დირიჟორები განსხვავებულია. რა განსხვავებაა კაბელსა და მავთულს შორის და როდის გამოვიყენოთ ისინი. რა არის დირიჟორი

ელექტროგადამცემი ხაზები არის მავთულის გამოყენების კიდევ ერთი სფერო. მათ დაბალი სპეციფიკური წონა საშუალებას გაძლევთ გაიყვანოთ პროდუქტები საყრდენებითერთმანეთისგან საკმაო მანძილზე დგანან.

რა თქმა უნდა, შესაძლებელია კაბელის გაყვანა ჰაერში, მაგრამ ამას დასჭირდება საყრდენი ბოძების წონა, რათა თავიდან აიცილოს მათი რხევა და გამტარის შემდგომი დაზიანება.

დენის გამტარები იდეალურია დიდი რაოდენობით სიმძლავრის გადაცემისთვის გამტარ გარემოში. რეზინის, ქაღალდის, სითბოს მდგრადი პოლიმერების, ტყვიის, გრეხილი ფოლადის ლენტის გარე საიზოლაციო გარსი თითქმის შეუძლებელს ხდის ხანძრის რისკს.

ასე რომ, განსხვავება კაბელსა და მავთულს შორის არის შემდეგი. პირველი შედგება რამდენიმე მავთულისგან, რომლებიც დაკავშირებულია დაცვის ერთი ან რამდენიმე ფენით. მავთულის მაქსიმალური ძაბვის მაჩვენებელია 1000 ვ, კაბელის მუშაობა შესაძლებელია ნებისმიერ ძაბვაზე. გარკვეული სტრუქტურული ნიუანსი კაბელს უკეთეს ვარიანტად აქცევს წყალში ან დედამიწის სიღრმეში დასაყენებლად.

დასასრულს, გთავაზობთ საინტერესო და ინფორმაციული ვიდეოს ყურებას, რა განსხვავებაა კაბელსა და მავთულს შორის:

ელექტროტექნიკაში გამოიყენება სხვადასხვა მასალები. ნივთიერებების ელექტრული თვისებები განისაზღვრება გარე ვალენტურ ორბიტაზე ელექტრონების რაოდენობით. რაც უფრო ნაკლები ელექტრონებია ამ ორბიტაზე, რაც უფრო სუსტია ისინი მიბმული ბირთვთან, მით უფრო ადვილია მათ გადაადგილება.

ტემპერატურის რყევების გავლენით ელექტრონები შორდებიან ატომს და მოძრაობენ ატომთაშორის სივრცეში. ასეთ ელექტრონებს უწოდებენ თავისუფალს, სწორედ ისინი ქმნიან ელექტრო დენს გამტარებში. არის თუ არა ატომთაშორისი სივრცე დიდი, არის თუ არა თავისუფალი ელექტრონების ადგილი მატერიის შიგნით გადაადგილებისთვის?

მყარი და სითხეების სტრუქტურა თითქოს უწყვეტი და მკვრივია, სტრუქტურაში ძაფის ბურთულას წააგავს. მაგრამ სინამდვილეში, მყარი სხეულებიც კი უფრო ჰგავს სათევზაო ბადეს ან ფრენბურთის ბადეს. ყოველდღიურ დონეზე, რა თქმა უნდა, ამის დანახვა შეუძლებელია, მაგრამ ზუსტმა მეცნიერულმა კვლევამ დაადგინა, რომ ელექტრონებსა და ატომების ბირთვებს შორის მანძილი ბევრად აღემატება მათ ზომებს.

თუ ატომის ბირთვის ზომა წარმოდგენილია ფეხბურთის ბურთის ზომის ბურთის სახით, მაშინ ასეთ მოდელში ელექტრონები იქნება ბარდის ზომა და თითოეული ასეთი ბარდა მდებარეობს რამდენიმე ასეული და თანაბარ მანძილზე. ათასობით მეტრში "ბირთვი". ბირთვსა და ელექტრონს შორის კი სიცარიელეა - უბრალოდ არაფერია! თუ წარმოვიდგენთ მატერიის ატომებს შორის მანძილებს იმავე მასშტაბით, ზომები აღმოჩნდება ზოგადად ფანტასტიკური - ათობით და ასობით კილომეტრი!

