Treść zadania

Najlepsze rozwiązanie

• 

  0 0

  reniusi 14.5.2010 (15:27)

  temat1
  
  Przewodniki i izolatory elektryczności
  W tej pracy chciałbym napisać parę słów na temat przewodników i izolatorów elektryczności. Pracę tą podziele na dwie części. Pierwsza będzie dotyczyć przewodników a druga izolatorów.
  Przewodnik elektryczny to substancja, która dobrze przewodzi prąd elektryczny, a przewodzenie prądu ma charakter elektronowy. Przewodniki zbudowane są z atomów, od których łatwo odrywają się elektrony walencyjne (jeden, lub więcej), które z kolei tworzą wewnątrz przewodnika tzw. gaz elektronowy. Elektrony te ( gaz elektronowy) nie są już związane z konkretnym jonem dodatnim i mogą się swobodnie poruszać.
  Przewodniki znajdują szerokie zastosowanie do wykonywania elementów urządzeń elektrycznych.
  Do najpopularniejszych przewodników należą (uporządkowanie wg wzrostu przewodności właściwej):
  • grafit - miękki, średnio dobry jako przewodnik, stosowany wszędzie tam, gdzie trzeba doprowadzić napięcie do części wirujących (szczotki),
  • żelazo - tańsze od aluminium, ale posiada gorsze własności elektryczne, kruche i nieodporne na korozję, obecnie nie stosowane,
  • stal - własności podobne do żelaza, stosowane na elementy przewodzace aparatów elektrycznych, wymagające równocześnie wiekszej wytrzymalosci mechanicznej,
  • aluminium - kruche, dobre jako przewodnik, ma korzystny stosunek przewodnictwa do ceny materiału oraz masy przewodu, powszechnie stosowane na przewody w napowietrznych liniach elektroenergetycznych,
  • złoto - własności elektryczne dobre, duża odporność na korozję, ale cena warunkuje stosowanie jedynie do układów mikroprocesorowych oraz na powierzchni styków,
  • miedź - droższa od aluminium, ale bardzo dobra jako przewodnik, odporna na przełamanie, łatwa w lutowaniu, odporna cieplnie; stosowana w instalacjach elektrycznych oraz w urządzeniach elektrycznych,
  • srebro - niemal idealne, najmniejszy opór elektryczny, droższe od miedzi i aluminium, technicznie czyste lub w postaci stopów stosowane powszechnie na styki elektryczne w łącznikach elektrycznych
  
  
  Izolator elektryczny - materiał, który nie przewodzi prądu elektrycznego (np. dielektryk). Izolatorami są np.: szkło, porcelana, specjalna guma, pewne rodzaje plastików, suche drewno,olej transformatorowy, suche powietrze, próżnia. Ciekawostką jest, że czysta chemicznie, tzn. wolna od soli mineralnych i bakterii woda też jest dobrym izolatorem.
  Mianem izolatory elektryczne określa się materiały lub wyroby z nich wykonane, w których występuje niska koncentracja nośników swobodnych (elektronów lub jonów), tzn. takich, które mogłyby się swobodnie poruszać w ich wnętrzu lub po ich powierzchni.
  Mikroskopowe (fizyczne) definicje izolatora
  Ze względu na to, że przewodnictwo materiałów zmienia się w sposób ciągły nie istnieje jedna granica wartości przewodnictwa poniżej której wszystkie materiały byłyby izolatorami stosowane są różne definicje izolatora bazujące na mikroskopowym mechaniźmie przewodnictwa. Przykładowo:
  • izolatorem określa się substancje, dla których poziom Fermiego leży pomiędzy pasmami
  • izolatorem określa się substancję, dla której przewodnictwo rośnie wraz z temperaturą, w przeciwieństwie do metalu, gdzie przewodnictwo maleje ze wzrostem temperatury.
  W tym kontekście często półprzewodniki kategoryzowane są jako izolatory.
  
  Ważnym parametrem izolatora jest jego przenikalność elektryczna. Jest to liczba wskazująca ile razy osłabnie pole elektryczne w danym dielektryku, pochodzące od jakichkolwiek ładunków, w porównaniu z polem od tych samych ładunków po usunięciu dielektryka. Za wzorzec przyjęto próżnię, gdzie jej przenikalność wynosi 1.
  Technika
  Najistotniejszymi parametrami technicznymi charakteryzującymi izolatory elektryczne są:
  • napięcie przebicia - zwane czasem wytrzymałością elektryczną
  • prąd upływu
  • współczynnik strat dielektrycznych
  
  
  
  
  
  
  
  
  Znak minus dotyczy kierunku siły elektromotorycznej.
  
  Strumień magnetyczny dla płaskiego obwodu , w jednorodnym polu magnetycznym można przedstawić wzorem:
  
  
  
  
  gdzie B jest wektorem indukcji magnetycznej, S wektorem powierzchni a kątem między nimi.
  
  Zmian strumienia a w konsekwencji indukcję prądu w obwodzie można dokonać nie tylko przez zmianę poszczególny
  
  

  Dodawanie komentarzy zablokowane - Zgłoś nadużycie