Дамжуулагч материал гэж юу вэ, тэдгээрийг юунд ашигладаг вэ?
Дамжуулагч нь цахилгаан гүйдлийг эсэргүүцэхгүйгээр дамжуулдаг материал гэж тодорхойлогддог. Valence Bond-н онолын дагуу бага энергитэй валентын зурвас ба өндөр энерги дамжуулах зурвас нь дамжуулагч дээр давхцах ёстой. Бага энергитэй валентын зурвас ба өндөр энерги дамжуулах зурвасын хооронд хориотой энергийн зай (Жишээ нь = 0) байх ёсгүй. Энэ нь бага энергитэй валентын зурваст электронууд өндөр энерги дамжуулах зурвас руу амархан үсрэх боломжтой гэсэн үг юм. Дамжуулагчид ферми түвшин нь дамжуулагчийн зурваст байрладаг ба түвшин нь үнэмлэхүй тэг үед электрон эзэлж чадах хамгийн өндөр төлөв юм.
Зүүн талд байгаа элементийн хүснэгтээс харахад элементүүдийн цахилгаан дамжуулах чанар тодорхой хугацааны туршид буурч, бүлэг бүлгээрээ өөр байгааг харж болох ба өнгөнөөсөө хамааран цахилгаан дамжуулах чанар нь мөн адил өөр:
- Металлын цахилгаан дамжуулах чанар нь тэдгээрийн электронуудын холбоонд оролцох чадвараас хамаарна. Металл, шүлтлэг металл, шүлтлэг шороон металл, шилжилтийн дараах металлууд нь 10^5 – 10^7 S / м-ийн дарааллаар цахилгаан дамжуулах чадвартай байдаг.
- Төмөр бус, галоген, үнэт хий нь бага цахилгаан дамжуулах чадвартай бөгөөд тэдгээрийн зарим нь тусгаарлагч юм.
- Металлоид нь янз бүрийн цахилгаан дамжуулах чадвартай хамгийн сонирхолтой материал юм. Боор нь үелэх систем дэх хамгийн бага цахилгаан дамжуулах чадварын нэг бөгөөд 10^-4 S / м. Цахиур, герман, теллур зэрэг нь дунд зэргийн цахилгаан дамжуулах чадвартай хагас дамжуулагч юм. Гэсэн хэдий ч хүнцэл, сурьма, полони зэрэг зарим металлоидууд нь 10^6 S / м-ийн дарааллаар сайн цахилгаан дамжуулах чадвартай байдаг.
- Лантанидууд нь дэлхийн царцдасаас бараг олддоггүй, харин актинид нь цацраг идэвхт бодис тул цахилгаан дамжуулалтыг авж үзэж болохгүй.
Дамжуулагч материал ба тэдгээрийн хэрэглээ
Дамжуулагч материалын үйлдвэрлэлийн хэрэглээ нь зөвхөн цахилгаан дамжуулах чанараас хамаардаггүй. Дамжуулагч материалын үйлдвэрлэлийн өртөг, байгальд байгаа байдал, химийн урвалд орох чадвар, механик чадал, хэрэглээний наслалт гэх мэт бусад олон хүчин зүйл нь түүний ахуйн болон арилжааны хэрэглээг тодорхойлдог. Цахилгаан үүсгүүр, дамжуулах шугам, түгээлтийн систем, төхөөрөмж зэрэгт ашигладаг учраас цахилгаан электроник дахь дамжуулагч материалын ач холбогдол асар их юм.
Газар доорх цахилгаан дамжуулах шугам
Зэс гэх мэт дамжуулагч материалыг өндөр хүчдэлд ажилладаг, газар доорх цахилгаан дамжуулах шугам барихад ашигладаг хамгийн түгээмэл дамжуулагч материал юм. Энэ нь өндөр цахилгаан дамжуулах чанар (5.9 x 10^7S/m), суналтын бат бэх, зэврэлтэд тэсвэртэй зэрэг онцгой шинж чанаруудтай холбоотой юм.
Техникийн хувьд мөнгө, зэс, алт нь цахилгаан электроникийн хамгийн шилдэг 3 дамжуулагч материал юм. Мөнгө нь үелэх системийн хамгийн сайн цахилгаан дамжуулагч (6.2 x 10^7S / м), дараа нь зэс (5.9 x 10^7S / м), алт (4.5 x 10^7S / м) юм. Гэсэн хэдий ч мөнгө, алтыг бараг ашигладаггүй, учир нь үйлдвэрлэлийн өртөг нь маш өндөр тул арилжааны зориулалтаар ашиглахад тохиромжгүй байдаг. Мөнгө нь утаснуудын чанарыг алдагдуулах исэл ба сульфид үүсгэдэг өндөр идэвхтэй элемент юм.
Төхөөрөмжийн утас
Тусгаарлагчаар бүрхэгдсэн хатуу дамжуулагч утсыг орон сууцанд ашигладаг. Эдгээр цул дамжуулагчийн утсыг мушгих шаардлагагүй богино зайд ашиглах боломжтой. Хатуу кабелийн гүйдэл нь түүний гадаргуу дээгүүр дамждаг тул тусгаарлагч хамгаалалттай зэсээр хийгдсэн байдаг. Жишээ нь гэрийн утас, чанга яригч, гал тогооны холболт гэх мэт.
Зэсийн хайлш
Зэс нь онцгой дамжуулалт, физик шинж чанараараа өргөн хэрэглэгддэг дамжуулагч юм. Гуулин, хүрэл зэрэг зэсийн хайлш хүртэл цахилгаан гүйдлийг сайн дамжуулдаг. Гуулин нь залгуурт ашиглагддаг бол хүрэл нь үнэтэй дамжуулагч юм. Гэсэн хэдий ч хүрэл нь хөгжмийн зэмсэг, медаль, гоо зүйн үзэмжтэй тоног төхөөрөмжид ашиглагддаг. Фос-хүрэл нь далайн бүсэд цахилгаан дамжуулах шугам, электрон бүтээгдэхүүн, цахилгаан боолт гэх мэт фосфор, хүрлийн өөр нэг хайлш юм.
Дамжуулах шугам дахь хөнгөн цагаан дамжуулагч
- All Aluminum Conductors (AAC): AAC нь агаарын шугамд ашиглагддаг.
- All Aluminium Alloy Conductors (AAAC): AAAC дамжуулах шугамыг далайн эргийн бүсэд богино зайд ашигладаг.
- Aluminium Conductor Alloy Reinforced (ACAR): ACAR нь түгээлтийн шугамыг бүрдүүлдэг.
- Aluminum Conductor Steel Reinforced (ACSR): ACSR-ийг холын өндөр хүчдэлийн дамжуулах шугамд ашигладаг.
