تفاوت میان نسخه‌های «مقاومت و رسانایی الکتریکی»

جز
←‏جایگزینی با [[وپ:اشتباه|اشتباه‌یاب]]: آلومنیوم⟸آلومینیوم، ابرساناهای⟸ابررساناهای، ازاینرو⟸از اینرو، اماعدد⟸اما عدد، داردالبته⟸دارد البته، دارندهمچنین⟸دارند همچنین، دارندوچکش⟸دارند و چکش، سلیسیوم⟸سیلیسیوم، مااز⟸ما از، مثلانافلز⟸مثلاً نافلز، معمولانقطه⟸معمولاً نقطه، ودرخشانی⟸و درخشانی
جز (←‏جایگزینی با [[وپ:اشتباه|اشتباه‌یاب]]: آلومنیوم⟸آلومینیوم، ابرساناهای⟸ابررساناهای، ازاینرو⟸از اینرو، اماعدد⟸اما عدد، داردالبته⟸دارد البته، دارندهمچنین⟸دارند همچنین، دارندوچکش⟸دارند و چکش، سلیسیوم⟸سیلیسیوم، مااز⟸ما از، مثلانافلز⟸مثلاً نافلز، معمولانقطه⟸معمولاً نقطه، ودرخشانی⟸و درخشانی)
اجسامی که می‌توانند جریان الکتریسیته را بدون اتلاف زیاد (با مقاومت الکتریکی کم) از خود عبور دهند، رسانای الکتریسته خوانده می‌شوند.
 
افرادی که بیشتر با وسایل برقی کار می‌کنند، در هنگام کار از وسایلی استفاده می‌کنند که برق آنها را نگیرد. به عنوان مثال، کفشهای مخصوص پوشیده و مشغول کار می‌شوند. یعنی از آنجا که [[بدن انسان]] رسانا است، ازاینرواز اینرو برای اینکه [[جریان]] برق از طریق بدن انسان به زمین منتقل نشود، (چون در این صورت [[برق گرفتگی]] اتفاق می‌افتد) باید از کفشهای مخصوص یا دستگش‌های مخصوص استفاده کنند. دسته [[فازمتر]] ماده‌ای عایق است و لذا می‌توان با استفاده از آن به راحتی برای تشخیص وجود یا عدم وجود جریان [[برق]] استفاده نمود.
 
در همهٔ این نمونه هاباید اطلاع داشته باشیم که چه اجسامی قابلیت انتقال جریان [[الکتریسیته]] را دارند و چه موادی فاقد این قابلیت هستند. دسته اول را رسانا و دسته دوم را نارسانا می‌نامند.
برای پی بردن به دلیل رسانش می‌توان ساختمان مواد رسانا را مورد توجه قرار داد. از جمله مواد رسانای بسیار معروف فلزات هستند. ویژگی عمده [[فلزات]] از نظر خصوصیت الکتریکی این است که این مواد دارای الکترونهای آزاد هستند. این الکترونها را اصطلاحاً حاملین بار می‌گویند. هنگامی که اتمهای منزوی برای تشکیل جسم جامد فلزی با هم ترکیب می‌شوند، الکترونهای لایه خارجی اتم، مقید به اتمهای منفرد باقی نمی‌مانند، بلکه آزادانه در سرتاسر حجم جسم جامد حرکت می‌کنند.
 
زمانی که در جسمی جابجایی بار صورت می‌گیرد، می‌گویند از جسم جریان الکتریکی می‌گذرد؛ بنابراین اگر فلزی را در مسیر جریان الکتریکی قرار دهیم، این جریان توسط الکترونهای آزاد منتقل می‌شود و ازاینرواز اینرو خاصیت رسانایی بیشتر متوجه حاملین بار و سرعت آنهاست. البته غیر از فلزات رساناهای دیگری نیز وجود دارند. از این جمله می‌توان به محلولهای آبی نمکها و اسیدها و بسیاری از اجسام رسانای دیگر اشاره کرد در این مواد رسانایی به شیوهٔ یونی انجام می‌گیرد.
 
== رسانایی یونی ==
 
== ابر رسانا، رسانا، نیمه رسانا، نارسانا (عایق) ==
تمام عناصر و اجسام ماازما از لحاظ عبور جریان برق به سه گروه رسانا نیمه رسانا و نارسانا یا عایق طبقه‌بندی می‌شوند. معمولاً در بین عناصر شناخته شده فلزات رسانی الکتریکی می‌باشند و غیر فلزات نا رسانا و در برخی مواقع نیمه رسانا می‌باشند اماعدداما عدد اتمی و چینش [[الکترون‌ها]] و پیوندهای آنها نقش به سزایی در [[رسانای الکتریکی]] دارد بنا بر این این مورد استثنائاتی هم دارد. مثلانافلزمثلاً نافلز بروم درگروه هفدهم میباشدو دوره چهارم [[جدول مندلیف]] قرار دارد برم نافلزی است که رسانای جریان برق می‌باشد. فلزات معمولانقطهمعمولاً نقطه جوش بالایی دارندهمچنیندارند همچنین سطح برّاق ودرخشانیو درخشانی دارند و دارندوچکشچکش خوارند وبا کشیدن خم می‌شوند. '''۴. جریان برق را از خود عبور می‌دهند'''. ولی نافلزات نقطه مقابل فلزات هستند. شبه فلز یک عنوان برای طبقه‌بندی عناصر شیمایی است؛ که به عناصری اطلاق می‌گردد که خواصشان میان فلز و نافلز است.
تعریف معینی برای [[شبه فلزها]] وجود ندارد اما دو خاصیت زیر مشخصه آنها است:
# شبه‌فلزها معمولاً به شکل اکسیدهای آمفوتر یافت می‌شوند.
کربن دارای آلوتروپها یا دگرشکلهایی است. الماس و گرافیت از جمله دگرشکل‌های کربن هستند. دربلور الماس هر اتم کربن به وسیلهٔ چهار [[پیوند کووالانسی]] به چهار اتم کربن دیگر متصل است، درنتیجه چهار الکترون ظرفیت آن درگیر پیوند می‌باشند. الماس رسانایی برق یا الکتریسیته ندارد، اما [[رسانایی گرمایی]] آن حدود پنج برابر فلز مس است.
 
