Физика 8 класс. §31 Проводники, полупроводники и непроводники электричества

Проводники – это вещества, которые проводят ток.
Непроводники – вещества которые не проводят ток.
Полупроводники – вещества, которые могут проводить ток при определённых условиях.
Электрический ток – это упорядоченное движение заряженных частиц. Мы знаем 3 вида заряженных частиц: ионы – положительные и отрицательные, а также электроны.
Электроны – маленькие и лёгкие. Ионы – в несколько тысяч раз больше и тяжелее.
Для перемещения электронов нужно небольшое электрическое поле, они могут перемещаться с большой скоростью на большие расстояния. Когда электрон движется, помешать ему может только хаотичное движение других атомов и молекул. Поэтому чем ниже температура, т.е. чем меньше хаотичное движение молекул мимо которых летит электрон – тем ему легче перемещаться.
Ионам для перемещения наоборот нужна высокая температура, при которой хаотичные колебания больше, т.к. только при больших колебаниях они могут перемещаться под действием электрического поля.
Вещества, где электрический ток осуществляется движением электронов называются проводниками. Вещества, где электрический ток осуществляется движением ещё и ионов, называются полупроводниками.
Вещества, которые вообще не проводят ток называются диэлектриками.
При перемещении заряженные частицы испытывают сопротивление других атомов – которые мешают им менять местоположение. В электротехнике этот эффект так и называется – электрическое сопротивление.
Если у электронов зависимость сопротивления от температуры плавная, то для ионов она может быть очень резкой: при небольшом повышении температуры способность перемещаться может очень резко возрасти. Потому что при определённой температуре связи между молекулами начинают легко рваться, и ионы, которые при низких температурах на могли сдвинуться, при повышении температуры начинают двигаться свободно.
На способность ионов двигаться в полупроводниках может оказывать влияние не только температура, но и освещённость.
Эту способность используют для создания терморезисторов и фоторезисторов – это радиодетали, которые изменяют сопротивление под действием температуры или освещённости.
Явление проводимости под действием света называется фотопроводимостью, а под действием температуры – термопроводимостью.
P.S. Станьте спонсором канала, и вы получите доступ к эксклюзивным бонусам. Подробнее:

[qdyovkd]

Кратко, чётко и по делу. Спасибо большое! А озвучка супер😗

[alexivch]

"Ионам для перемещения наоборот нужна высокая температура, при которой хаотичные колебания больше, т.к. только при больших колебаниях они могут перемещаться под действием электрического поля". Это цитата из описания к видео. *Почему бы не сказать проще: чтобы ионы могли двигаться, вещество нужно расплавить.* Только в расплавленном виде ионы вещества приобретают свободу перемещения, а в твёрдом виде они только совершают тепловые колебания в узлах кристаллической решётки. Но в металлах, даже в расплавленном виде, механизм проводимости остаётся электронным. Ведь, как ты сам заметил, электроны во много тысяч раз легче ионов, а силы со стороны электрического поля прикладываются одинаковые (если ион однократно ионизирован). Ну что легче передвигать одной и той же силой - тележку в магазине или трамвайный вагон? В жидкой ртути тот же самый механизм проводимости - свободные электроны. Другое дело поваренная соль. В её кристаллической решетке ионы натрия и хлора находятся в узлах кристаллической решетка. Они не могут двигаться, хотя и имеют заряд (натрий - плюс, хлор - минус). Но если соль достаточно нагреть (+800 градусов), то она расплавится, химические связи в ионной кристаллической решетке разорвутся, ионы освободятся, и расплав поваренной соли станет проводником. Поскольку свободных электронов в расплаве нет, то носителями электрического тока являются ионы натрия(+) и ионы хлора(-). Ионы натрия двинутся в сторону катода и получив от него электрон превратятся в нейтральный атом натрия. Ионы хлора двинутся к аноду и отдав электрон аноду превратятся в нейтральные атомы хлора, которые соединяясь попарно в молекулы будут выделяться у анода в виде газообразного хлора. ТО есть будет протекать реакция разложения поваренной соли на газообразный хлор и металлический натрий. В проводниках с ионной проводимостью при прохождении тока всегда протекают химические реакции, поэтому такие вещества называются проводниками второго рода или электролитами. Впрочем поваренную соль можно было не расплавлять а просто растворить в воде. Вода без нагревания способна разрывать ионные связи в кристаллах поваренной соли и освобождать ионы натрия и хлора, тогда получается не расплав электролита, а раствор электролита. В процессе прохождения тока через проводники с ионной проводимостью, происходит *перенос вещества.* Ведь электроны, протекая по проводнику просто приходят и уходят, а вещество (например металлическая проволока) остаётся на месте, хоть миллион лет по ней ток пропускай. А расплав соли спустя небольшое количество времени закончится - весь разложится на хлор и натрий. Это тот самый случай, когда носителями зарядов являются ионы, ведь они уходят, а на их место никто не приходит. Через полупроводник, как и через проволоку, ток можно пропускать тоже хоть миллион лет, он никуда не исчезнет (если его не украдут), потому, что все ионы остались на месте, а прохождение тока обеспечилось движением свободных электронов и движением несвободных электронов (тех самых "дырок", то есть вакансий в атомах, которые образовались в атомах после того как их покинули электроны, уйдя в зону проводимости - зону свободных электронов). Подробнее в учебнике Перышкина под рубрикой "Это интересно".

[alexivch]

Есть такая шутка. Что такое полупроводник? - Это один проводник на два вагона.