Det karakteristiske ved et ledende materiale , der gør sin modstand lav er tilstedeværelsen af frie elektroner i sin atomare struktur . Disse elektroner er i stand til at migrere som reaktion på et eksternt elektrisk felt til at producere elektrisk strøm.
Ledere og temperatur
Den normale tilfældig bevægelse af elektroner tendens til at blande med strøm , og denne bevægelse er proportional med mængden af energi i de atomer, som relaterer direkte til den omgivende temperatur af materialet. Således ved lavere temperaturer fleste ledere har mindre modstand, når temperaturen stiger. Dette gælder for alle almindelige metaller , der anvendes til elektriske komponenter og tråd , såsom kobber , sølv, aluminium og guld.
Halvledere
Halvledere er en klasse af materialer, der kun delvist leder elektricitet , fordi de har langt færre elektroner til rådighed for udførelse af elektrisk strøm. Selvom bevægelsen af deres elektroner reagerer på temperatur på samme måde metaller gør, denne faktor er ikke så stor som den store stigning i antallet af frie elektroner , som de får varmere. Modstanden af disse materialer derfor går ned i stedet for op , efterhånden som temperaturen stiger. Fælles halvledermaterialer er silicium og germanium fundet i transistorer og integrerede kredsløb , men kulstof udviser også denne egenskab .
Temperaturkoefficient
De fleste materialer udviser en temmelig lineær ændring i modstand vs temperatur, ingeniører beskrive med konstant kaldet temperaturkoefficient . Det er positivt i gode ledere , fordi modstanden stiger med temperaturen , og i halvleder materialer, hvis resistens ændringer i den modsatte retning koefficienten er negativ.
Praktisk anvendelse
mange elektriske kredsløb elementer og de ledninger, der forbinder dem er lavet af metaller med positive koefficienter. At modvirke de ændringer i driftsbetingelserne egenskaber som de varme op og holde kredsløb og arbejder korrekt, de indeholder enheder kaldet termistorer med negative temperaturkoefficienter at modvirke denne effekt. Termistorer også tjene som følerelementerne i elektroniske termometre på grund af deres forudsigelige ændringer i modstanden , da temperaturen varierer.
Superledning
Når temperaturen i en leder nærmer absolutte nulpunkt den når en tilstand af superledning , hvor dens modstand teoretisk bliver nul . Forskerne er meget interesseret i dette fænomen , da det antyder muligheden for lagring af el og transmission energi helt uden tab.
Hoteltilbud