中文名 | 電導(dǎo)體 | 外文名 | Electrical conductor |
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別????名 | 電媒介 | 性????質(zhì) | 具備傳導(dǎo)電荷能力 |
舉????例 | 銅、鐵、鋁,氯化銀、硫酸銅 |
電導(dǎo)體是指電阻率很小且易于傳導(dǎo)電流的物質(zhì)。導(dǎo)體中存在大量可自由移動(dòng)的帶電粒子稱為載流子。在外電場(chǎng)作用下,載流子作定向運(yùn)動(dòng),形成明顯的電流。
金屬是最常見(jiàn)的一類導(dǎo)體。金屬原子最外層的價(jià)電子很容易掙脫原子核的束縛,而成為自由電子,留下的正離子(原子實(shí))形成規(guī)則的點(diǎn)陣。金屬中自由電子的濃度很大,所以金屬導(dǎo)體的電導(dǎo)率通常比其他導(dǎo)體材料的大。金屬導(dǎo)體的電阻率一般隨溫度降低而減小。在極低溫度下,某些金屬與合金的電阻率將消失而轉(zhuǎn)化為“超導(dǎo)體”。
導(dǎo)電材料
導(dǎo)電材料是用以傳遞電流而又沒(méi)有或很小電能損失的材料,主要以電線、電纜為代表。隨著電子工業(yè)的發(fā)展,傳送弱電流的導(dǎo)電涂料、膠粘劑和透明導(dǎo)電材料等的應(yīng)用也十分廣泛。導(dǎo)電材料的基本性質(zhì)以電阻率表征。
電線、電纜所用材料主要是銅、鋁及其合金。銅作為導(dǎo)電材料大都是電解銅,含銅量為99.97%一99.98%,含有少量金屬雜質(zhì)和氧,其中的雜質(zhì)會(huì)降低電導(dǎo)率,銅中含有氧也使產(chǎn)品性能大大下降。一種無(wú)氧銅性能穩(wěn)定、抗腐蝕、延展性好、抗疲勞,可拉成很細(xì)的絲,適合于做海底同軸電纜的外部軟線,也可用于太陽(yáng)能電池。
鋁導(dǎo)線與銅導(dǎo)線相比,電導(dǎo)率低,但其質(zhì)量輕,相對(duì)密度只有銅的1/3,這是鋁導(dǎo)線的一大優(yōu)點(diǎn)。主要用作送電線和配電線。對(duì)于160kV以上的高壓電線,往往用鋼絲增強(qiáng)的鋁電纜或鋁合金線。
電阻元件
電力、電子工業(yè)方面應(yīng)用的電阻元件,其阻抗性質(zhì)大都是歐姆型的(純電阻)。電子方面要求的電阻值范圍在103Ω—108Ω之間,要求用于制作電阻的材料電阻率ρ<10-6Ω·m,做成的電子元件的電阻值穩(wěn)定,溫度系數(shù)小。還有的電阻元件是用于做電熱元件或發(fā)光元件。
用來(lái)做電阻的金屬材料有電子線路應(yīng)用的精密電阻合金,如錳-銅合金,銅-鎳合金。后者的電阻溫度系數(shù)最小。這類合金的最終熱處理是均勻退火,尤其在做成成品以后,還要進(jìn)行一次低溫長(zhǎng)時(shí)間退火,以保證電學(xué)性能穩(wěn)定。用來(lái)做發(fā)熱元件的金屬材料是鎳-鉻合金和鐵-鉻-鋁合金。
固體電解質(zhì)
根據(jù)物質(zhì)在溶解或熔融狀態(tài)下是否導(dǎo)電,人們將其分為電解質(zhì)和非電解質(zhì)兩大類。如鹽(NaCl)就是典型的電解質(zhì),糖就是非電解質(zhì)。但在20世紀(jì)60年代初,人們發(fā)現(xiàn)還有些物質(zhì)在低于熔點(diǎn)溫度下的固體狀態(tài),也有高的離子導(dǎo)電特性,這類物質(zhì)就叫做固體電解質(zhì)。固體電解質(zhì)導(dǎo)電的本質(zhì)在于內(nèi)部帶電氧離子的運(yùn)動(dòng)。晶格結(jié)構(gòu)不同,離子排列方式不同,對(duì)氧離子的活動(dòng)能力有很大影響。另外,如果晶格完美無(wú)缺,離子運(yùn)動(dòng)也較困難,若通過(guò)摻雜的方法產(chǎn)生大量缺陷就能提高電導(dǎo)率。
固體電解質(zhì)在高技術(shù)中有重要作用,如氧化鋯陶瓷固體電解質(zhì)就是燃料電池的心臟;還可以做磁流體發(fā)電機(jī)的電極材料;電解水制氫中的隔膜采用的也是固體電解質(zhì),它還可以用來(lái)制成氧敏元件,廣泛用于汽車尾氣檢測(cè)、金屬冶煉過(guò)程中氧的在線分析等。
導(dǎo)電高分子材料與電子漿料
高分子材料屬于共價(jià)鍵結(jié)合的大分子鏈結(jié)構(gòu),電子被緊緊束縛,屬于絕緣材料。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們采用多種技術(shù)使某些高分子材料也具有了導(dǎo)電性??梢詫⒏叻肿訉?dǎo)電材料分為3類:抗靜電表面活性劑、導(dǎo)電材料(碳、金屬粉)與高分子材料復(fù)合、結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子材料。另外,由于電子技術(shù)的特殊要求,電子漿料也成為一種重要的新型材料。
具備傳導(dǎo)電荷能力的物質(zhì),一般稱作導(dǎo)電媒介,比如銅、鐵、鋁等金屬,氯化銀、硫酸銅等液體。(導(dǎo)電功能強(qiáng)大的稱作超導(dǎo)體;微弱的稱作微導(dǎo)體)
電線屬于電導(dǎo)體嗎?
