Elektrinis laidumas ivairiose terpese

1. Elektrinis laidumas ivairiose terpese Parenge : Nerijus �imantas

2. Elektrinis laidumas Elektrinis laidumas - med�iagos savybe praleisti elektros srove. Elektrinis laidumas priklauso : med�iagos savybiu, nuo temperaturos. Elektrinis laidumas �ymimas simboliu s ir gali buti i�rei�kiamas elektros sroves tankio J ir elektrinio lauko stiprio E dyd�iais:

3. Med�iagu skirstymas pagal elektrini laiduma Pagal elektrini laiduma med�iagos skirstomos i: Laidininkus (pvz., ivairus metalai); Izoliatorius (pvz., stiklas ar vakuumas); Puslaidininkius (tam tikros tarpines med�iagos tarp laidininku ir izoliatoriu, kuriu elektrinis laidumas priklauso nuo ivairiu salygu, pvz., �ilumos).

4. Laidininku elektrinis laidumas Elektros laidininkas - med�iagos, turincios laisvuju elektringuju daleliu, arba kruvininku. Veikiamos elektrinio lauko, jos gali laisvai judeti laidininku viduje. Savybes: 1) Geras elektrinis laidumas (ma�a var�a). 2) Geras �iluminis laidumas. 3) Teigiamas temper. var�os koeficientas. 4) Termoelektrine emisija. 5) Smulkiagrude polikristaline struktura. 10-4 iki 1mm �kristalo matmenys. 6) Pasi�ymi superlaidumu �emose temp

5. Metalu elektrinis laidumas Metalu elektrini laiduma salygoja laisvieji elektronai (elektroninis laidumas). Tvarkinga elektronu judejima metale galima nagrineti kaip tolygini judejima tam tikru pastoviu greiciu . Kadangi susidurdami elektronai kinetine energija perduoda kristalines gardeles jonams, tai, tekant nuolatinei srovei, laidininkas ikaista.

6. Metalu elektrinis laidumas Visu metalu var�a kylant temperaturai dideja, nes dideja laisvuju elektronu chaoti�ko judejimo greitis, intensyveja atomu virpesiai, da�neja elektronu susidurimai su atomais. Del to ma�eja elektronu dreifo greitis ir sroves stipris, o tai tolygu laidininko var�os didejimui.

7. Skysciu elektrinis laidumas Nesant i�orinio elektrinio lauko, tirpalo jonai ir molekules juda chaoti�kai. Atsiradus tirpale elektriniam laukui, atsiranda ir kryptingas jonu judejimas: teigiami jonai juda link neigiamo elektrodo, vadinamo katodu, o neigiami jonai � link teigiamo elektrodo, vadinamo anodu. Kiekviename elektrolite elektros srove sukuria teigiamieji ir neigiamieji jonai, t.y. ielektrinti med�iagos atomai bei molekules. �ie du prie�ingi jonu srautai ir sudaro elektros srove elektrolituose (1 pav.). Taigi, elektrolitu laidumas yra joninis.

8. Duju elektrinis laidumas Dujos sudarytos i� elektri�kai neutraliu molekuliu, ir normaliomis salygomis jos yra dielektrikai. Pakanka per milimetro dali atitraukti viena laida nuo kito, kad liautusi tekejusi srove. Sudarius grandineje keliu centimetru oro tarpa, elektros srove netekes

9. Kaitinant arba ap�vieciant dujas, dalis atomu jonizuojasi � suskyla i teigiamuosius jonus ir elektronus. Oro tarpe atsiranda elektringu daleliu � kruvininku Auk�toje temperaturoje duju molekules igyja tokia didele energija, kad susidurdamos i�mu�a elektronus � jonizuoja viena kita. Netekusios elektronu molekules tampa teigiamais jonais. Atsilike elektronai skrieja vieni arba prisijungia prie neutraliu molekuliu ir sudaro neigiamus jonus Taigi duju elektrini laiduma salygoja teigiamieji jonai ir elektronai. Srove dujose priimta vadinti i�lyd�iu

10. Izoliatoriu elektrinis laidumas Izoliatorius � med�iaga, nelaidi elektros srovei, nes neturi laisvu elektros kruviu. Taciau izoliatoriu veikiant elektriniu lauku, esantys suri�tieji kruviai (atomuose ir molekulese) labai ne�ymiai pasislenka, o jis pats tampa elektrinio lauko �altiniu.

