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:
- les conducteurs.
- diélectriques.
- semi-conducteurs.
Propriétés des conducteurs
Les conducteurs se distinguentpar 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 très peu de 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 altèrent les propriétés du conducteur. Plus il y a d'impuretés, plus elles affectent les paramètres de conductivité.
Bons conducteurs avec faible spécifiquematériaux de résistance comprennent:
- Or.
- argent.
- Cuivre.
- Aluminium.
- 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 meilleur marché. 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 pieds de radioéléments, de radiateurs, etc.
Le paramètre de conductivité dépend très fortement de la température du matériau lui-même. À mesure que la température du cristal augmente, l'oscillation des électrons dans le réseau cristallin augmente, gênant 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 contiennenttrès peu d'électrons librescapables 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 produits diélectriques sont les plus largement utilisés en génie électrique, où il est nécessaire de protéger le personnel de service des effets nocifs 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?
| Explorateur | diélectrique | |
| La présence d'électrons libres | Présent en grande quantité | Aucun, ou présent, mais très peu |
| Capacité des matériaux à conduire le courant électrique | Bonne conduite | pasconduit, ou le courant est négligeable |
| Que se passe-t-il lorsque la tension appliquée augmente | Le courant traversant le conducteur augmente conformément à la loi d’Ohm | Le courant traversant le diélectrique varie légèrement et, lorsqu'une certaine valeur est atteinte, une panne électrique se produit | .
| Matériaux | Or, argent, cuivre et ses alliages, aluminium et alliages, fer et autres | ébonite, téflon, caoutchouc, mica, plastiques divers, polyéthylène et autres matériaux |
| résistance | de 10-5à 10-8ohm /m | degrés1010- 1016Ohm /m |
| Effet des corps étrangers sur la résistance des matériaux | Les impuretés altèrent la propriété de conductivité d'un matériau, ce qui nuit à ses propriétés | Les impuretés améliorent la conductivité d'un matériau, ce qui altère ses propriétés |
| Changements de propriétés en fonction de la température ambiante | Lorsque la température augmente - la résistance augmente, avec une diminution - diminue. À très basses températures - supraconductivité. | Lorsque la température augmente, la résistance diminue. |
