L):

I = L • U или I = U / R. (1.3)

где I – сила тока;

L – электропроводность;

U – разность потенциалов;

R – Электрическое сопротивление.

Если соединить проволокой два проводника, между которыми была создана разность потенциалов, то потенциалы будут выравниваться и заряды на проводниках перераспределяются, а в соединительной проволоке происходит направленное перемещение зарядов, называемые током.

Важно знать, что показатель электропроводности, а также сопротивление любого материала напрямую зависит от температурного режима. Это объясняется тем, что при изменении в температуре происходят и изменения в частоте и амплитуде колебаний атомов. Таким образом, при росте температуры параллельно возрастет и сопротивление потоку движущихся зарядов. А при снижении температуры, соответственно, снижается сопротивление, а электропроводность возрастает.