بحث عن التوصيل الكهربائي في المواد الصلبة

الموصل الكهربائي هو جسم يمكنه تمرير التيار الكهربائي في كثير من الأحيان، ويكون موصلا جيدا للحرارة أيضا. يحيط به عازل كهربائي في العادة لتشكيل سلك كهربائي. وتكون الموصلات النحاسية محاطة بالعزل البلاستيكي الأبيض. بشكل عام، تكون المعادن موصلة للكهرباء والأفضل هي الفضة والنحاس والذهب، ولكن بسبب تكلفتها العالية، نادرا ما تستخدم الفضة والذهب كموصلات للكهرباء .

يتم استخدام الذهب في الحواسيب والإلكترونيات في طبقة رقيقة لتغطية وحماية الأسلاك النحاسية أو الفضية من التآكل في الدوائر المطبوعة، كما يتم استخدام الذهب في الصلات التي تلغي المقاومة الاتصالية التي توجد على الموصلات والاتصالات في النحاس المؤكسد .

الخواص الكهربائية للمواد الصلبة

الخاصية الكهربائية للمادة تشير إلى قدرتها على التوصيل. يعرف توصيل المادة بأنها قدرتها على نقل الطاقة الحرارية أو الكهربائية (وفي بعض الحالات الطاقة الصوتية أيضا). لذلك، يمكن بسهولة توصيل مادة جيدة للكهرباء دون أن تغلي أو تذوب أو تتغير في تركيبها بأي طريقة. تختلف قدرات التوصيل الكهربائي للمواد الصلبة، أي أن جميع المواد الصلبة ليست لها نفس القدرة التوصيلية. في الواقع، يمكن تصنيف المواد الصلبة إلى ثلاث فئات رئيسية استنادا إلى التوصيل الكهربائي .

المجموعات الثلاثة الموصله للكهرباء

الموصلات الكهربائية

بشكل عام، الموصلات هي مواد صلبة ذات قدرة موصلة كهربائية عالية. تسمح بنقل الطاقة الحرارية والتيارات الكهربائية بسهولة وسرعة، حيث تتيح الموصلات انتقال الطاقة بالتدفق الحر للإلكترونات من ذرة إلى أخرى، وتستطيع تحمل الطاقة في كل أنحاء الجسم حتى عندما يتم تطبيق التيار على جزء واحد من الجسم .

العوازل الكهربائية

المواد العازلة هي المواد التي لا تسمح بتدفق أي طاقة كهربائية أو تيارات، ولديها فجوة شريطية كبيرة تمنع تدفق الكهرباء، مثل الزجاج والخشب والبلاستيك والمطاط وغيرها .

أشباه الموصلات الكهربائية

تُعرف أشباه الموصلات على أنها المواد التي تقع بين الموصلات والعوازل، والتي تتميز بالقدرة على توصيل الكهرباء من خلالها، ولكن فقط في ظروف معينة. وتؤثر شروط معينة على قدرة أشباه الموصلات على إجراء الطاقة والحرارة والشوائب .

الموصلات الفائقة

غياب المقاومة الكهربائية .

يتم تطبيق تأثير ميسنر لطرد المجال المغناطيسي من الداخل .

الموصلية الفائقة اكتشفت لأول مرة تاريخيا في أوائل القرن العشرين والذي نسميه عادة “الموصلية الفائقة التقليدية” ، يتجلى في درجات حرارة منخفضة للغاية ، بالقرب من الصفر المطلق . وستكون الموصلية الفائقة على وجه الخصوص قادرة على نقل الكهرباء دون فقدان الطاقة ، لذلك التطبيقات المحتملة استراتيجية .

ملحوظة هامة