電線也要分鋁芯線還是銅芯線.
如果是銅芯的話電阻就比鋁芯的就小的多啊.
不屬于。一、電纜:定義1:由一根或多根相互絕緣的導(dǎo)體和外包絕緣保護(hù)層制成,將電力或信息從一處傳輸?shù)搅硪惶幍膶?dǎo)線。定義2:通常是由幾根或幾組導(dǎo)線(每組至少兩根)絞合而成的類似繩索的電纜,每組導(dǎo)線之間相互...
熱電偶測(cè)溫度是利用導(dǎo)體還是半導(dǎo)體
將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體串接成一個(gè)閉合回路都可以產(chǎn)生熱電效應(yīng)。一般來(lái)說(shuō)金屬導(dǎo)體構(gòu)成的熱電偶,其 溫度-電勢(shì) 相互關(guān)系較為穩(wěn)定,適用溫度范圍寬,線性好,特別是重現(xiàn)性較好,所以測(cè)量溫度多用金屬熱電偶;...
LED燈是應(yīng)用半導(dǎo)體材料制作成發(fā)光二極體來(lái)裝配成燈,所以屬于半導(dǎo)體;
電子電導(dǎo)
電子電導(dǎo)的情況主要存在于導(dǎo)體和半導(dǎo)體中,具體對(duì)于導(dǎo)體和半導(dǎo)體也還有區(qū)別,下面分別介紹。
(1)導(dǎo)體:金屬是導(dǎo)體,具有金屬鍵和規(guī)則的晶體結(jié)構(gòu)。根據(jù)能帶理論,金屬的價(jià)電子處于導(dǎo)帶中,全都是參與導(dǎo)電的載流子。如果是理想晶體,在電場(chǎng)作用下,電子的運(yùn)動(dòng)不會(huì)遇到阻力,運(yùn)動(dòng)速度應(yīng)該無(wú)限大,也就不會(huì)有電阻存在,但這與實(shí)際情況不符。這是因?yàn)閷?shí)際的晶體一方面存在缺陷,另一方面,只要不是絕對(duì)零度,晶格格點(diǎn)上的原子總是在不斷地圍繞平衡位置作振動(dòng),這種振動(dòng)對(duì)于電子的定向運(yùn)動(dòng)構(gòu)成了阻力,所以遷移率在不同的溫度下具有不同的有限值,因而電導(dǎo)率也是有限的。
(2)半導(dǎo)體:根據(jù)能帶理論,半導(dǎo)體在絕對(duì)零度時(shí),因?yàn)閷?dǎo)帶中沒(méi)有電子,在電場(chǎng)作用下不導(dǎo)電。但是當(dāng)溫度大于0K時(shí),電子受熱激發(fā),從價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶,使導(dǎo)帶產(chǎn)生自由運(yùn)動(dòng)的電子,而價(jià)帶產(chǎn)生自由運(yùn)動(dòng)的空穴,它們統(tǒng)稱為本征載流子,載流子的濃度大小決定了高純半導(dǎo)體的導(dǎo)電性。
離子電導(dǎo)
從理論上說(shuō),沒(méi)有缺陷的離子晶體是絕緣體,但實(shí)際的大多數(shù)離子晶體還是有低的電導(dǎo)率。
離子晶體中的電導(dǎo)主要為離子電導(dǎo)。離子電導(dǎo)是離子在電場(chǎng)作用下的定向擴(kuò)散運(yùn)動(dòng),分為兩類。
(1)本征電導(dǎo),也叫固有離子電導(dǎo),是晶體點(diǎn)陣的離子由于熱振動(dòng)而離開(kāi)了晶格,形成熱缺陷。這種熱缺陷無(wú)淪是離子還是空位都是帶電的,都可作為離子電導(dǎo)載流子。
(2)雜質(zhì)電導(dǎo),由于雜質(zhì)與基體間的鍵合弱,在較低的溫度下雜質(zhì)就可以運(yùn)動(dòng),雜質(zhì)離子載流子的濃度決定于雜質(zhì)的數(shù)量和種類。
離子電導(dǎo)率的大小與溫度、晶體結(jié)構(gòu)、晶體缺陷有關(guān)。溫度增加時(shí)電導(dǎo)率增大,在較高溫度,固有電導(dǎo)起主導(dǎo)作用;低溫下,雜質(zhì)電導(dǎo)占主要地位。它與晶體結(jié)構(gòu)的關(guān)系主要從原子間結(jié)合力的大小來(lái)考慮,原子間結(jié)合力大的,電導(dǎo)率低。晶體缺陷,特別是離子性晶格缺陷的濃度大,電導(dǎo)率高。因此離子性晶格缺陷的生成及其濃度大小是決定離子電導(dǎo)的關(guān)鍵。