კარგი ელექტროგამტარებია ლითონები. მაგალითად, ოქროსა და ვერცხლის ატომებს აქვთ მხოლოდ ერთი ელექტრონი გარე ორბიტაზე, ამიტომ ისინი საუკეთესო გამტარები არიან. რკინა ასევე ატარებს ელექტროენერგიას, მაგრამ გარკვეულწილად უარესი.

ისინი ელექტროენერგიას კიდევ უფრო უარესად ატარებენ. მაღალი წინააღმდეგობის შენადნობები. ესენია ნიქრომი, მანგანინი, კონსტანტანი, ფეხრალი და სხვა. მაღალი წინააღმდეგობის შენადნობების ასეთი მრავალფეროვნება განპირობებულია იმით, რომ ისინი შექმნილია სხვადასხვა პრობლემის გადასაჭრელად: გათბობის ელემენტები, დაძაბულობის ლიანდაგები, საზომი ხელსაწყოების სამაგალითო რეზისტორები და მრავალი სხვა.

მასალის ელექტროენერგიის გატარების უნარის შესაფასებლად შემოიღეს კონცეფცია "გამტარობა". საპირისპირო მნიშვნელობა - წინააღმდეგობა. მექანიკაში ეს ცნებები შეესაბამება სპეციფიკურ სიმძიმეს.

იზოლატორებიდირიჟორებისგან განსხვავებით, ელექტრონების დაკარგვას არ ახდენენ. მათში ელექტრონის კავშირი ბირთვთან ძალიან ძლიერია და თავისუფალი ელექტრონები თითქმის არ არის. უფრო ზუსტად არის, მაგრამ ძალიან ცოტა. ამავდროულად, ზოგიერთ იზოლატორში უფრო მეტია და მათი იზოლაციის ხარისხი, შესაბამისად, უარესია. საკმარისია შევადაროთ, მაგალითად, კერამიკა და ქაღალდი. ამრიგად, იზოლატორები პირობითად შეიძლება დაიყოს კარგ და ცუდებად.

თავისუფალი მუხტების გამოჩენა იზოლატორებშიც კი განპირობებულია ელექტრონების თერმული ვიბრაციებით: მაღალი ტემპერატურის გავლენის ქვეშ, საიზოლაციო თვისებები უარესდება, ზოგიერთი ელექტრონი მაინც ახერხებს ბირთვიდან დაშორებას.

ანალოგიურად, იდეალური გამტარის წინაღობა იქნება ნული. მაგრამ საბედნიეროდ არ არსებობს ასეთი დირიჟორი: წარმოიდგინეთ, როგორი იქნება ოჰმის კანონი ((I \u003d U / R) ნულით მნიშვნელში !!! მშვიდობით მათემატიკა და ელექტროინჟინერია.

და მხოლოდ აბსოლუტური ნულის ტემპერატურაზე (-273,2 C °) თერმული რყევები მთლიანად ჩერდება და ყველაზე ცუდი იზოლატორი საკმარისად კარგი ხდება. იმისათვის, რომ რიცხობრივად განვსაზღვროთ "ეს" ცუდი - კარგი გამოიყენეთ წინააღმდეგობის კონცეფცია. ეს არის 1 სმ სიგრძის ნეკნის კუბის წინააღმდეგობა ომებში, წინააღმდეგობის ერთეული მიიღება ომში / სმ. ზოგიერთი ნივთიერების რეზისტენტობა ნაჩვენებია ქვემოთ. გამტარობა არის წინაღობის ორმხრივი, - Siemens ერთეული, - 1Sm = 1 / Ohm.

კარგი გამტარობა ან დაბალი წინააღმდეგობა აქვს: ვერცხლი 1,5 * 10 ^ (-6), იკითხება როგორც (ათნახევარი ათი მინუს ექვსი), სპილენძი 1,78 * 10 ^ (-6), ალუმინი 2,8 * 10 ^(- 6). გამტარობა ბევრად უარესია მაღალი წინააღმდეგობის მქონე შენადნობებისთვის: კონსტანტანი 0,5 * 10 ^ (-4), ნიქრომი 1,1 * 10 ^ (-4). ამ შენადნობებს შეიძლება ეწოდოს ცუდი გამტარები. ყველა ამ რთული რიცხვის შემდეგ, ომ / სმ უნდა შეიცვალოს.

