Според Максуел плътност пълни-elektriches когото сегашната среда се изчислява по формулата
където JPR. JSM - проводимост плътност ток и преместване, # 963; - специфичната електрическа проводимост на средата, # 949; и - абсолютната диелектрична константа на средата, както и # 949; а = # 949; # 949; 0. където # 949; - относителната диелектричната константа на средата; 949 # 0 = 8.85 · 10 -12 F / m - стойността във вакуум.
В хармонично изменящи се във времето с честота # 969;
Постоянното и ниска честота променлив области, общият ток се определя от целия ток проводимост. Необходимостта за високо класиран поле променлив общият ток е сумата на текущата про-проводимост и обем.
Текущ провеждане се проявява непосредствено под действието на електрическо поле трудова заетост Д.
Стойността определя чрез стойност J на # 963 = 1 / # 961.
Проводимостта на средата - способността да премине elektriches реплика ток импеданс - способността да инхибират минувачите Deniyu ток. Специфична среда електрически проводник мост # 963; и неговото специфично електрическо съпротивление с # 961; проводимост са съответно # 931; и обем съпротивление R единица на средата.
Проводимостта на средата поради прехвърлянето на електрически заряди чрез ток - електрони, йони, дупки. В vesche СЛЕДВА-електронни провеждане (метали, графит) настоящите раз-uted от движението на електрони. диелектрик-Kah характер йонна проводимост в полупроводници - dyroch Най. Разтвори на електролити имат йонна проводимост.
Полето с висока честота в медиите с ниска проводимост представена диелектрици и полупроводници, заедно с по-ток появява jskv релаксация компонент jrel ток. кондиционирана среда поляризация на частиците. В резултатите, Tate поляризация по протежение на главния областта възниква допълни-телно, противоположно насочено основната поляризиращ-yuschemu. Поляризацията е пропорционална на поляризирането на-ЕД:
където # 945; - поляризуемост на средата. Особеност поляризуемост ха, като правило, на ниска проводимост среда - ди електротехниците. Всяко вещество, способен да бъде проводник и е поляризирана; като цяло, относителната проницаемост dielektriches-кай определя като # 949; = 1 + 4π # 945.
Разграничаване поляризация еластичен, relak-satsionnuyu и структурна поляризация.
- Еластичната изместване на поляризация е uprugosvyazannyh такси (електрони, йони) на веществото в електрическо поле. Тя протича бързо (време за установяване съвпада с периоди на трептене, съответстващи на инфрачервено лъчение, т.е., 10 -12 ÷ -14 10 ° С). Относителната диелектрична константа на D & Е-lektrikov с еластична поляризация е обикновено 4-15, но в някои йонни кристали достигне няколко стотин (300 стронций титанат, например).
- Релаксация (топлинна) поляризация характеристика на VE-позиции, свободно съдържащ частици, способни да променят съотношението на топлинна движение. Поляризацията на този тип vyzy-ОЗНАЧАВА с това, че се прилага външно електрическо поле генерира случайна топлинна движение на заредените частици се определя-ти ред.
Има два вида поляризация ориентация дипол и йон топлинна топлина.
- Дипол поляризация се среща в полярни течности (включително вода), дължащи се на предпочетената ориентация slabosvya свързани дипол молекули в електрическо поле. Часът на спокойствие-ТА полярна течност е пропорционална на вискозитета му. Комплексът полярни молекули могат също да бъдат наблюдавани vnutrimolekulyar-Ing въртене на различни части, отнасящи се до всяка молекула Дрю-Ха.
- Ion поляризация се среща в термични йонни кристали, съдържащи йони слабо чийто външен вид obuslov-Лено решетъчни дефекти. Йоните на термична предложение преместени чрез преодоляване на потенциални бариери. Електрическото поле създава преференциална посока на техните преходи. В резултат на това в момента дипол на единица обем в труда става различна от нула, и се поддържа от този електрон-феромагнитен процес.