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通電導(dǎo)體周圍的磁場(chǎng) 一、選擇題 1、許多物理學(xué)家在科學(xué)發(fā)展的歷程中都做出了杰出的貢獻(xiàn),其中首先發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的是( ) A.沈括 B. 法拉第 C. 奧斯特 D. 湯姆遜 2、如圖 2 所示,小磁針甲、乙處于靜止?fàn)顟B(tài)。根據(jù)標(biāo)出的磁感線方向,可以判斷出 A.螺線管的左端為 N極 B.電源的左端為負(fù)極 C.小磁針甲的右端為 N極 D.小磁針乙的右端為 N極 3、一個(gè)能繞中心轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針在圖示位置保持靜止。 某時(shí)刻開(kāi)始小磁針?biāo)趨^(qū)域出現(xiàn)水平向右的磁場(chǎng), 磁感線 如圖所示,則小磁針在磁場(chǎng)出現(xiàn)后( ) A.兩極所受的力是平衡力,所以不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng) B.兩極所受的力方向相 反,所以會(huì)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng) C.只有 N極受力,會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),最終靜止時(shí) N極所指方向水平向右 D.兩極所受的力方向相反,會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),最終靜止時(shí) N極所指方向水平向右 4、如圖所示,把螺線管沿東西方向水平懸掛起來(lái),然后給導(dǎo)線通電,會(huì)發(fā)
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冷絕緣高溫超導(dǎo)電纜的導(dǎo)電層一般設(shè)計(jì)為多層結(jié)構(gòu)以滿足大電流載流特性,但伴隨層數(shù)的增加,超導(dǎo)體上的集膚效應(yīng)會(huì)引起電纜輸電導(dǎo)體各層電流分布不均勻的問(wèn)題,從而造成電纜損耗增加和傳輸性能下降。采用基于動(dòng)態(tài)慣性權(quán)重因子的粒子群優(yōu)化算法,提出了電纜導(dǎo)體層電流層間均流優(yōu)化的設(shè)計(jì)方法。應(yīng)用第2代高溫超導(dǎo)材料釔鋇銅氧涂層導(dǎo)體,通過(guò)建立超導(dǎo)電纜的等效電路模型,考慮電場(chǎng)、磁場(chǎng)等約束因素,對(duì)一根1km長(zhǎng),110kV/3kA等級(jí)的冷絕緣高溫超導(dǎo)電纜進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),獲得了電纜本體結(jié)構(gòu)參數(shù)及輸電導(dǎo)體層和屏蔽層的電流分布。比較優(yōu)化前后層電流的結(jié)果可知,優(yōu)化后超導(dǎo)電纜各導(dǎo)體層電流與平均電流相比最大不平衡率小于3.5%,各屏蔽層電流達(dá)到均布,較好地實(shí)現(xiàn)了電纜各導(dǎo)體層電流均勻分布的優(yōu)化目標(biāo)。最后,超導(dǎo)模型樣纜載流特性實(shí)驗(yàn)也驗(yàn)證了優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的有效性。
光電導(dǎo)體(photoconductor),是指吸收光子時(shí)其電導(dǎo)率增加的非金屬固體物質(zhì)。
靜電導(dǎo)體指的是體電阻率在1×10的6次方Ω·cm以下或表面電阻率在1×10的7次方Ω·cm以下,當(dāng)其接地時(shí)不能積聚靜電電荷的材料。
隨著電力輸配電系統(tǒng)提出更大容量更高效率的需求,大電流長(zhǎng)距離直流高溫超導(dǎo)電纜未來(lái)將在輸配電系統(tǒng)中發(fā)揮重要的作用。本項(xiàng)目研究大電流長(zhǎng)距離直流高溫超導(dǎo)電纜通電導(dǎo)體在不同運(yùn)行階段沿長(zhǎng)度方向上不同通電導(dǎo)體段的電流動(dòng)態(tài)分布問(wèn)題,探索大電流長(zhǎng)距離直流高溫超導(dǎo)電纜通電導(dǎo)體在整流器輸出大直流電疊加小交流諧波時(shí)的諧波損耗問(wèn)題,提出大電流長(zhǎng)距離直流高溫超導(dǎo)電纜通電導(dǎo)體冷熱循環(huán)疲勞判據(jù)和過(guò)流穩(wěn)定性判據(jù),本項(xiàng)目的研究成果將為大電流長(zhǎng)距離直流高溫超導(dǎo)電纜的設(shè)計(jì)、保護(hù)及在大容量輸配電系統(tǒng)中的應(yīng)用提供理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù),對(duì)進(jìn)一步加速超導(dǎo)電力技術(shù)實(shí)用化進(jìn)程的步伐,具有十分重要的科學(xué)意義和現(xiàn)實(shí)意義。