Dalam artikel ini kita akan mempertimbangkan bahwa ini adalah konduktor. Di sini pertanyaan tentang definisi, fitur, dan propertinya akan disinggung. Kami juga akan membahas konsep potensi konduktor. Objek yang diteliti adalah penemuan penting dan pencapaian ilmu pengetahuan, yang memungkinkan seseorang pada tahap perkembangan sekarang untuk mengurangi biaya mengkonsumsi sumber daya penting dan habis di bumi.
Pengantar
Konduktor terutama adalah zat, serta media atau bahan tertentu, yang menghantarkan arus listrik dengan sedikit atau tanpa hambatan. Konduktor mengandung sejumlah besar pembawa muatan yang bergerak bebas (partikel dengan muatan), yang dapat bergerak bebas di dalam konduktor. Pembawa ini dipengaruhi oleh konduktor yang dekat dengan objek tegangan listrik dan menghasilkan arus konduksi.
Ada konsep konduktor homogen. Ini adalah seperangkat karakteristik yang samadi titik mana pun. Contohnya adalah reochord - alat untuk mengukur email. hambatan menggunakan metode jembatan Wheatstone.
Karena adanya sejumlah besar pembawa muatan gratis dan tingkat mobilitasnya yang tinggi, nilai besaran spesifik yang menentukan konduktivitas listrik mencapai nilai yang besar. Dari sudut pandang ilmu elektrodinamika, konduktor adalah media dengan nilai tangen yang besar, menunjukkan sudut kehilangan dielektrik. Pertimbangan selalu dilakukan melalui penentuan frekuensi yang jelas. Penghantar yang ideal dalam hal ini adalah bahan yang memiliki nilai tgδ dalam ukuran yang tak hingga. Semua jenis lain dari struktur seperti itu disebut real, atau lossy.
Bagian dari rangkaian listrik
Konduktor adalah bagian dari rangkaian listrik (kawat penghubung, bus logam, dll.).
Salah satu struktur konduktif yang paling umum dari jenis padat adalah zat logam, semilogam dan karbon (grafit dan batubara). Contoh cairan konduktif termasuk merkuri, larutan elektrolit, dan lelehan logam. Di antara gas yang mampu menghantarkan arus, perwakilan yang paling menonjol adalah gas dalam bentuk terionisasi (plasma). Beberapa zat, lebih sering semikonduktor, dapat mengubah sifat konduktifnya jika kondisi eksternal di sekitarnya berubah, seperti menaikkan suhu atau doping.
Konduktor listrik adalah zat dan bahan yang menurut bentuk gerakannyapartikel dibagi menjadi jenis pertama dan kedua. Dalam kasus pertama, sifat konduktivitas ditentukan oleh gerakan elektronik, dan dalam kasus kedua, oleh gerakan ion.
Arus dalam konduktor
Di bawah arus listrik berarti pergerakan partikel bermuatan, secara teratur. Arus dapat dihasilkan di berbagai lingkungan. Prasyarat adalah adanya operator muatan seluler yang dapat bergerak di bawah pengaruh medan yang diterapkan dari luar.
Arus adalah nilai skalar yang dapat mengambil dua nilai: positif dan negatif. Itu tergantung pada arah sewenang-wenang di mana partikel bergerak. Satuan arus adalah ampere (A).
Kekuatan arus dalam penghantar adalah besaran yang dapat ditentukan oleh arah unsur-unsur bermuatan positif yang membentuk arus. Dalam kasus ketika arus disebabkan oleh partikel dengan muatan "-", ia memperoleh arah yang berlawanan dengan arah kecepatan sebenarnya dari partikel.
Kekuatan arus ditentukan dengan menganalisis rasio Dq (jumlah muatan) yang ditransfer melalui penampang konduktor, per satuan waktu Dt, dengan nilai dimensi interval itu sendiri:
I=Delta q/ Dela t.