- Накрая, в многофазна скала наблюдава температура структура (обемен) поляризация, свързани с улавяне на носители microdefects решетка забавяне на движение на междинната интерфейси, или заглушаване на свободни такси за macroinhomogeneity кристали. Това е сравнително бавен тип поляризация, по време на неговото получаване, ЛИЗАЦИЯ е в рамките на радиочестота (10 -4 ÷ 10 -10 и).
Диелектрична константа се дължи главно минерали еластичен поляризация (йонен и електронен). Относителната величината на диелектрична константа болка-шийки части минерал е в диапазона 4-12, големите пори doobrazuyuschih минерали - 4 - 7. малката стойност има масло (2-4), най-голямото - рутил (90 - 170).
Основи на теорията на електропроводимостта материал
Процесите на електрическа проводимост в кристали, както е известно от хода на физиката, се подчиняват на законите на квантовата механика. Едновременното публично тези закони, има само определени стойности на електронна енергия във всеки отделен атом чип, ха rakterizuemye допустимите нива. Тези енергийни стойности се дължат на електрон взаимодействие с атомното ядро. На всяко ниво на енергия може да бъде един или два електрона (принцип Паули). В последния случай, електронът трябва HN различни квантови състояния (спин посоки). При липса на възбуждане електроните заемат най-ниските нива, и могат да се движат до по-високи нива на веществото при прилагането на допълнителна енергия. Промяната на енергия електрон-Tron така има определен порции - квантовата-ми. Електроните на външната обвивка на атома (валентност), свързан към ядрото са слаби и изисква по-малко енергия възбуждане. Кристалът в която атоми са близо един до друг, на електрони vzaimodeys-tvuyut не само с ядрото атома, но с всички други атоми, обаче всеки енергийно ниво е разделен на няколко нива, като атомите в кристала. В резултат на образуване на зони на близко разположени енергийни нива, които могат взаимно се припокриват един с друг или могат да бъдат вдлъбнатина между тях, така наречените Bandgap # 916; w
Следователно В проводници припокриват зона (фиг. А) и част от елек-trons има многоцентрично орбита покрития-vayuschie цялата кристална проводник. Тези, които не са локализирани електрони около ядрото специално слабо свързан с ядрата, и поради това, дори когато слабо електрическо поле придобива владение посока изместване, т.е. създаване на електрически ток. Колкото повече не са локализирани електрони, толкова по-висока проводимост на тел-Ник. В типичните проводници електронен проводим - метал - специфично съпротивление е много ниско (# 961 = 10 -4 ÷ 10 ома -8-m). Тяхното присъствие в скалите, когато кристалната форма на метална връзка ковалентно метален йон или значително увеличава електропроводимостта на минерална специфични soprotiv Leniye която варира между 10 -3 ÷ 10 -6 Ohm · m.
За проводници електронен проводим характеристика увеличаване на съпротивлението с повишаване на температурата, поради произволната движението на електрони се увеличава.
Кристалите на полупроводници и диелектрици пълни лента w2 и w1 от групата на проводимост се разделят Bandgap # 916; w Големината на полупроводници лента пролука в странични продукти в сравнение с 0.1 до 1.5 ЕГ, в диелектрици - 10 ЕГ. В това състояние, хм и основната разлика от изолатора на полупроводници.
При Т = 0 K 0 в полупроводници и диелектрици всички кал енергийните нива в валентната зона са заети от електрони. Следователно, не могат да се движат електрони от атом на мю-атоми са свързани. С увеличаване на температурата, някои от електроните могат да бъдат пренебрегвани от валентност лента за проводимата зона. електрон преход в provodimos стайни зона съответства на създаването на електрон-дупка двойки, т.е.. е. има "свободен" слабо свързан с ядрото и електрона остави в този атом седалка (отвор). Процесът на двойки електрони дупка Единична рекомбинация придружени от процеса на обратна на такива двойки. В кристала под електрическо поле-свободен електрон Trona ход, едновременното движение на дупки в обратна посока, като пространството в атома губят електрон, електронът ще скочи от съседен атом. В резултат на това има подредена кристално движение на електрони и дупки, т.е. електрически ток, който протича.
Свързани статии