გარდა ამისა, ნახევარგამტარები შეიძლება გამოიყოს ცალკეულ ჯგუფად: გერმანიუმი 60 ომ / სმ, სილიციუმი 5000 ომ / სმ, სელენი 100,000 ომ / სმ. ამ ჯგუფის წინაღობა უფრო დიდია, ვიდრე ცუდი გამტარების, მაგრამ ნაკლებია, ვიდრე ცუდი იზოლატორების, რომ აღარაფერი ვთქვათ კარგზე. ალბათ, იმავე წარმატებით, ნახევარგამტარებს შეიძლება ეწოდოს ნახევრად იზოლატორები.

ატომის სტრუქტურისა და თვისებების ასეთი მოკლე გაცნობის შემდეგ, უნდა განიხილოს, თუ როგორ ურთიერთქმედებენ ატომები ერთმანეთთან, როგორ ურთიერთობენ ატომები ერთმანეთთან, როგორ მიიღება მათგან მოლეკულები, რომლებიც ქმნიან სხვადასხვა ნივთიერებებს. ამისათვის ჩვენ კვლავ უნდა გავიხსენოთ ელექტრონები ატომის გარე ორბიტაზე. ყოველივე ამის შემდეგ, ისინი მონაწილეობენ ატომების მოლეკულებთან შეერთებაში და განსაზღვრავენ მატერიის ფიზიკურ და ქიმიურ თვისებებს.

როგორ იქმნება მოლეკულები ატომებისგან

ნებისმიერი ატომი სტაბილურ მდგომარეობაშია, თუ მის გარე ორბიტაზე არის 8 ელექტრონი. ის არ ცდილობს მეზობელი ატომებიდან ელექტრონების აღებას, მაგრამ არ თმობს საკუთარს. ამის დასადასტურებლად საკმარისია პერიოდულ სისტემაში ინერტული აირები შევხედოთ: ნეონი, არგონი, კრიპტონი, ქსენონი. თითოეულ მათგანს აქვს 8 ელექტრონი გარე ორბიტაზე, რაც ხსნის ამ გაზების უხალისობას სხვა ატომებთან რაიმე ურთიერთობაში (ქიმიურ რეაქციაში) შეყვანის, ქიმიური მოლეკულების ასაშენებლად.

სრულიად განსხვავებული სიტუაციაა იმ ატომებისთვის, რომლებსაც არ აქვთ 8 ელექტრონი გარე ორბიტაზე. ასეთ ატომებს ურჩევნიათ სხვებთან გაერთიანება, რათა შეავსონ თავიანთი გარე ორბიტა 8-მდე ელექტრონით მათ გამო და შეიძინონ მშვიდი სტაბილური მდგომარეობა.

ავიღოთ, მაგალითად, კარგად ცნობილი წყლის მოლეკულა H2O. იგი შედგება ორი წყალბადის ატომისა და ერთი ჟანგბადის ატომისგან, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 1.

სურათი 1

ფიგურის ზედა ნაწილში ცალ-ცალკე ნაჩვენებია წყალბადის ორი ატომი და ერთი ჟანგბადის ატომი. ჟანგბადის გარე ორბიტაზე არის 6 ელექტრონი და წყალბადის ორი ატომის სიახლოვეს ორი ელექტრონი. ჟანგბადს, სანუკვარ რიცხვ 8-მდე, აკლია მხოლოდ ორი ელექტრონი გარე ორბიტაზე, რომელსაც იგი მიიღებს წყალბადის ორი ატომის მიმაგრებით.

