8-Ma’ruza. O’tkazgich materiallar Reja: O’tkazgich materiallarining klassifikasiyasi O’tkazgich materiallarining asosiy xossalari

8-Ma’ruza. O’tkazgich materiallar


Reja:


1.O’tkazgich materiallarining klassifikasiyasi
2. O’tkazgich materiallarining asosiy xossalari
3. Videman-Frans-Lorens qonuni
Elektr toki o’tkazgichlari sifatida qattiq jismlar, suyuqliklar va ma’lum sharoitlarda esa gaz ham qo’llanilishi mumkin. Elektr texnikada qo’llaniladigan aksariyat qattiq o’tkazuvchi materiallarga metall va uning qotishmalari kiradi (8.1- rasm).

8.1-rasm. Yuqori elektr o’tkazuvchanlikka ega bo’lgan o’tkazgich materiallar

Yuqori elektr o’tkazuvchanlikka ega bo’lgan o’tkazgich materiallarga normal harorat sharoitida solishtirma qarshiligi 0,05 mkOmm bo’lgan metallar kiradi. Normal haroratda solishtirma qarshiligi kamida 0,3 mkOmm bo’lgan qotishmalar yuqori qarshilikka ega qotishmalar deyiladi.¹²⁰ Yuqori o’tkazuvchanlikka ega metallar sim, tok o’tkazuvchi kabellarda, elektr mashinasi va transformatorlarning chulg’amlarida va boshqa asbob-uskunalarda ishlatiladi. Yuqori qarshilikka ega metall va qotishmalar rezistorlar, elektr isitkich asboblari, cho’g’lanma lampalarning tolalarini tayyorlashda foydalaniladi (8.2-rasm).

8.2-rasm. Yuqori elektr o’tkazuvchanlikka ega bo’lgan o’tkazgich materiallar
O’ta past (kriogen) haroratlarda solishtirma qarshiligi o’ta kichik bo’lgan
materiallar – o’ta o’tkazgichlar va krio-o’tkazgichlar alohida ahamiyatga ega. Suyuq o’tkazgichlarga erigan metallar hamda turli elektrolitlar kiradi.Bunga misol tariqasida suyuqlanish harorati - 39C bo’lgan simobni keltirish mumkin (8.3-rasm).

8.3-rasm. Suyuq o’tkazgichlar
Qattiq va suyuq holatdagi metallardan elektr toki o’tish jarayoni elektr maydoni ta’sirida ozod elektronlarning tartibli haroratiga asoslanadi. Shu sababli, metallar elektronli elektr o’tkazgich yoki birinchi darajali elektr o’tkazgich yoki elektrolitlarga kislota, ishqor va tuzli eritmalar kiradi (8.4-rasm).

8.4-rasm. Qattiq o’tkazgich materiallar
Mazkur moddalardan tok o’tishi, Faradey qonuniga asosan, elektr zaryadlari
bilan birgalikda ionlarning siljishi bilan tushuntiriladi. Tok uzluksiz o’tishi jarayonida bunday elektrolit tarkibi asta-sekin o’zgara boradi va elektrodlarda elektroliz mahsulotlari to’plana boradi. Erigan holatdagi ion kristallari ham ikkinchi darajali o’tkazgichlarga kiradi. Gaz yoki metall bug’i kuchsiz elektr maydonida o’zidan elektr tokini o’tkazmaydi. Agar elektr maydon kuchlanganligi o’zining urilish va fotoionlashish sodir qiladigan keskin qiymatidan o’tsa, gazlar elektronli va ionli elektr o’tkazuvchanlikka ega bo’ladi (8.5-rasm).

8.5-rasm. Qattiq o’tkazgich ion panjarali kristall sistema ko’rinishi

Qattiq o’tkazgich ion panjarali kristall sistema ko’rinishida bo’lib, ichki qismida ozod elektronlar joylashgan deb faraz qilinadi.Odatda, bu elektronlar issiqlik ta’sirida betartib, elektr maydoni ta’sirida esa aniq yo’nalish bo’yicha harakatlanadi. Elektronlar harakat davomida kristall panjara tugunlari bilan to’qnashishi natijasida ajralib chiqadigan energiya o’tkazgichning metall asosiga Joul-Lens qonuni keltirib chiqarilgan, ya’ni metallarda elektr o’tkazuvchanlik va elektr energiya isrofi tushuntirib berilgan. Bundan tashqari, mazkur qonun metallarning elektr va issiqlik o’tkazuvchanliklari orasidagi bog’lanishni ham izohlaydi.