Некоторые материалы хорошо пропускают электрический ток, а другие его не пропускают. Материалы, обладающие минимальным сопротивлением и свободно пропускающие электрический ток, называются проводниками. Материалы, обладающие большим сопротивлением и не пропускающие ток, называются изоляторами. Существуют также полупроводники, занимающие промежуточное положение между проводниками и изоляторами.
Полупроводники обладают свойствами проводника или изолятора в зависимости от внешних условий, таких как направление протекания электрического тока, воздействие магнитного поля, света, тепловое состояние и т.д.
Проводники
Проводники – это материалы, которые легко проводят электрический ток. Примеры включают металлы, такие как медь, алюминий и серебро. Основные характеристики проводников:
- Свободные электроны: В проводниках есть большое количество свободных электронов, которые могут перемещаться через материал под действием электрического поля.
- Низкое сопротивление: Проводники обладают низким электрическим сопротивлением, что позволяет току легко проходить через них.
- Применение: Используются для создания проводов, кабелей и других компонентов электрических цепей.
Изоляторы
Изоляторы – это материалы, которые почти не проводят электрический ток. Примеры включают стекло, резину и пластик. Основные характеристики изоляторов:
- Отсутствие свободных электронов: В изоляторах свободных электронов практически нет, и их электроны сильно связаны с атомами.
- Высокое сопротивление: Изоляторы обладают высоким электрическим сопротивлением, что предотвращает прохождение тока через них.
- Применение: Используются для покрытия проводов и создания барьеров, предотвращающих утечку тока.
Полупроводники
Полупроводники – это материалы, которые имеют промежуточные свойства между проводниками и изоляторами. Примеры включают кремний и германий. Основные характеристики полупроводников:
- Промежуточное сопротивление: Полупроводники обладают сопротивлением, которое находится между проводниками и изоляторами. Их проводимость может быть изменена различными способами, такими как легирование или воздействие света.
- Электронная структура: В чистом состоянии (без легирования) полупроводники имеют небольшое количество свободных электронов и дырок (положительно заряженных носителей тока).
- Применение: Широко используются в производстве электронных устройств, таких как транзисторы, диоды и интегральные схемы.
Полупроводники особенно важны в современной электронике благодаря их уникальной способности изменять проводимость.
| Пример | |
| Проводники | Серебро, медь, алюминий, железо, углерод |
| Изоляторы | Стекло, керамика, бакелит |
| Полупроводники | Германий, кремний |
Предыдущая тема: Напряжение, ток и электрическое сопротивление
Следующая тема: Закон Ома