წყალბადის თითოეულ ატომს გარე ორბიტაზე აკლია 7 ელექტრონი, რომ იყოს სრულიად ბედნიერი. წყალბადის პირველი ატომი იღებს 6 ელექტრონს ჟანგბადიდან და კიდევ ერთ ელექტრონს მისი ტყუპიდან, მეორე წყალბადის ატომი, მის გარე ორბიტაზე. ახლა მის გარე ორბიტაზე ელექტრონთან ერთად არის 8 ელექტრონი. მეორე წყალბადის ატომი ასევე ასრულებს თავის გარე ორბიტას სასურველ რიცხვ 8-მდე. ეს პროცესი ნაჩვენებია სურათი 1-ის ბოლოში.

სურათი 2 გვიჩვენებს ნატრიუმის და ქლორის ატომების შერწყმის პროცესს. შედეგად მიიღება ნატრიუმის ქლორიდი, რომელიც მაღაზიებში იყიდება სუფრის მარილის სახელწოდებით.

სურათი 2. ნატრიუმის და ქლორის ატომების შერწყმის პროცესი

აქაც თითოეული მონაწილე იღებს მეორისგან დაკარგული ელექტრონების რაოდენობას: ქლორი ერთ ნატრიუმის ელექტრონს უმატებს საკუთარ შვიდ ელექტრონს, ხოლო საკუთარს აძლევს ნატრიუმის ატომს. ორივე ატომს აქვს 8 ელექტრონი გარე ორბიტაზე, რითაც მიიღწევა სრული შეთანხმება და კეთილდღეობა.

ატომების ვალენტობა

ატომები, რომლებსაც აქვთ 6 ან 7 ელექტრონი თავიანთ გარე ორბიტაზე, მიდრეკილნი არიან დაამატონ 1 ან 2 ელექტრონი საკუთარ თავს. ასეთ ატომებს უწოდებენ ერთვალენტიან ან ორვალენტიანს. მაგრამ თუ ატომის გარე ორბიტაზე არის 1, 2 ან 3 ელექტრონი, მაშინ ასეთი ატომი მიდრეკილია გასცეს მათ. ამ შემთხვევაში, ატომი ითვლება ერთ, ორ ან სამ ვალენტიანად.

თუ ატომის გარე ორბიტა შეიცავს 4 ელექტრონს, მაშინ ასეთ ატომს ურჩევნია გაერთიანდეს იმავესთან, რომელსაც ასევე აქვს 4 ელექტრონი. ასე ერწყმის გერმანიუმის და სილიციუმის ატომებს, რომლებიც გამოიყენება ტრანზისტორების წარმოებაში. ამ შემთხვევაში ატომებს ოთხვალენტიანი ეწოდება. (გერმანიუმის ან სილიციუმის ატომები შეიძლება გაერთიანდეს სხვა ელემენტებთან, როგორიცაა ჟანგბადი ან წყალბადი, მაგრამ ეს ნაერთები არ არის საინტერესო ჩვენი ისტორიისთვის.)

სურათი 3 გვიჩვენებს გერმანიუმის ან სილიციუმის ატომი, რომელსაც სურს გაერთიანდეს იმავე ატომთან. პატარა შავი წრეები არის ატომის საკუთარი ელექტრონები, ხოლო სინათლის წრეები მიუთითებს იმ ადგილებზე, სადაც დაეცემა ოთხი მეზობელი ატომის ელექტრონები.

სურათი 3. გერმანიუმის ატომი (სილიციუმი).

ნახევარგამტარების კრისტალური სტრუქტურა

პერიოდულ სისტემაში გერმანიუმის და სილიციუმის ატომები იმავე ჯგუფშია, როგორც ნახშირბადი (ალმასის ქიმიური ფორმულა არის C, რომელიც არის ნახშირბადის მხოლოდ დიდი კრისტალები, რომლებიც მიიღება გარკვეულ პირობებში) და ამიტომ, როდესაც ისინი შერწყმულია, ისინი ქმნიან ალმასის მსგავსს. კრისტალური სტრუქტურა. ასეთი სტრუქტურის ფორმირება ნაჩვენებია გამარტივებული ფორმით, რა თქმა უნდა, 4-ზე.

სურათი 4.

