中文名 | 電導體 | 外文名 | Electrical conductor |
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別????名 | 電媒介 | 性????質 | 具備傳導電荷能力 |
舉????例 | 銅、鐵、鋁,氯化銀、硫酸銅 |
電導體是指電阻率很小且易于傳導電流的物質。導體中存在大量可自由移動的帶電粒子稱為載流子。在外電場作用下,載流子作定向運動,形成明顯的電流。
金屬是最常見的一類導體。金屬原子最外層的價電子很容易掙脫原子核的束縛,而成為自由電子,留下的正離子(原子實)形成規(guī)則的點陣。金屬中自由電子的濃度很大,所以金屬導體的電導率通常比其他導體材料的大。金屬導體的電阻率一般隨溫度降低而減小。在極低溫度下,某些金屬與合金的電阻率將消失而轉化為“超導體”。
導電材料
導電材料是用以傳遞電流而又沒有或很小電能損失的材料,主要以電線、電纜為代表。隨著電子工業(yè)的發(fā)展,傳送弱電流的導電涂料、膠粘劑和透明導電材料等的應用也十分廣泛。導電材料的基本性質以電阻率表征。
電線、電纜所用材料主要是銅、鋁及其合金。銅作為導電材料大都是電解銅,含銅量為99.97%一99.98%,含有少量金屬雜質和氧,其中的雜質會降低電導率,銅中含有氧也使產品性能大大下降。一種無氧銅性能穩(wěn)定、抗腐蝕、延展性好、抗疲勞,可拉成很細的絲,適合于做海底同軸電纜的外部軟線,也可用于太陽能電池。
鋁導線與銅導線相比,電導率低,但其質量輕,相對密度只有銅的1/3,這是鋁導線的一大優(yōu)點。主要用作送電線和配電線。對于160kV以上的高壓電線,往往用鋼絲增強的鋁電纜或鋁合金線。
電阻元件
電力、電子工業(yè)方面應用的電阻元件,其阻抗性質大都是歐姆型的(純電阻)。電子方面要求的電阻值范圍在103Ω—108Ω之間,要求用于制作電阻的材料電阻率ρ<10-6Ω·m,做成的電子元件的電阻值穩(wěn)定,溫度系數小。還有的電阻元件是用于做電熱元件或發(fā)光元件。
用來做電阻的金屬材料有電子線路應用的精密電阻合金,如錳-銅合金,銅-鎳合金。后者的電阻溫度系數最小。這類合金的最終熱處理是均勻退火,尤其在做成成品以后,還要進行一次低溫長時間退火,以保證電學性能穩(wěn)定。用來做發(fā)熱元件的金屬材料是鎳-鉻合金和鐵-鉻-鋁合金。
固體電解質
根據物質在溶解或熔融狀態(tài)下是否導電,人們將其分為電解質和非電解質兩大類。如鹽(NaCl)就是典型的電解質,糖就是非電解質。但在20世紀60年代初,人們發(fā)現還有些物質在低于熔點溫度下的固體狀態(tài),也有高的離子導電特性,這類物質就叫做固體電解質。固體電解質導電的本質在于內部帶電氧離子的運動。晶格結構不同,離子排列方式不同,對氧離子的活動能力有很大影響。另外,如果晶格完美無缺,離子運動也較困難,若通過摻雜的方法產生大量缺陷就能提高電導率。
固體電解質在高技術中有重要作用,如氧化鋯陶瓷固體電解質就是燃料電池的心臟;還可以做磁流體發(fā)電機的電極材料;電解水制氫中的隔膜采用的也是固體電解質,它還可以用來制成氧敏元件,廣泛用于汽車尾氣檢測、金屬冶煉過程中氧的在線分析等。
導電高分子材料與電子漿料
高分子材料屬于共價鍵結合的大分子鏈結構,電子被緊緊束縛,屬于絕緣材料。隨著科學技術的發(fā)展,人們采用多種技術使某些高分子材料也具有了導電性??梢詫⒏叻肿訉щ姴牧戏譃?類:抗靜電表面活性劑、導電材料(碳、金屬粉)與高分子材料復合、結構型導電高分子材料。另外,由于電子技術的特殊要求,電子漿料也成為一種重要的新型材料。
具備傳導電荷能力的物質,一般稱作導電媒介,比如銅、鐵、鋁等金屬,氯化銀、硫酸銅等液體。(導電功能強大的稱作超導體;微弱的稱作微導體)
電線屬于電導體嗎?
電線也要分鋁芯線還是銅芯線.
如果是銅芯的話電阻就比鋁芯的就小的多啊.
不屬于。一、電纜:定義1:由一根或多根相互絕緣的導體和外包絕緣保護層制成,將電力或信息從一處傳輸到另一處的導線。定義2:通常是由幾根或幾組導線(每組至少兩根)絞合而成的類似繩索的電纜,每組導線之間相互...
將兩種不同材料的導體或半導體串接成一個閉合回路都可以產生熱電效應。一般來說金屬導體構成的熱電偶,其 溫度-電勢 相互關系較為穩(wěn)定,適用溫度范圍寬,線性好,特別是重現性較好,所以測量溫度多用金屬熱電偶;...
