Antwort Čím se liší polovodiče od vodičů a izolantu? Weitere Antworten – Čím se liší polovodiče od vodičů a izolantů

Typickými izolanty jsou např. plasty nebo sklo. Polovodiče jsou látky, které se za určitých podmínek chovají jako izolanty, ale při změně těchto podmínek se mohou chovat spíše jako vodiče a elektrický proud jimi může procházet.Polovodivé látky

Oproti izolantům v pásovém modelu mají menší zakázané pásmo (většinou se uvádí, že je menší jak 2 eV). S kovy mají podobný mechanismus vodivosti – elektron je nositelem náboje. Liší se v tepelném součiniteli odporu – u polovodičů je záporný (vyšší teplota menší odpor).Látky, které vedou elektrický proud, nazýváme elektrické vodiče (například stříbro, měď, hliník, ocel, tuha, roztok kuchyňské soli…). Látky, které nevedou elektrický proud, nazýváme elektrické izolanty (například papír, sklo, dřevo, plast, parafín, guma, destilovaná voda…).

Čím se liší kovový vodič a polovodič : Elektrický vodič je pevná látka, nejčastěji z kovu, kde je elektrický proud přenášen volnými elektrony. Velikost elektrického proudu je dána rezistivitou a u kovů se pohybuje mezi 10−6 a 10−8 Ωm. Polovodič je pevná látka, kde je elektrický proud přenášen volnými elektrony a kladnými dírami.

Jaké látky označujeme jako polovodiče

Mezi polovodiče patří prvky křemík, germanium, selen, sloučeniny arsenid galia GaAs, sulfid olovnatý PbS aj. Většina polovodičů jsou krystalické látky, existují však také polovodiče amorfní (některá skla). Polovodiče se využívají u elektronických součástek.

Co je to polovodič typu N : Polovodiče typu N jsou polovodiče s elektronovou vodivostí (s negativní vodivostí N). Vznikne vpravením vícevalenčního atomu do krystalové mříže polovodiče. Například nahradíme-li některý atom čtyřmocného křemíku pětimocným atomem fosforu (substituční atom).

Odpor elektrických vodičů s rostoucí teplotou stoupá, teplotní součinitel odporu má kladnou hodnotu. Odpor polovodičů s rostoucí teplotou klesá, teplotní součinitel odporu má zápornou hodnotu.

Závislost vodivosti a odporu na teplotě

odpor polovodičů závisí na teplotě. S rostoucí teplotou se zvyšuje vodivost, resp. snižuje odpor polovodičů. To lze vysvětlit větším počtem uvolněných elektronů při zvýšeném tepelném pohybu.

Co patří mezi izolanty

Zamezuje průtoku elektrického proudu mezi vodiči, které mají rozdílný elektrický potenciál. Dobrými izolanty jsou porcelán, sklo, většina plastů, suché dřevo, suchý papír, za normálních podmínek i vzduch nebo jiné plyny.Kabel je soustava dvou a více elektrických nebo optických vodičů spojených společným pláštěm. Jednotlivé vodiče (žíly) elektrického kabelu mohou být nejen z plného drátu, ale také laněné, složené z tenkých drátků. Takový vodič se označuje jako licna.Nejlepší vodivost má stříbro, ale je drahé pro širší použití. Jen o málo horší vodivost má měď a pak hliník, které jsou lehčí a mnohem levnější. Proto se v nejrůznějších technologii používají jako elektrické vodiče především měď (například dráty a cívky) a hliník (například kmitací cívky reproduktorů).

Odpor elektrických vodičů s rostoucí teplotou stoupá, teplotní součinitel odporu má kladnou hodnotu. Odpor polovodičů s rostoucí teplotou klesá, teplotní součinitel odporu má zápornou hodnotu.

Na co se používají polovodiče : Využití: světelná čidla (fotoaparát, autom. spínače osvětlení), podobně fotobuňka (pás u pokladny, dveře výtahu, čidlo na umyvadle, pisoáru, poplašné systémy). Využití: elektronické teploměry (lékařský obr), tepelná čidla (pokojový termostat, tepelné senzory v mobilu, počítači, autě)…

Jak vzniká polovodič typu P : Polovodič s děrovou vodivostí se označuje jako typ P. Zabuduje-li se do krystalové mřížky křemíku atom trojmocného prvku jako je například Indium, chybí mu jeden valenční elektron pro plné obsazení kovalentní vazby se čtyřmi atomy křemíku. Vznikne díra bez vzniku volného elektronu.

Na čem závisí velikost odpor vodiče

Velikost odporu závisí na délce vodiče (přímo úměrně), na průřezu vodiče (nepřímo úměrně), na látce vodiče (měrný elektrický odpor) a na teplotě. Dobré vodiče kladou malý odpor, špatné vodiče kladou velký odpor. Převrácená hodnota elektrického odporu je fyzikální veličina, která se nazývá elektrická vodivost.

Odpor vodičů se vzrůstající teplotou stoupá (kladný teplotní součinitel elektrického odporu), kdežto odpor polovodičů se vzrůstající teplotou klesá (záporný teplotní součinitel elektrického odporu). Převrácená hodnota elektrického odporu je fyzikální veličina, která se nazývá elektrická vodivost.Hodnota elektrického odporu je dána materiálem, tvarem i teplotou vodiče. Velikost odporu závisí na délce vodiče (přímo úměrně), na průřezu vodiče (nepřímo úměrně), na látce vodiče (měrný elektrický odpor) a na teplotě. Dobré vodiče kladou malý odpor, špatné vodiče kladou velký odpor.

Co nejlépe izoluje : Příklady tepelných izolantů

Z pevných látek jsou dobrými tepelnými izolanty především ty látky, které obsahují hodně plynu (vzduchu), např. minerální vlna (kamenná nebo skelná), peří, srst, papír, dále např. sklo, dřevo, polystyren, ap. Ve stavebnictví se kvůli lepší tepelné izolaci používají cihly s dutinami.