Відмінності між версіями «Провідник»

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
[неперевірена версія][неперевірена версія]
м (робот додав: sq:Përcjellësit elektrik)
м (робот додав: ka:გამტარი; косметичні зміни)
Рядок 2: Рядок 2:
 
[[Файл:Stranded lamp wire.jpg|thumb|150px|Електропровод]]
 
[[Файл:Stranded lamp wire.jpg|thumb|150px|Електропровод]]
 
'''Провідник''' — матеріал, що проводить тепло або електрику (на противагу [[Діелектрики|діелектрику]]). Для провідника характерні високі [[теплопровідність|тепло-]] або [[електропровідність]]. Найчастіше провідник є речовиною, яка має багато вільних електронів ([[метали]]). Діелектрики, типу [[скло|скла]] чи [[Кераміка|кераміки]], мають мало вільних [[електрон]]ів. [[Вуглець]] — єдиний [[Неметали|неметал]], що є (у деяких формах) провідником тепла й електрики. Речовини типу кремнію і германію, електропровідність яких має проміжне значення у порівнянні з провідниками й діелектриками називаються [[напівпровідник]]ами. Їх електропровідність може змінюватися у широкому діапазоні під впливом тепла, [[Світло|світла]] і напруги.
 
'''Провідник''' — матеріал, що проводить тепло або електрику (на противагу [[Діелектрики|діелектрику]]). Для провідника характерні високі [[теплопровідність|тепло-]] або [[електропровідність]]. Найчастіше провідник є речовиною, яка має багато вільних електронів ([[метали]]). Діелектрики, типу [[скло|скла]] чи [[Кераміка|кераміки]], мають мало вільних [[електрон]]ів. [[Вуглець]] — єдиний [[Неметали|неметал]], що є (у деяких формах) провідником тепла й електрики. Речовини типу кремнію і германію, електропровідність яких має проміжне значення у порівнянні з провідниками й діелектриками називаються [[напівпровідник]]ами. Їх електропровідність може змінюватися у широкому діапазоні під впливом тепла, [[Світло|світла]] і напруги.
==Природа провідності==
+
== Природа провідності ==
 
Метали – найкращі провідники електричного струму. Під час проходження електричного струму через металеві провідники їхня маса і хімічний склад не змінюються – атоми металу не переносять електричний струм. У металах це роблять вільні електрони. Це спричинюється наявністю великої кількості вільних місць на зовнішньому колі кристалів металів, коли вони з’єднуються у них. Таким чином, електрони здатні вільно переходити у об‘єднані зовнішні електронні оболонки атомів. При дії на провідники зовнішнього електричного поля частина металу, що розміщена ближче до позитивного заряду, який створює електричне поле, набуває негативного заряду, протилежна частина заряджена позитивно. Такий ефект пояснюється електростатичною індукцією.
 
Метали – найкращі провідники електричного струму. Під час проходження електричного струму через металеві провідники їхня маса і хімічний склад не змінюються – атоми металу не переносять електричний струм. У металах це роблять вільні електрони. Це спричинюється наявністю великої кількості вільних місць на зовнішньому колі кристалів металів, коли вони з’єднуються у них. Таким чином, електрони здатні вільно переходити у об‘єднані зовнішні електронні оболонки атомів. При дії на провідники зовнішнього електричного поля частина металу, що розміщена ближче до позитивного заряду, який створює електричне поле, набуває негативного заряду, протилежна частина заряджена позитивно. Такий ефект пояснюється електростатичною індукцією.
 
Питомий опір металів лінійно залежить від температури. Це пояснюється тим, що при збільшенні температури збільшується коливання атомів відносно рівноважних положень. Зміщення їх рівноважних положень погіршує перекривання їхніх електронних оболонок і утруднює проходження електронів від атома до атома. Неперекривання збільшується при збільшенні температури.
 
Питомий опір металів лінійно залежить від температури. Це пояснюється тим, що при збільшенні температури збільшується коливання атомів відносно рівноважних положень. Зміщення їх рівноважних положень погіршує перекривання їхніх електронних оболонок і утруднює проходження електронів від атома до атома. Неперекривання збільшується при збільшенні температури.
Рядок 13: Рядок 13:
   
 
Реальні провідники, наприклад, метали мають характеристики близькі до характеристик ідеального провідника, проте змінне електричне поле проникає в них на певну глибину (див. [[скін-ефект]]).
 
Реальні провідники, наприклад, метали мають характеристики близькі до характеристик ідеального провідника, проте змінне електричне поле проникає в них на певну глибину (див. [[скін-ефект]]).
===Надпровідність===
+
=== Надпровідність ===
 
Проте є метали, у яких питомий опір падає до нуля при температурі, вищій від абсолютного нуля. Таке явище називається [[надпровідність|надпровідністю]]. Під час створення електричного струму в надпровідниках сила струму залишається незмінною необмежено довго, оскільки немає втрат на нагрівання провідника. Надпровідність пояснюється обміном квантами енергії між електронами провідності у атомах металів при низьких температурах, внаслідок чого між електронами виникають сили притягання, які перевищують кулонівські сили відштовхування. Це зумовлюється переходом кінетичної енергії електрона при надпровідності у потенціальну, яка виступає у ролі імпульса, що зумовлює обмін між електронами з протилежним імпульсом частинками фононами (квант енергії звукової частоти). Причиною цього є взаємодія вільного електрона зі зв’язаним шляхом взаємодії з кристалічною решіткою та надання їй протилежного відносно вільного електрона імпульсу. При цьому утворюються пари електронів, які переміщуються в кристалічній решітці без опору (ефект надплинності Бозе-Ейнштейнівського конденсату).
 
