Quelle est la différence entre les diélectriques et les conducteurs?

Toutes les substances sont constituées de molécules, molécules d'atomes, atomes de noyaux chargés positivement autour desquels sont situés des électrons négatifs. Dans certaines conditions, les électrons peuvent quitter leur noyau et se déplacer vers le voisinage. L'atome lui-même devient chargé positivement et le voisin reçoit une charge négative. Le mouvement des charges négatives et positives sous l'action d'un champ électrique s'appelle le courant électrique.

Selon les propriétés des matériaux à conduire l'électricité, ils sont divisés en:

  1. Guides
  2. Diélectriques.
  3. Semi-conducteurs.

Propriétés du conducteur

Les conducteurs ont une bonne conductivité électrique . Cela est dû au fait qu'ils ont un grand nombre d'électrons libres qui n'appartiennent pas spécifiquement à l'un des atomes qui peuvent se déplacer librement sous l'action d'un champ électrique.

La plupart des conducteurs ont une faible résistivité et conduisent un courant électrique avec de très faibles pertes. En raison du fait que les éléments dont la composition chimique est idéalement pure n'existent pas dans la nature, tout matériau contient des impuretés. Les impuretés dans les conducteurs occupent des places dans le réseau cristallin et empêchent en règle générale le passage d'électrons libres sous l'action d'une tension appliquée.

Les impuretés dégradent les propriétés du conducteur. Plus il y a d'impuretés, plus elles affectent les paramètres de conductivité.

Les bons conducteurs à faible résistivité sont de tels matériaux:

  • D'or
  • Argent.
  • Cuivre
  • Aluminium
  • Le fer

L'or et l'argent sont de bons conducteurs, mais en raison de leur coût élevé, ils sont utilisés là où il est nécessaire d'obtenir des conducteurs de bonne qualité et de petit volume. Ce sont principalement des circuits électroniques, des microcircuits, des conducteurs de dispositifs haute fréquence dont le conducteur lui-même est fabriqué dans un matériau peu coûteux (cuivre) recouvert d’une fine couche d’argent ou d’or. Cela offre des opportunités avec une consommation minimale de métal précieux et de bonnes caractéristiques de fréquence du conducteur.

Le cuivre et l'aluminium sont des métaux moins chers. Avec une légère diminution des caractéristiques de ces matériaux, leur prix est de plusieurs ordres de grandeur, ce qui permet leur utilisation en masse. Appliqué en électronique, génie électrique. En électronique, il s’agit de pistes de circuits imprimés, de pattes d’éléments radio, de radiateurs, etc. En électrotechnique, il est très largement utilisé dans les enroulements de moteurs, la pose de réseaux électriques haute et basse tension, le câblage électrique dans les appartements, les maisons et les transports.

Le paramètre de conductivité dépend beaucoup de la température du matériau lui-même. Lorsque la température du cristal augmente, l'oscillation des électrons dans le réseau cristallin augmente, empêchant ainsi le passage libre d'électrons libres. En cas de diminution, au contraire, la résistance diminue et à une valeur proche du zéro absolu, la résistance devient nulle et l’effet de la supraconductivité apparaît.

Propriétés diélectriques

Les diélectriques de leur réseau cristallin contiennent très peu d'électrons libres capables de transférer des charges sous l'action d'un champ électrique. À cet égard, lors de la création d'une différence de potentiel sur un diélectrique, le courant la traversant est si insignifiant qu'il est considéré comme nul - le diélectrique ne conduit pas de courant électrique. Parallèlement à cela, les impuretés contenues dans tout diélectrique aggravent en général ses propriétés diélectriques. Le courant traversant le diélectrique sous l'action de la tension appliquée est principalement déterminé par la quantité d'impuretés.

Diélectriques

Les diélectriques les plus courants reçus en génie électrique, où il est nécessaire de protéger le personnel des effets néfastes du courant électrique. Ce sont des poignées isolantes de divers instruments et appareils de mesure. En électronique, il existe des joints de condensateur, une isolation de fil, des joints diélectriques nécessaires au dissipateur de chaleur des éléments actifs, le boîtier de l'instrument.

Les semi-conducteurs sont des matériaux qui conduisent l'électricité dans certaines conditions, sinon ils se comportent comme des diélectriques.

Tableau: quelle est la différence entre les conducteurs et les diélectriques?

ExplorateurDiélectrique
Disponibilité d'électrons libresPrésent en grande quantitéAucun, ou présent, mais très peu
La capacité des matériaux à conduire le courant électriqueSe comporte bienNe conduit pas, ou le courant est légèrement faible
Que se passe-t-il lorsque la tension appliquée augmenteLe courant traversant le conducteur augmente selon la loi d'OhmLe courant traversant le diélectrique varie légèrement et, une certaine valeur est atteinte, une panne électrique se produit
Les matériauxOr, argent, cuivre et ses alliages, aluminium et alliages, fer et autresEbonite, PTFE, caoutchouc, mica, divers plastiques, polyéthylène et autres matériaux
Résistancede 10-5 à 10-8 degrés Ohm / m1010 - 1016 ohm / m
Impact des impuretés sur la résistance des matériauxLes impuretés altèrent la conductivité du matériau, ce qui altère ses propriétésLes impuretés améliorent la conductivité du matériau, ce qui altère ses propriétés
Changements de propriétés lorsque la température ambiante changeAvec l'augmentation de la température - la résistance augmente, avec une diminution - diminue. À très basses températures - supraconductivité.Avec l'augmentation de la température, la résistance diminue.

Recommandé

Comment la valence diffère de l'état d'oxydation
2019
Quel est le meilleur Zinnat ou Amoxiclav: comparaison et différences
2019
Quoi de mieux que "Terzhinan" ou "Neo-penotran" et en quoi diffèrent-ils?
2019