ในบทความนี้เราจะพิจารณาว่านี่คือตัวนำ คำถามเกี่ยวกับคำจำกัดความ คุณลักษณะ และคุณสมบัติของมันจะถูกกล่าวถึงในที่นี้ เราจะอาศัยแนวคิดเกี่ยวกับศักยภาพของตัวนำด้วย วัตถุที่อยู่ระหว่างการศึกษาคือการค้นพบและความสำเร็จที่สำคัญของวิทยาศาสตร์ ซึ่งช่วยให้บุคคลในขั้นตอนการพัฒนาปัจจุบันสามารถลดต้นทุนการใช้ทรัพยากรที่สำคัญและสิ้นเปลืองได้ของโลก
แนะนำตัว
ตัวนำคือสารหลัก เช่นเดียวกับสื่อหรือวัสดุบางอย่าง ที่นำกระแสไฟฟ้าโดยมีสิ่งกีดขวางเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย ตัวนำประกอบด้วยตัวพาประจุที่เคลื่อนที่ได้อย่างอิสระจำนวนมาก (อนุภาคที่มีประจุ) ซึ่งสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระภายในตัวนำ ตัวพาเหล่านี้ได้รับอิทธิพลจากตัวนำที่อยู่ใกล้กับวัตถุที่มีแรงดันไฟฟ้าและสร้างกระแสนำไฟฟ้า
มีคอนเซปต์ของวาทยากรที่เป็นเนื้อเดียวกัน เป็นชุดของคุณลักษณะที่เหมือนกันณ จุดใดจุดหนึ่ง ตัวอย่างคือ reochord - อุปกรณ์สำหรับวัดอีเมล การต่อต้านโดยใช้วิธีวีทสโตนบริดจ์
เนื่องจากมีผู้ให้บริการชาร์จฟรีจำนวนมากและมีความคล่องตัวสูง มูลค่าของปริมาณเฉพาะที่กำหนดการนำไฟฟ้าถึงค่ามาก จากมุมมองของวิทยาศาสตร์อิเล็กโทรไดนามิก ตัวนำเป็นสื่อที่มีค่าแทนเจนต์มหาศาล ซึ่งบ่งบอกถึงมุมของการสูญเสียอิเล็กทริก การพิจารณามักเกิดขึ้นจากการกำหนดความถี่ที่ชัดเจน ตัวนำในอุดมคติในกรณีนี้คือวัสดุที่มีค่าtgδในขนาดที่ใหญ่มาก โครงสร้างดังกล่าวประเภทอื่นทั้งหมดเรียกว่าของจริงหรือแบบสูญเสีย
ส่วนหนึ่งของวงจรไฟฟ้า
ตัวนำเป็นส่วนหนึ่งของวงจรไฟฟ้า (สายเชื่อมต่อ รถบัสโลหะ ฯลฯ)
โครงสร้างที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าที่พบมากที่สุดชนิดหนึ่งของของแข็งคือสารที่เป็นโลหะ กึ่งโลหะ และคาร์บอน (กราไฟต์และถ่านหิน) ตัวอย่างของของเหลวนำไฟฟ้า ได้แก่ ปรอท สารละลายอิเล็กโทรไลต์ และโลหะหลอมเหลว ในบรรดาก๊าซที่สามารถนำกระแสไฟฟ้าได้ ตัวแทนที่โดดเด่นที่สุดคือก๊าซในรูปแบบไอออไนซ์ (พลาสมา) สารบางชนิด ซึ่งมักจะเป็นเซมิคอนดักเตอร์ สามารถเปลี่ยนคุณสมบัติการนำไฟฟ้าได้ หากสภาวะภายนอกรอบตัวเปลี่ยนแปลง เช่น การเพิ่มอุณหภูมิหรือการเติม
ตัวนำไฟฟ้าคือสารและวัสดุที่เป็นไปตามรูปแบบการเคลื่อนที่อนุภาคแบ่งออกเป็นชนิดที่หนึ่งและสอง ในกรณีแรก คุณสมบัติของการนำไฟฟ้าถูกกำหนดโดยการเคลื่อนที่แบบอิเล็กทรอนิกส์ และในกรณีที่สอง โดยการเคลื่อนที่แบบไอออนิก
ปัจจุบันเป็นวาทยกร
ภายใต้กระแสไฟฟ้าหมายถึงการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุอย่างเป็นระเบียบ กระแสสามารถสร้างได้ในสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย ข้อกำหนดเบื้องต้นคือการมีผู้ให้บริการชาร์จมือถือที่สามารถเคลื่อนที่ได้ภายใต้อิทธิพลของฟิลด์ที่ใช้จากภายนอก
Current คือค่าสเกลาร์ที่รับได้สองค่า: ค่าบวกและค่าลบ ขึ้นอยู่กับทิศทางที่อนุภาคเคลื่อนที่ตามอำเภอใจ หน่วยของกระแสคือแอมแปร์ (A).