კუბის ცენტრში გერმანიუმის ატომია, კუთხეებში კი კიდევ 4 ატომი. კუბის ცენტრში გამოსახული ატომი ვალენტური ელექტრონებით უკავშირდება მის უახლოეს მეზობლებს. თავის მხრივ, კუთხის ატომები ჩუქნიან თავიანთ ვალენტურ ელექტრონებს კუბის ცენტრში მდებარე ატომს და მის მეზობლებს - ატომებს, რომლებიც არ არის ნაჩვენები ფიგურაში. ამრიგად, გარე ორბიტები სრულდება რვა ელექტრონამდე. რა თქმა უნდა, ბროლის გისოსში არ არის კუბი, ის უბრალოდ ნაჩვენებია სურათზე ისე, რომ ატომების ურთიერთ, მოცულობითი განლაგება ნათელია.

მაგრამ იმისათვის, რომ მაქსიმალურად გავამარტივოთ ნახევარგამტარების ამბავი, ბროლის გისოსი შეიძლება გამოსახული იყოს როგორც ბრტყელი სქემატური ნახაზი, მიუხედავად იმისა, რომ ატომთაშორისი ბმები ჯერ კიდევ სივრცეშია განთავსებული. ასეთი სქემა ნაჩვენებია სურათზე 5.

სურათი 5. გერმანიუმის ბროლის ბადე ბრტყელი ფორმით.

ასეთ კრისტალში ყველა ელექტრონი მყარად არის მიბმული ატომებთან მათი ვალენტური ბმებით, ამიტომ, როგორც ჩანს, აქ უბრალოდ თავისუფალი ელექტრონები არ არის. გამოდის, რომ ფიგურაში გვაქვს იზოლატორი, რადგან მასში თავისუფალი ელექტრონები არ არის. მაგრამ სინამდვილეში ეს ასე არ არის.

საკუთარი გამტარობა

ფაქტია, რომ ტემპერატურის გავლენის ქვეშ, ზოგიერთი ელექტრონი მაინც ახერხებს ატომებისგან თავის დაღწევას და გარკვეული დროით თავისუფლდება ბირთვთან კავშირისგან. მაშასადამე, გერმანიუმის კრისტალში თავისუფალი ელექტრონების მცირე რაოდენობა არსებობს, რის გამოც შესაძლებელია ელექტრული დენის გატარება. რამდენი თავისუფალი ელექტრონი არსებობს გერმანიუმის კრისტალში ნორმალურ პირობებში?

10 ^ 10 (ათი მილიარდი) ატომზე ორი ასეთი თავისუფალი ელექტრონის მეტი არ არის, ამიტომ გერმანიუმი ცუდი გამტარია, ან, როგორც ამბობენ, ნახევარგამტარია. უნდა აღინიშნოს, რომ მხოლოდ ერთი გრამი გერმანიუმი შეიცავს 10 ^ 22 (ათი ათასი მილიარდი მილიარდი) ატომს, რაც საშუალებას გაძლევთ "მიიღოთ" დაახლოებით ორი ათასი მილიარდი თავისუფალი ელექტრონი. როგორც ჩანს, საკმარისია დიდი ელექტრული დენის გავლა. ამ საკითხის მოსაგვარებლად საკმარისია გავიხსენოთ რა არის დენი 1 ა.

1 A დენი შეესაბამება გამტარში გავლას 1 კულონის ელექტრული მუხტის ერთ წამში, ანუ 6 * 10 ^ 18 (ექვს მილიარდი მილიარდი) ელექტრონი წამში. ამ ფონზე, ორი ათასი მილიარდი თავისუფალი ელექტრონი, უფრო მეტიც, მიმოფანტული უზარმაზარ კრისტალზე, ძნელად უზრუნველყოფს დიდი დენების გავლას. თუმცა, თერმული მოძრაობის გამო, გერმანიუმის მცირე გამტარობა არსებობს. ეს არის ე.წ. შინაგანი გამტარობა.

ელექტრონული და ხვრელების გამტარობა

ტემპერატურის მატებასთან ერთად ელექტრონებს გადაეცემა დამატებითი ენერგია, მათი თერმული ვიბრაციები უფრო ენერგიული ხდება, რის შედეგადაც ზოგიერთი ელექტრონი ახერხებს ატომებისგან თავის დაღწევას. ეს ელექტრონები თავისუფალნი ხდებიან და გარე ელექტრული ველის არარსებობის შემთხვევაში აკეთებენ ქაოტურ მოძრაობებს, მოძრაობენ თავისუფალ სივრცეში.