گرافیت آلوتروپ دیگر کربن ماده‌ای سیاه و نرم بوده و ساختار لایه‌ای دارد؛ و اما در گرافیت، هر یک از اتم‌های کربن در هر لایه با سه اتم مجاور خود پیوند دارد. یعنی چهار الکترون پیوندی با سه اتم کربن دیگر پیوند برقرار می‌کنند، بنابراین هر اتم کربن با یکی از اتم‌های کربنی که با آن پیوند دارد، پیوندی دوگانه برقرار می‌کند. یکی از این پیوندها سست بوده و درنتیجه یکی از الکترونهای متعلق به هر کربن تقریباً آزاد بوده و می‌تواند در سراسر لایه حرکت کند. می‌دانید حرکت یون یا الکترون سبب رسانایی الکتریسیته می‌شود. درنتیجه گرافیت در طول هر لایه از لایه‌های خود رسانایی الکتریسیته داردالبتهدارد البته با پیش رفت علم نانوکاربرد کربن بسیار بیشتر شده. از این لحاظ اتم کربن به لحاظ انواع پیوندهایی که می‌تواند داشته باشد بی نظیر است همین موضوع باعث اهمیت فوق‌العاده کربن در علم نانو شده‌است.
 
== [[ابر رسانا]] ==
[[مقاومت الکتریکی]] یک رسانای فلزی به تدریج با کاهش دما کم می‌شود. در رساناهای معمولی مثل مس و نقره، وجود ناخالصی و مشکلات دیگر این روند را کند می‌کند. به طوری که حتی در [[صفر مطلق]] هم نمونه‌های معمول مس همچنان مقاومت الکتریکی کمی دارند. در مقابل ابررساناها موادی هستند که اگر دمایشان از یک [[دمای بحرانی]] کمتر شود، ناگهان مقاومت الکتریکی خود را از دست می‌دهند. جریانی از الکتریسیته در یک حلقهٔ ابررسانا می‌تواند برای مدت نامحدودی بدون وجود مولد جریان وجود داشته باشد. مانند پدیدهٔ فرومغناطیس و خطوط طیفی اتم‌ها، ابررسانایی نیز پدیده‌ای کوانتومی است. هر چند یک تئوری جهانشمول برای اَبَررسانایی وجود ندارد؛ و نمی‌توان آن را با [[فیزیک کلاسیک]] به مانند یک رسانای مطلوب توصیف کرد.
 
پدیدهٔ ابررسانایی برای طیف وسیعی از مواد مانند قلع و آلومینیوم وجود دارد. همچنین برخی آلیاژها و نیمه‌رساناها نیز ابررسانا هستند، ولی فلزاتی مثل طلا و نقره این پدیده را از خود نشان نمی‌دهند، همچنین پدیدهٔ ابررسانایی در فلزات فرومغناطیس هم روی نمی‌دهد. در سال ۱۹۸۶ [[ابررسانایی دمای بالا]] کشف شد. دمای بحرانی این ابررساناها بیش از ۹۰ کلوین است. نظریه‌های کنونی ابررسانایی نمی‌توانند ابررسانایی دمای بالا را، که به ابررسانایی نوع ۲ (Type II) معروف است، توضیح دهند. از نظر عملی ابرساناهایابررساناهای دمای بالا کاربردهای بسیار بیشتری دارند، زیرا در دماهایی ابررسانا می‌شوند که راحت‌تر قابل ایجاد هستند. پژوهش برای یافتن موادی که دمای بحرانی آن‌ها باز هم بیشتر باشد، و همچنین برای یافتن نظریه‌ای برای توضیح ابررسانایی دمای بالا همچنان ادامه دارد.
 
== رسانا ==
 
== [[نیمه رسانا]] ==
نیم‌رسانا یا نیمه‌هادی عنصر یا ماده‌ای است که در حالت عادی عایق باشد ولی با افزودن مقداری ناخالصی قابلیّت هدایت الکتریکی پیدا می‌کند. (منظور از ناخالصی عنصر یا عناصر دیگری است غیر از عنصر اصلی یا پایه؛ بر فرض مثال، اگر عنصر پایه سلیسیومسیلیسیوم باشد ناخالصی می‌تواند آلومنیومآلومینیوم یا فسفر باشد) نیمه‌رساناها در لایه ظرفیت خود چهار الکترون دارند. میزان مقاومت الکتریکی نیمه‌رساناها بین رساناها و نارساناها می‌باشد. از نیمه رساناها برای ساخت قطعاتی مانند دیود، ترانزیستور، تریستور، آی سی و … استفاده می‌شود. ظهور نیمه رساناها در علم الکترونیک انقلاب عظیمی را در این علم ایجاد کرده که اختراع رایانه یکی از دستاوردهای این انقلاب است. نیمه‌رساناها به دو نوع قسمت‌بندی می‌شوند.
انواع نیمه رسانا
* [[نیمه‌رسانای ذاتی]]