LED燈是應用半導體材料制作成發(fā)光二極體來裝配成燈,所以屬于半導體;
電子電導
電子電導的情況主要存在于導體和半導體中,具體對于導體和半導體也還有區(qū)別,下面分別介紹。
(1)導體:金屬是導體,具有金屬鍵和規(guī)則的晶體結構。根據能帶理論,金屬的價電子處于導帶中,全都是參與導電的載流子。如果是理想晶體,在電場作用下,電子的運動不會遇到阻力,運動速度應該無限大,也就不會有電阻存在,但這與實際情況不符。這是因為實際的晶體一方面存在缺陷,另一方面,只要不是絕對零度,晶格格點上的原子總是在不斷地圍繞平衡位置作振動,這種振動對于電子的定向運動構成了阻力,所以遷移率在不同的溫度下具有不同的有限值,因而電導率也是有限的。
(2)半導體:根據能帶理論,半導體在絕對零度時,因為導帶中沒有電子,在電場作用下不導電。但是當溫度大于0K時,電子受熱激發(fā),從價帶躍遷到導帶,使導帶產生自由運動的電子,而價帶產生自由運動的空穴,它們統稱為本征載流子,載流子的濃度大小決定了高純半導體的導電性。
離子電導
從理論上說,沒有缺陷的離子晶體是絕緣體,但實際的大多數離子晶體還是有低的電導率。
離子晶體中的電導主要為離子電導。離子電導是離子在電場作用下的定向擴散運動,分為兩類。
(1)本征電導,也叫固有離子電導,是晶體點陣的離子由于熱振動而離開了晶格,形成熱缺陷。這種熱缺陷無淪是離子還是空位都是帶電的,都可作為離子電導載流子。
(2)雜質電導,由于雜質與基體間的鍵合弱,在較低的溫度下雜質就可以運動,雜質離子載流子的濃度決定于雜質的數量和種類。
離子電導率的大小與溫度、晶體結構、晶體缺陷有關。溫度增加時電導率增大,在較高溫度,固有電導起主導作用;低溫下,雜質電導占主要地位。它與晶體結構的關系主要從原子間結合力的大小來考慮,原子間結合力大的,電導率低。晶體缺陷,特別是離子性晶格缺陷的濃度大,電導率高。因此離子性晶格缺陷的生成及其濃度大小是決定離子電導的關鍵。
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通電導體周圍的磁場 一、選擇題 1、許多物理學家在科學發(fā)展的歷程中都做出了杰出的貢獻,其中首先發(fā)現電流磁效應的是( ) A.沈括 B. 法拉第 C. 奧斯特 D. 湯姆遜 2、如圖 2 所示,小磁針甲、乙處于靜止狀態(tài)。根據標出的磁感線方向,可以判斷出 A.螺線管的左端為 N極 B.電源的左端為負極 C.小磁針甲的右端為 N極 D.小磁針乙的右端為 N極 3、一個能繞中心轉動的小磁針在圖示位置保持靜止。 某時刻開始小磁針所在區(qū)域出現水平向右的磁場, 磁感線 如圖所示,則小磁針在磁場出現后( ) A.兩極所受的力是平衡力,所以不會發(fā)生轉動 B.兩極所受的力方向相 反,所以會持續(xù)轉動 C.只有 N極受力,會發(fā)生轉動,最終靜止時 N極所指方向水平向右 D.兩極所受的力方向相反,會發(fā)生轉動,最終靜止時 N極所指方向水平向右 4、如圖所示,把螺線管沿東西方向水平懸掛起來,然后給導線通電,會發(fā)
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冷絕緣高溫超導電纜的導電層一般設計為多層結構以滿足大電流載流特性,但伴隨層數的增加,超導體上的集膚效應會引起電纜輸電導體各層電流分布不均勻的問題,從而造成電纜損耗增加和傳輸性能下降。采用基于動態(tài)慣性權重因子的粒子群優(yōu)化算法,提出了電纜導體層電流層間均流優(yōu)化的設計方法。應用第2代高溫超導材料釔鋇銅氧涂層導體,通過建立超導電纜的等效電路模型,考慮電場、磁場等約束因素,對一根1km長,110kV/3kA等級的冷絕緣高溫超導電纜進行優(yōu)化設計,獲得了電纜本體結構參數及輸電導體層和屏蔽層的電流分布。比較優(yōu)化前后層電流的結果可知,優(yōu)化后超導電纜各導體層電流與平均電流相比最大不平衡率小于3.5%,各屏蔽層電流達到均布,較好地實現了電纜各導體層電流均勻分布的優(yōu)化目標。最后,超導模型樣纜載流特性實驗也驗證了優(yōu)化設計方法的有效性。
光電導體(photoconductor),是指吸收光子時其電導率增加的非金屬固體物質。
靜電導體指的是體電阻率在1×10的6次方Ω·cm以下或表面電阻率在1×10的7次方Ω·cm以下,當其接地時不能積聚靜電電荷的材料。
隨著電力輸配電系統提出更大容量更高效率的需求,大電流長距離直流高溫超導電纜未來將在輸配電系統中發(fā)揮重要的作用。本項目研究大電流長距離直流高溫超導電纜通電導體在不同運行階段沿長度方向上不同通電導體段的電流動態(tài)分布問題,探索大電流長距離直流高溫超導電纜通電導體在整流器輸出大直流電疊加小交流諧波時的諧波損耗問題,提出大電流長距離直流高溫超導電纜通電導體冷熱循環(huán)疲勞判據和過流穩(wěn)定性判據,本項目的研究成果將為大電流長距離直流高溫超導電纜的設計、保護及在大容量輸配電系統中的應用提供理論和實驗依據,對進一步加速超導電力技術實用化進程的步伐,具有十分重要的科學意義和現實意義。