ความแรงของกระแสในตัวนำคือปริมาณที่สามารถกำหนดได้โดยทิศทางขององค์ประกอบที่มีประจุบวกที่สร้างกระแส ในกรณีที่กระแสเกิดจากอนุภาคที่มีประจุ "-" จะได้รับทิศทางตรงข้ามกับความเร็วที่แท้จริงของอนุภาค
ความแรงปัจจุบันถูกกำหนดโดยการวิเคราะห์อัตราส่วน Dq (จำนวนประจุ) ที่ถ่ายโอนผ่านส่วนตัดขวางของตัวนำต่อหน่วยเวลา Dt ไปยังค่ามิติของช่วงเวลา:
I=เดลต้า q/ เดลา t.
แนวคิดของดริฟท์
ตัวบ่งชี้ความแรงของกระแสนั้นสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับปรากฏการณ์การเคลื่อนตัวของประจุ อนุภาค สมมติว่าเรามีตัวนำในส่วนของหน้าตัด (S) ซึ่งมีผู้ให้บริการชาร์จจำนวนหนึ่งในปริมาณที่กำหนดซึ่งสอดคล้องกับตัวเลข - n เรียกเก็บเงินจากผู้ให้บริการทั้งหมดสอดคล้องกับค่า q0 หากคุณใช้ไฟฟ้าภายนอก สนาม (E) จากนั้นผู้ให้บริการจะได้รับความเร็วเฉลี่ย v (ตัวบ่งชี้ของความเร็วการล่องลอย) ซึ่งมุ่งสู่สนามตรงข้าม หากเราคิดว่าการดริฟท์มีความเร็วคงที่ (ปัจจุบันเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่ากันและมีกำลังเท่ากัน) เราสามารถคำนวณความแรงของความสัมพันธ์ระหว่างการล่องลอยกับการเคลื่อนที่ของอนุภาคได้:
∆q=q0nv∆ts ซึ่งหมายความว่า I=q0nvS
ประจุทั้งหมดในปริมาตรรวมของทรงกระบอกที่มีค่าของ generatrix Dl=vDt คือ
ปรากฏการณ์แนวต้าน
ความต้านทานไฟฟ้าของตัวนำคือค่าที่กำหนดคุณสมบัติที่สามารถป้องกันการไหลของกระแสได้ และยังเท่ากับอัตราส่วนของแรงดันที่ส่วนปลายของเส้นลวดต่อความแรงของกระแสไฟฟ้า ที่ผ่านไป
แนวคิดของอิมพีแดนซ์และปรากฏการณ์ของรูปคลื่นความต้านทานอธิบายปฏิกิริยาของวงจรกระแสที่มีค่าตัวแปร รวมถึงสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ในกรณีนี้ แนวคิดของตัวต้านทานหมายถึงส่วนประกอบวิทยุ ซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อแนะนำการต้านทานเชิงแอ็คทีฟในอิเล็กโทร โซ่
ความต้านทานของตัวนำคือค่าที่มักเขียนแทนด้วยตัวอักษร R (เล็กหรือใหญ่) ภายในขอบเขตที่กำหนด เป็นค่าคงที่และคำนวณโดยสูตร:
R=U/I, โดยที่ R คือปริมาณความต้านทาน I แสดงถึงความแรงของกระแสที่ไหลระหว่างปลายต่างๆ ของตัวนำภายใต้อิทธิพลของความต่างศักย์ (A) และ U คือระดับความแตกต่างทางไฟฟ้า ศักยภาพที่อยู่ฝั่งตรงข้าม
ลักษณะทางกายภาพของปรากฏการณ์