Проте є метали, у яких питомий опір падає до нуля при температурі, вищій від абсолютного нуля. Таке явище називається [[надпровідність|надпровідністю]]. Під час створення електричного струму в надпровідниках сила струму залишається незмінною необмежено довго, оскільки немає втрат на нагрівання провідника. Надпровідність пояснюється обміном квантами енергії між електронами провідності у атомах металів при низьких температурах, внаслідок чого між електронами виникають сили притягання, які перевищують кулонівські сили відштовхування. Це зумовлюється переходом кінетичної енергії електрона при надпровідності у потенціальну, яка виступає у ролі імпульса, що зумовлює обмін між електронами з протилежним імпульсом частинками фононами (квант енергії звукової частоти). Причиною цього є взаємодія вільного електрона зі зв’язаним шляхом взаємодії з кристалічною решіткою та надання їй протилежного відносно вільного електрона імпульсу. При цьому утворюються пари електронів, які переміщуються в кристалічній решітці без опору (ефект надплинності Бозе-Ейнштейнівського конденсату).
   
==Джерела==
+
== Джерела ==
 
* [http://electricalschool.info/ Школа для електрика. Монтаж, експлуатація, налагодження й ремонт електроустаткування]
 
* [http://electricalschool.info/ Школа для електрика. Монтаж, експлуатація, налагодження й ремонт електроустаткування]
 
{{Commonscat|Electrical conductors}}
 
{{Commonscat|Electrical conductors}}
Рядок 46: Рядок 46:
 
[[it:Conduttore elettrico]]
 
[[it:Conduttore elettrico]]
 
[[ja:電気伝導体]]
 
[[ja:電気伝導体]]
  +
[[ka:გამტარი]]
 
[[kn:ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕ]]
 
[[kn:ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕ]]
 
[[ko:전기 전도체]]
 
[[ko:전기 전도체]]

Версія за 21:27, 7 квітня 2010

Електропровод

Провідник — матеріал, що проводить тепло або електрику (на противагу діелектрику). Для провідника характерні високі тепло- або електропровідність. Найчастіше провідник є речовиною, яка має багато вільних електронів (метали). Діелектрики, типу скла чи кераміки, мають мало вільних електронів. Вуглець — єдиний неметал, що є (у деяких формах) провідником тепла й електрики. Речовини типу кремнію і германію, електропровідність яких має проміжне значення у порівнянні з провідниками й діелектриками називаються напівпровідниками. Їх електропровідність може змінюватися у широкому діапазоні під впливом тепла, світла і напруги.

Природа провідності

Метали – найкращі провідники електричного струму. Під час проходження електричного струму через металеві провідники їхня маса і хімічний склад не змінюються – атоми металу не переносять електричний струм. У металах це роблять вільні електрони. Це спричинюється наявністю великої кількості вільних місць на зовнішньому колі кристалів металів, коли вони з’єднуються у них. Таким чином, електрони здатні вільно переходити у об‘єднані зовнішні електронні оболонки атомів. При дії на провідники зовнішнього електричного поля частина металу, що розміщена ближче до позитивного заряду, який створює електричне поле, набуває негативного заряду, протилежна частина заряджена позитивно. Такий ефект пояснюється електростатичною індукцією. Питомий опір металів лінійно залежить від температури. Це пояснюється тим, що при збільшенні температури збільшується коливання атомів відносно рівноважних положень. Зміщення їх рівноважних положень погіршує перекривання їхніх електронних оболонок і утруднює проходження електронів від атома до атома. Неперекривання збільшується при збільшенні температури.

Ідеальний провідник

В електростатиці важливе значення відіграє абстракція ідеального провідника. Ідеальний провідник має нескінченно велику електропровідність, і завдяки цій якості характеризується певними особливостями.

  • Електричне поле не може існувати в ідеальному провіднику, оскільки воно б викликало переміщення зарядів, які компенсували б поле.
  • Електричні заряди не можуть існувати всередині ідеальних провідників і зосереджуються на їхній поверхні.
  • Електричне поле завжди перпендикулярне поверхні ідеального провідника.

Реальні провідники, наприклад, метали мають характеристики близькі до характеристик ідеального провідника, проте змінне електричне поле проникає в них на певну глибину (див. скін-ефект).

Надпровідність

Проте є метали, у яких питомий опір падає до нуля при температурі, вищій від абсолютного нуля. Таке явище називається надпровідністю. Під час створення електричного струму в надпровідниках сила струму залишається незмінною необмежено довго, оскільки немає втрат на нагрівання провідника. Надпровідність пояснюється обміном квантами енергії між електронами провідності у атомах металів при низьких температурах, внаслідок чого між електронами виникають сили притягання, які перевищують кулонівські сили відштовхування. Це зумовлюється переходом кінетичної енергії електрона при надпровідності у потенціальну, яка виступає у ролі імпульса, що зумовлює обмін між електронами з протилежним імпульсом частинками фононами (квант енергії звукової частоти). Причиною цього є взаємодія вільного електрона зі зв’язаним шляхом взаємодії з кристалічною решіткою та надання їй протилежного відносно вільного електрона імпульсу. При цьому утворюються пари електронів, які переміщуються в кристалічній решітці без опору (ефект надплинності Бозе-Ейнштейнівського конденсату).

Джерела