11. Puslaidininkiu elektrinis laidumas Puslaidininkiai � med�iagos, kuriu elektrinis laidumas yra tarp laidininku ir dielektriku laidumo. Esant ypac �emai temperaturai (0 K), visos puslaidininkio med�iagos jungtys u�pildytos ir laisvuju kruvininku nera. Puslaidininkiu sandara

12. Puslaidininkiu elektrinis laidumas Kitaip negu dielektrikai puslaidininkiai praleid�ia elektros srove. Nuo metalu puslaidininkiai skiriasi tuo, kad ju savitoji var�a kitaip priklauso nuo temperaturos: kylant temperaturai, ji ne dideja, bet ma�eja

13. Elektroninis puslaidininkiu laidumas Kaitinant germani, del atomu �iluminiu virpesiu energijos dalis kovalentiniu jungciu suyra ir kristale atsiranda laisvuju elektronu. I�silaisvinusiu elektronu negali pagauti kaimyniniai atomai, nes ju valentines jungtys prisotintos. Laisvieji elektronai, i�orinio lauko veikiami, juda kristale ir sukuria elektrinio laidumo srove 

14. Skylinis puslaidininkiu laidumas Nutrukus kovalentinei jungciai, atsiranda laisva vieta, i kuria gali pereiti kaimyninio atomo vienas elektronas, o i jo vieta - kito atomo elektronas ir t.t. Vietos, kurioje truksta elektrono, netvarkingas judejimas suprantamas kaip teigiamojo elektros kruvio, vadinamo skyle, judejimas Skyles padetis nera nekintama. Nenutrukstamai vyksta toks procesas. Vienas elektronas per�oka i kito atomo skyle ir ten sudaro u�tikrinancia atomo jungti. Toje vietoje, i� kurios per�oko elektronas atsirado nauja skyle. Taigi skyle gali judeti visu kristalu. Kol nera i�orinio lauko, tai skyles, atitinkancios teigiamus kruvius, juda chaoti�kai. Kristalui atsidurus elektriniame lauke, skyles pradeda judeti kryptingai � atsiranda � skylinio laidumo srove.

15. Savasis puslaidininkiu laidumas Skyles savoka yra salygi�ka. Ja remiantis galima daug paprasciau i�nagrineti sudetingus procesus, vykstancius puslaidininkiu kristaluose. I� tikruju skylinio, kaip ir elektroninio, laidumo srove sukuria kryptingai judantys elektronai. Idealiame puslaidininkio kristale elektros srove sukelia vienodas skaicius neigiamu elektronu ir teigiamu skyliu. Toks laidumas vadinamas savuoju puslaidininkiu laidumu. Taigi puslaidininkiuose buna dvejopi kruvininkai: elektronai ir skyles. Del to jiems budingas ne tik elektroninis, bet ir skylinis laidumas.

16. Superlaidumas 1911 m. olandu mokslininkas H. Kamerlingas Onas (1853-1926) pastebejo, kad, gyvsidabrio temperaturai nukritus iki 4,1 K, jo savitoji var�a labai staigiai suma�eja iki nulio Laidininko savitosios var�os suma�ejimas iki nulio, kai jo temperatura nelygi absoliutiniam nuliui, vadinamas superlaidumu.

17. Superlaidumas Temperatura, �emiau kurios laidininkas nustoja var�os, vadinama krizine temperatura. Med�iagos, kurios tam tikroje temperaturoje gali virsti superlaid�iomis, vadinamos superlaidininkais.  Superlaidininku elektros srove teka be energijos nuostoliu, todel, viena syki su�adinta, ji gali teketi superlaid�iu �iedu neapibre�tai ilgai nekisdama.