ატომებს, რომლებმაც დაკარგეს ელექტრონები, არ შეუძლიათ შემთხვევითი მოძრაობები, მაგრამ მხოლოდ ოდნავ ირხევიან თავიანთ ნორმალურ პოზიციასთან შედარებით კრისტალურ ბადეში. ასეთ ატომებს, რომლებმაც დაკარგეს ელექტრონები, დადებით იონებს უწოდებენ. შეგვიძლია ვივარაუდოთ, რომ მათი ატომებიდან ამოღებული ელექტრონების ადგილას მიიღება თავისუფალი ადგილები, რომლებსაც ჩვეულებრივ ხვრელებს უწოდებენ.

ზოგადად, ელექტრონებისა და ხვრელების რაოდენობა იგივეა, ამიტომ ხვრელს შეუძლია დაიჭიროს ელექტრონი, რომელიც ახლოს არის. შედეგად, დადებითი იონის ატომი კვლავ ნეიტრალური ხდება. ელექტრონების ხვრელებთან შეერთების პროცესს რეკომბინაცია ეწოდება.

ატომებიდან ელექტრონების გამოყოფა ხდება იგივე სიხშირით, შესაბამისად, საშუალოდ, ელექტრონების და ხვრელების რაოდენობა კონკრეტული ნახევარგამტარისთვის ტოლია, არის მუდმივი მნიშვნელობა და დამოკიდებულია გარე პირობებზე, პირველ რიგში ტემპერატურაზე.

თუ ძაბვა გამოიყენება ნახევარგამტარულ კრისტალზე, მაშინ ელექტრონების მოძრაობა გახდება მოწესრიგებული, დენი მიედინება კრისტალში, მისი ელექტრონული და ხვრელების გამტარობის გამო. ამ გამტარობას ეწოდება შინაგანი, ის უკვე აღინიშნა ცოტა უფრო მაღალი.

მაგრამ მათი სუფთა სახით ნახევარგამტარები, რომლებსაც აქვთ ელექტრონული და ხვრელების გამტარობა, უვარგისია დიოდების, ტრანზისტორების და სხვა ნაწილების წარმოებისთვის, რადგან ამ მოწყობილობების საფუძველია p-n (წაიკითხეთ "pe-en") შეერთება.

ასეთი გადასვლის მისაღებად საჭიროა ორი ტიპის ნახევარგამტარი, ორი ტიპის გამტარობა (p - დადებითი - დადებითი, ხვრელი) და (n - უარყოფითი - უარყოფითი, ელექტრონული). ამ ტიპის ნახევარგამტარები მიიღება დოპინგით, მინარევების დამატებით სუფთა გერმანიუმის ან სილიციუმის კრისტალებს.

მიუხედავად იმისა, რომ მინარევების რაოდენობა ძალიან მცირეა, მათი არსებობა დიდწილად ცვლის ნახევარგამტარის თვისებებს, რაც შესაძლებელს ხდის სხვადასხვა გამტარობის ნახევარგამტარების მიღებას. ეს იქნება განხილული სტატიის შემდეგ ნაწილში.

ბორის ალადიშკინი,

დირიჟორის წინააღმდეგობა. გამტარობა. დიელექტრიკები. გამტარების და იზოლატორების გამოყენება. ნახევარგამტარები.

ფიზიკური ნივთიერებები მრავალფეროვანია მათი ელექტრული თვისებებით. მატერიის ყველაზე ფართო კლასებია გამტარები და დიელექტრიკები.

დირიჟორები

დირიჟორების მთავარი მახასიათებელი- უფასო მუხტის მატარებლების არსებობა, რომლებიც მონაწილეობენ თერმულ მოძრაობაში და შეუძლიათ გადაადგილება ნივთიერების მოცულობაში.
როგორც წესი, ასეთ ნივთიერებებს მიეკუთვნება მარილის ხსნარები, დნობები, წყალი (გამოხდილი წყლის გარდა), ტენიანი ნიადაგი, ადამიანის სხეული და, რა თქმა უნდა, ლითონები.

ლითონებიითვლება ელექტრული მუხტის საუკეთესო გამტარებად.
ასევე არის ძალიან კარგი გამტარები, რომლებიც არ არიან ლითონები.
ასეთ გამტარებლებს შორის ნახშირბადი საუკეთესო მაგალითია.
ყველა დირიჟორიაქვს ისეთი თვისებები, როგორიცაა წინააღმდეგობა და გამტარობა . გამომდინარე იქიდან, რომ ელექტრული მუხტები, რომლებიც ეჯახება ნივთიერების ატომებს ან იონებს, გადალახავს გარკვეულ წინააღმდეგობას მათი მოძრაობის მიმართ ელექტრულ ველში, ჩვეულებრივ უნდა ითქვას, რომ გამტარებს აქვთ ელექტრული წინააღმდეგობა ( რ).
წინააღმდეგობის ორმხრივს ეწოდება გამტარობა ( გ).

G = 1/R

ანუ გამტარობა – არის გამტარის ელექტრული დენის გატარების თვისება ან უნარი.
თქვენ უნდა გაიგოთ ეს კარგი დირიჟორებიწარმოადგენს ძალიან მცირე წინააღმდეგობას ელექტრული მუხტების ნაკადის მიმართ და, შესაბამისად, აქვს მაღალი გამტარობა. რაც უფრო კარგია გამტარი, მით მეტია მისი გამტარობა. მაგალითად, სპილენძის გამტარს აქვს ბ შესახებ უფრო დიდი გამტარობა ვიდრე ალუმინის გამტარი და ვერცხლის გამტარობა უფრო მაღალია ვიდრე სპილენძის გამტარი.

დიელექტრიკები

დიელექტრიკები არისუპირველეს ყოვლისა, გაზები, რომლებიც ელექტრო მუხტს ატარებენ ძალიან ცუდად. ასევე მინა, ფაიფური, კერამიკა, რეზინი, მუყაო, მშრალი ხე, სხვადასხვა პლასტმასი და ფისები.

ნივთებიდიელექტრიკებისგან დამზადებულ იზოლატორებს უწოდებენ. უნდა აღინიშნოს, რომ იზოლატორების დიელექტრიკული თვისებები დიდწილად დამოკიდებულია გარემოს მდგომარეობაზე. ასე რომ, მაღალი ტენიანობის პირობებში (წყალი კარგი გამტარია), ზოგიერთმა დიელექტრიკმა შეიძლება ნაწილობრივ დაკარგოს დიელექტრიკული თვისებები.

გამტარების და იზოლატორების გამოყენების შესახებ

Მაგალითად, სახლის ყველა ელექტრო სადენი დამზადებულია ლითონისგან (ყველაზე ხშირად სპილენძის ან ალუმინის). და ამ მავთულის გარსი ან შტეფსელი, რომელიც ჩართულია გასასვლელში, უნდა იყოს დამზადებული სხვადასხვა პოლიმერებისგან, რომლებიც კარგი იზოლატორებია და არ იძლევა ელექტრო მუხტების გავლის საშუალებას.

უნდა აღინიშნოსრომ ტერმინები „გამტარი“ ან „იზოლატორი“ არ ასახავს ხარისხობრივ მახასიათებლებს: ამ მასალების მახასიათებლები ფაქტობრივად ფართო დიაპაზონშია - ძალიან კარგიდან ძალიან ცუდამდე.
ვერცხლი, ოქრო, პლატინი ძალიან კარგი გამტარებია, მაგრამ ეს არის ძვირადღირებული ლითონები, ამიტომ ისინი გამოიყენება მხოლოდ იქ, სადაც ფასი ნაკლებად მნიშვნელოვანია პროდუქტის ფუნქციასთან შედარებით (სივრცე, თავდაცვა).
სპილენძი და ალუმინი ასევე კარგი გამტარები და ამავე დროს იაფია, რამაც წინასწარ განსაზღვრა მათი ფართო გამოყენება.
ვოლფრამი და მოლიბდენი, პირიქით, ცუდი გამტარებია და ამ მიზეზით არ შეიძლება მათი გამოყენება ელექტრულ სქემებში (ისინი შეაფერხებენ მიკროსქემის მუშაობას), მაგრამ ამ ლითონების მაღალმა წინააღმდეგობამ, შედუღებასთან ერთად, წინასწარ განსაზღვრა მათი გამოყენება ინკანდესენტურ ნათურებში. და მაღალი ტემპერატურის გათბობის ელემენტები.