กระแสไฟฟ้าในตัวนำคือการเคลื่อนตัวของอนุภาคที่มีประจุที่แน่นอน โลหะมีค่าการนำไฟฟ้าสูง ซึ่งเกิดจากการมีตัวพาอิเล็กตรอนจำนวนมาก ปัจจุบัน (อิเล็กตรอนการนำไฟฟ้า) ซึ่งเกิดขึ้นจากชุดเวเลนซ์ของอิเล็กตรอนของโลหะ อันหลังไม่ควรเป็นของอะตอมบางชนิด
อิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่เนื่องจากการกระทำของสนามเริ่มกระเจิงบนความไม่สม่ำเสมอของโครงตาข่ายไอออนิก อิเล็กตรอนในกรณีนี้สูญเสียโมเมนตัม และพลังงานที่รับผิดชอบต่อการเคลื่อนที่จะถูกแปลงเป็นพลังงานภายในของโครงตาข่ายที่มีลักษณะเป็นผลึก ทำให้เกิดความร้อนแก่ตัวนำเนื่องจากข้อความอีเมล กระแสผ่านมัน สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าความหมายของความสัมพันธ์เชิงเส้นซึ่งแสดงโดยกฎของโอห์มนั้นไม่เป็นที่ยอมรับเสมอไป ขนาดของความต้านทานยังถูกกำหนดโดยคุณสมบัติของรูปทรงเรขาคณิตและคุณสมบัติของอีเมลเฉพาะ ความต้านทานของวัสดุที่ก่อตัว
หมวดวาทยกร
หน้าตัดของตัวนำเป็นลักษณะเฉพาะที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับปรากฏการณ์การต้านทานของมัน ความจริงก็คือตัวพาประจุในโลหะนั้นเป็นอิเล็กตรอนอิสระ อยู่ในรูปแบบการเคลื่อนไหวที่วุ่นวาย พวกมันเหมือนโมเลกุลของแก๊ส ด้วยเหตุนี้ ฟิสิกส์คลาสสิกจึงกำหนดอิเล็กตรอนในโลหะว่าเป็นแก๊สอิเล็กตรอน ใช้ได้ที่นี่บทบัญญัติทางกฎหมายสำหรับก๊าซในอุดมคติ
ตัวบ่งชี้ความหนาแน่นของเอล ก๊าซและโครงสร้างของผลึกขัดแตะเกิดจากชนิดของโลหะ ด้วยเหตุนี้ความต้านทานจึงขึ้นอยู่กับชนิดของสารที่สร้างตัวนำ โดยคำนึงถึงความยาว อุณหภูมิ และพื้นที่หน้าตัดด้วย อิทธิพลของส่วนหลังสามารถอธิบายได้เนื่องจากการลดลงของส่วนตัดขวางของการไหลของอิเล็กตรอนภายในตัวนำที่มีค่าเท่ากันของกระแสในปัจจุบัน นำไปสู่การบดอัดของกระแส สิ่งนี้ทำให้เกิดปฏิสัมพันธ์ระหว่างอิเล็กตรอนกับอนุภาคของสารตัวนำเพิ่มขึ้น
ศักยภาพ
ศักย์ไฟฟ้าของตัวนำเป็นลักษณะพิเศษของตัวนำ นำเสนอเป็นพารามิเตอร์พลังงานสเกลาร์ของพลังงานศักย์ ซึ่ง "เติม" ด้วยประจุทดสอบรุ่นที่มีประจุบวก ซึ่งวางไว้ที่ เฉพาะจุดบนสนาม ในการวัดค่านี้จะใช้ระบบสากลของหน่วย (SI) คือโวลต์ (1V=1J / C) ศักย์ไฟฟ้าจะเท่ากับอัตราส่วนของขนาดของพลังงานศักย์ ซึ่งบ่งชี้ปฏิสัมพันธ์ของประจุและสนาม ต่อมิติของประจุเอง