Классификация проводников

Проводники делятся на две большие группы по механизму прохождения электрического тока. Если ток обусловлен дрейфом свободных электронов под действием электрического поля, то такие проводники называются проводниками с электронной электропроводностью или проводниками первого рода. Проводниками второго рода являются электролиты, прохождение тока через которые обусловлено ионной электропроводностью, а она, как известно, связана с переносом вещества в соответствии с законами Фарадея. Поэтому состав электролита постепенно меняется, а на электродах выделяются продукты электролиза.

Проводники с электронной электропроводностью – это металлы и сплавы металлов. Металлические проводники классифицируют по следующим признакам:

1) по составу (чистые металлы и сплавы);

2) по значению электропроводимости (проводники высокой проводимости, имеющие удельное сопротивление при 20⁰С не более , и проводники высокого сопротивления, у которых значение удельного сопротивления при 20⁰С не менее );

3) по положению в периодической системе элементов Д.И. Менделеева (щелочные и щелочноземельные металлы, благородные и другие);

4) по особенностям строения электронных оболочек: нормальные и переходные металлы.

 К первой группе относятся металлы, используемые для изготовления проводов, токопроводящих жил кабелей, обмоток электрических машин и трансформаторов.

Ко второй группе принадлежат элементы 5 группы периодической системы элементов (висмут, сурьма, мышьяк), которые плохо проводят ток (их даже иногда называют полуметаллами). К этой же группе относятся металлы и сплавы высокого сопротивления, широко применяемые для изготовления резисторов, электронагревательных приборов, нитей ламп накаливания и т.д.

Третья группа включает щелочные и щелочноземельные металлы (натрий, калий, магний и другие), благородные металлы и другие.

Четвертая группа. По мере увеличения порядкового номера химических элементов в периодической системе происходит заполнение электронных оболочек в последовательности, определяемой квантовомеханической теорией. Однако при некоторых порядковых номерах энергии двух соседних оболочек оказываются очень близки, благодаря чему сначала заполняется не очередная, а последующая оболочка. Элементы с таким «сбоем» называются переходными. Они образуют в таблице Менделеева несколько рядов: от скандия до никеля, иттрий – палладий, лантан – платина, а также редкоземельные металлы (от церия до лютеция). Остальные металлы называются нормальными.

Все газы и пары, в том числе пары металлов, при малых напряженностях поля не являются проводниками. Однако если напряженность поля превысит некоторое критическое значение, при котором начинается фотонная и ударная ионизация, то газ становится проводником с электронной и ионной электропроводностью. Сильно ионизированный газ при равенстве числа электронов числу положительных ионов в единице объема оказывается особой проводящей средой, так называемой плазмой.

 

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться: