برق ، انقلابی نو در صنعت

هدایت در اجسام

کلیه ی اجسام موجود در طبیعت ، از نظر هدایت الکتریکی به سه دسته کلی تقسیم می شوند:

1_هادی ها:اجسامی که به راحتی جریان برق را از خود عبور می دهند. و دارای الکترون آزاد بوده و اتم های آن ها به راحتی الکترون والانس خود را از دست داده ، دارای بار الکتریکی مثبت می شوند . فلزات یک تا سه ظرفیتی مانند مس ، نقره و آلومینیوم ، هادی های خوبی هستند . زیرا دارای الکترون های آزاد بسیاری زیادی می باشند . علاوه بر فلزات ، بعضی از اسید ها ، قلیا ها و نمک ها نیز جزء هادی ها به شمار می روند.

2_نیمه هادی ها: اجسامی که تحت شرایطی (از جمله ، انرژی خارجی مانند : گرما و ...) جریان برق را به مراتب کم تر از هادی ها ، از خود عبور می دهند . مدار آخر آن ها دارای 4 الکترون می باشد. (گروه چهارم جدول مندلیف) این اجسام در صفر درجه مطلق تقریبا عایق هستند ولی در درجه ی حرارت معمولی (25 درجه ی سانتی گراد) تقریبا هادی می باشند اما هدایت آن ها به مراتب کمتر از هادی هاست.از انواع نیمه هادی ها می توان کربن ، سیلیسیم و ژرمانیم را نام برد.

3_عایق ها: اجسامی که در شرایط معمولی ، جریان برق را از خود عبور نمی دهد؛ زیرا، الکترون آزاد آن ها بسیار کم است . و بیش تر از 5 الکترون والانس دارند. مانند :کائوچو ،شیشه ، هوا ، روغن ، پلاستیک و .......

شرط این که در یک جسم جریان برق جاری گردد این است که :

جسم باید دارای الکترون آزاد باشد. انرژی لازم برای آزاد کردن الکترون های ظرفیت هادی ها ، بسیار کم و مقدار آن در حدود 0/01 الترون -ولت می باشد.

در نیمه هادی ها ، مقدار انرژی لازم برای آزاد کردن الکترون های ظرفیت هادی ها ، بیشتر از هادی ها می باشد (حدود 0/5 تا  1/5 الکترون -ولت که مقدار دقیق آن بستگی به نوع نیمه هادی ها دارد)

در عایق ها ، مقدار انرژی لازم برای آزاد سازی الکترون های ظرفیت ، زیاد می باشد ولی این مقدار برای تمامی عایق ها یکسان نیست و بستگی به نوع عایق دارد.