Konsep drift
Indikator yang menunjukkan kekuatan arus terkait erat dengan fenomena arus muatan. partikel. Misalkan kita memiliki konduktor, di bagian penampang (S) di mana ada sejumlah pembawa muatan dalam volume tertentu yang sesuai dengan jumlah - n. Isi daya semua operatorsesuai dengan nilai q0. Jika Anda menerapkan elektr eksternal. medan (E), maka pembawa akan memperoleh kecepatan rata-rata v (indikator kecepatan drift), yang diarahkan ke medan yang berlawanan. Jika kita berasumsi bahwa drift memiliki kecepatan konstan (arus bergerak pada kecepatan yang sama dan dengan kekuatan yang sama), kita dapat menghitung kekuatan hubungan antara drift dan pergerakan partikel:
∆q=q0nv∆ts, yang menyiratkan bahwa I=q0nvS
Total muatan dalam volume total silinder dengan nilai generatrix Dl=vDt adalah.
Fenomena Perlawanan
Hambatan listrik suatu penghantar adalah nilai yang mencirikan sifat-sifatnya yang dapat mencegah aliran arus, dan itu juga sama dengan rasio tegangan pada bagian ujung kawat dengan kekuatan arus yang dilewati.
Konsep impedansi dan fenomena bentuk gelombang resistansi menggambarkan reaksi untuk rangkaian arus dengan nilai variabel, serta medan elektromagnetik. Dalam hal ini, konsep resistor berarti komponen radio, yang tujuannya adalah untuk memasukkan resistansi aktif ke dalam listrik. rantai.
Hambatan suatu penghantar adalah nilai yang paling sering dilambangkan dengan huruf R (kecil atau besar). Dalam batas-batas tertentu, konstan dan dihitung dengan rumus:
R=U/I, di mana R adalah jumlah hambatan, I menunjukkan kekuatan arus yang mengalir antara ujung yang berbeda dari konduktor di bawah pengaruh perbedaan potensial (A), dan U adalah derajatperbedaan listrik. potensi yang terletak pada sisi yang berlawanan.
Aspek fisik dari fenomena
Arus listrik dalam penghantar adalah gerakan teratur partikel-partikel dengan muatan tertentu. Logam memiliki konduktivitas listrik yang tinggi, yang disebabkan oleh adanya sejumlah besar pembawa elektron. arus (elektron konduksi), yang terbentuk dari deret valensi elektron logam. Yang terakhir seharusnya tidak termasuk dalam jenis atom tertentu.
Elektron yang bergerak karena aksi medan mulai berhamburan pada ketidakhomogenan kisi ionik. Elektron itu sendiri dalam hal ini kehilangan momentumnya, dan energi yang bertanggung jawab untuk pergerakan diubah menjadi energi internal kisi yang bersifat kristal. Ini menyebabkan pemanasan konduktor karena lewatnya email. arus melaluinya. Penting untuk diingat bahwa arti dari hubungan linier, yang dinyatakan oleh hukum Ohm, tidak selalu dihormati. Besarnya hambatan juga ditentukan oleh ciri-ciri geometrinya dan sifat-sifat email tertentu. ketahanan bahan dari mana ia dibentuk.
Bagian konduktor
Penampang melintang konduktor adalah karakteristik yang terkait erat dengan fenomena hambatannya. Faktanya adalah bahwa pembawa muatan dalam logam adalah elektron bebas. Berada dalam bentuk gerakan yang kacau, mereka seperti molekul gas. Untuk alasan ini, fisika klasik mendefinisikan elektron dalam logam sebagai gas elektron. Berlaku di siniketentuan hukum untuk gas ideal.
Indikator kepadatan el. gas dan struktur kisi kristal disebabkan oleh jenis logam. Untuk alasan ini, resistansi tergantung pada jenis zat itu sendiri dari mana konduktor dibuat. Panjangnya, suhu dan luas penampang juga diperhitungkan. Pengaruh yang terakhir dapat dijelaskan karena fakta bahwa penurunan penampang aliran elektron di dalam konduktor, dengan nilai kekuatan arus yang sama, mengarah pada pemadatan aliran. Hal ini menyebabkan peningkatan interaksi antara elektron dan partikel zat konduktor.
Potensi
Potensi listrik sebuah konduktor adalah karakteristik khusus dari sebuah konduktor, yang disajikan sebagai parameter energi skalar dari energi potensial, yang "diisi" dengan versi satuan muatan positif dari muatan uji, yang ditempatkan pada titik tertentu di lapangan. Untuk mengukur nilai tersebut digunakan Sistem Satuan Internasional (SI) yaitu Volt (1V=1J/C). Potensial listrik sama dengan rasio besarnya energi potensial, yang menunjukkan interaksi antara muatan dan medan, dengan dimensi muatan itu sendiri.
