39. Проводниковые материалы и их классификация.

Это такие материалы, которые не имеют запрещенной зоны и обладают высокими значениями электропроводности и малыми значениями сопротивления.

Бывают в трех агрегатных состояниях:

1. Газообразные.

Все газы и пары металлов при небольшой интенсивности электрического поля, действующих на них являются диэлектриками. Если напряженность поля существенно повышается и создается условие для появления фотонной и ударной ионизации, то наступает пробой газообразного промежутка, при котором существенно повышается электропроводность промежутка и он становится проводниковым.

2. Жидкие.

К ним относятся растворы солей, кислот и щелочей, которые используются в аккумуляторных батареях. К жидким проводникам также относятся ртуть, которая используется в контактных термометрах, а также в магнитогидродинамических аппаратах, реле. Еще относятся расплавы металлов, которые получаютя при помощи дуговых электросталеплавильных печей.

3. Твердые.

а) Металлы на основе сажи, графита и антроцита, имеющие общее название электро-угольные изделия.

б) Чистые металлы: железо, алюминий, медь, серебро, золото, платина.

в) Сверхпроводники и криопроводники.

40. Свойства проводниковых материалов.

К самым важным параметрам, которые характеризуют свойства проводниковых материалов, относятся:

1. удельная проводимость или обратная ее величина – удельное сопротивление.

2. температурный коэфициент удельного сопротивления.

3. теплопроводность.

4. контактная разность потенциалов и термоэлектродвижущая сила.

5. работа выхода электронов из металла.

6. предел прочности при растяжении и относительное удлинение при разрыве.

41. Удельная проводимость и удельное сопротивление проводника.

Связь плотности тока и напряженности электрического поля выражается:

- удельная проводимость.

- удельное сопротивление.

Удельная проводимость металлических проводников, согласно классической теории металлов:

Преобразование с точки зрения квантовой механики

Для различных металлов скорости теплового движения электронов приблизительно одинаковы, концентрации свободных электронов тоже. Значение удельной проводимости зависит от средней длины пробега электронов в данном проводнике.

42. Температурный коэфициент удельного сопротивления металлов.

Число носителей заряда в металлическом проводнике при повышении температуры остается неизменным. Но при усилении колебаний узлов кристаллической решетки с ростом температуры появляется много препятствий на пути направленного движения свободных электронов под действием электрического поля.

Температурный коэффициент удельного сопротивления металлов:

Является положительным.

При изменении температуры в узких диапазонах на практике допустима кусочно-линейная аппроксимация.

- удельные сопротивления проводникового материала при температурах Т1 и Т2 соответственно.

- средний температурный коэффициент удельного сопротивления.