იზოლატორებიარის ასევე ძალიან კარგი, უბრალოდ კარგი და ცუდი. ეს გამოწვეულია იმით, რომ რეალურ დიელექტრიკებში ასევე არის თავისუფალი ელექტრონები, თუმცა ძალიან ცოტაა. თავისუფალი მუხტების გამოჩენა იზოლატორებშიც კი განპირობებულია ელექტრონების თერმული ვიბრაციებით: მაღალი ტემპერატურის გავლენის ქვეშ, ზოგიერთი ელექტრონი მაინც ახერხებს ბირთვიდან დაშორებას და დიელექტრიკის საიზოლაციო თვისებები უარესდება. ზოგიერთ დიელექტრიკში უფრო მეტი თავისუფალი ელექტრონია და მათი იზოლაციის ხარისხი, შესაბამისად, უარესია. საკმარისია შევადაროთ, მაგალითად, კერამიკა და მუყაო.

საუკეთესო იზოლატორიიდეალური ვაკუუმია, მაგრამ ის პრაქტიკულად მიუწვდომელია დედამიწაზე. აბსოლუტურად სუფთა წყალი ასევე იქნება შესანიშნავი იზოლატორი, მაგრამ ვინმეს უნახავს ის რეალურ ცხოვრებაში? და წყალი ნებისმიერი მინარევების არსებობით უკვე საკმაოდ კარგი გამტარია.
იზოლატორის ხარისხის კრიტერიუმია მისი შესაბამისობა იმ ფუნქციებთან, რომლებიც მან უნდა შეასრულოს მოცემულ წრეში. თუ მასალის დიელექტრიკული თვისებები ისეთია, რომ მასში რაიმე გაჟონვა უმნიშვნელოა (არ იმოქმედებს მიკროსქემის მუშაობაზე), მაშინ ასეთი მასალა ითვლება კარგ იზოლატორად.

ნახევარგამტარები

არის ნივთიერებები, რომლებიც თავიანთ გამტარობაში შუალედურ პოზიციას იკავებენ გამტარებსა და დიელექტრიკებს შორის.
ასეთ ნივთიერებებს ე.წ ნახევარგამტარები. ისინი განსხვავდებიან გამტარებისგან ელექტრული მუხტების გამტარობის ძლიერი დამოკიდებულებით ტემპერატურაზე, ასევე მინარევების კონცენტრაციაზე და შეიძლება ჰქონდეთ როგორც გამტარების, ასევე დიელექტრიკის თვისებები.

მეტალის გამტარებისგან განსხვავებით, რომელშიც გამტარობა მცირდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად, ნახევარგამტარებისთვის გამტარობა მატულობს ტემპერატურის მატებასთან ერთად და წინააღმდეგობა, როგორც გამტარობის ორმხრივი, მცირდება.

დაბალ ტემპერატურაზენახევარგამტარული წინააღმდეგობა, როგორც ჩანს ბრინჯი. ერთი, მიდრეკილია უსასრულობისკენ.
ეს ნიშნავს, რომ აბსოლუტური ნულის ტემპერატურაზე, ნახევარგამტარს არ აქვს თავისუფალი მატარებლები გამტარობის ზოლში და, განსხვავებით გამტარებისგან, იქცევა დიელექტრიკის მსგავსად.
ტემპერატურის მატებასთან ერთად, ასევე მინარევების დამატებით (დოპინგი), ნახევარგამტარის გამტარობა იზრდება და ის იძენს გამტარის თვისებებს.

ბრინჯი. ერთი. გამტარების და ნახევარგამტარების წინააღმდეგობის დამოკიდებულება ტემპერატურაზე