مقاومت و رسانایی الکتریکی: تفاوت میان نسخه‌ها

'''رسانایی الکتریکی''' به مفهوم قابلیت هدایت [[جریان الکتریکی]] در یک ماده، و [[یکا|یکای]] آن در [[سیستم استاندارد بین‌المللی واحدها]]، [[زیمنس (یکا)|زیمنس]] است. در بعضی از مواد، انتقال [[بار الکتریکی]] از نقطه ای از ماده به نقطه دیگر آن به آسانی صورت می‌گیرد و در بعضی چنین نیست. به عنوان مثال اگر سر یک سیم [[مس|مسی]] را به میلهٔ [[نایلون|نایلونی]] باردار و سر دیگر آن را به یک گلوله [[چوب‌پنبه|چوب‌پنبه‌ای]] که در ابتدا بدون بار است، وصل کنیم، با نزدیک کردن اجسام باردار دیگر، معلوم می‌شود که گلوله باردار شده‌است؛ بنابراین سیم مسی که در آن انتقال بار صورت می‌گیرد، '''رسانا''' است. هر رسانای الکتریکی در برابر جریان الکتریکی از خود مقاومتی نشان میدهندمی‌دهند. مقاوت برخی از رسانا هارساناها از رسانا هایرساناهای دیگر بیشتر است.

افرادی که بیشتر با وسایل برقی کار می‌کنند، در هنگام کار از وسایلی استفاده می‌کنند که دچار برق گرفتگی نشوند. میدانیممی‌دانیم به عنوان مثال، کفش‌های مخصوص می پوشند.می‌پوشند؛ یعنی از آنجا که [[بدن انسان]] رسانا است، برای اینکه [[جریان]] برق از طریق بدن انسان به زمین منتقل نشود، (چون در این صورت [[برق گرفتگی]] اتفاق می‌افتد) باید از کفش‌ها و دستکش‌‌هایدستکش‌های مخصوص استفاده کنند. دسته [[فازمتر]] ماده‌ای عایق است و لذا می‌توان با استفاده از آن به راحتی برای تشخیص وجود یا عدم جریان [[برق]] استفاده نمود.

همه عناصر و مواد از لحاظ عبور جریان برق به سه گروه رسانا، نیمه رسانا، و نارسانا (یا عایق) طبقه‌بندی می‌شوند. معمولاً در بین عناصر شناخته شده فلزات رسانای خوب جریان الکتریکی هستند و غیر فلزات، نارسانا و در برخی مواقع نیمه رسانا هستند. عدد اتمی و چینش [[الکترون‌ها]] و پیوندهای آن‌ها نقش به سزایی در [[رسانای الکتریکی]] دارد.دارد؛ بنابراین در این مورد استثنائاتی هم دارد.دارد؛ مثلاً نافلز بروم در گروه هفدهم و دوره چهارم [[جدول مندلیف]] قرار دارد. برم نافلزی است که رسانای جریان برق است. فلزات جریان برق را از خود عبور می‌دهند. ولی نافلزات این طوراین‌طور نیستند. "«شبه فلز"» نیز یک عنوان برای طبقه‌بندی عناصر شیمیایی است و به عناصری گفته می‌شود که خواصشان میان فلز و نافلز است. تعریف معینی برای [[شبه فلزها]] وجود ندارد اما آن‌ها دارای دو مشخصه هستند:

# شبه‌شبه فلزها معمولاً به شکل اکسیدهای [[آمفوتر]] یافت می‌شوند.

# شبه‌شبه فلزها معمولاً نیمه‌رسانا هستند

عناصری که در دسته شبه‌فلزها جای می‌گیرند عبارتند از بور (B)، سیلیسیوم (Si)، ژرمانیوم (Ge)، آرسنیک (As)، آنتیموان (Sb)، تلوریوم (Te)، و پولونیوم (Po). بعضی از آلوتروپ‌های دیگر عناصر نیز مانند شبه‌شبه فلزها رفتار می‌کنند. همه این عناصر در [[بلوک پی]] قرار دارند. کربن دارای آلوتروپ‌ها یا دگر شکل‌هایی است. الماس و گرافیت از جمله دگر شکل‌‌هایشکل‌های کربن هستند. در بلور الماس هر اتم کربن به وسیلهٔ چهار [[پیوند کووالانسی]] به چهار اتم کربن دیگر متصل است، در نتیجه چهار الکترون ظرفیت آن درگیر پیوند می‌باشند. الماس رسانای برق نیست، اما [[رسانایی گرمایی]] آن حدود پنج برابر فلز مس است.

گرافیت آلوتروپ دیگر کربن ماده‌ای سیاه و نرم بوده و ساختار لایه‌ای دارد؛ در گرافیت، هر یک از اتم‌های کربن در هر لایه با سه اتم مجاور خود پیوند دارد.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 در نتیجه یکی از الکترون‌های متعلق به هر کربن تقریباً آزاد بوده و می‌تواند در سراسر لایه حرکت کند. حرکت یون یا الکترون سبب رسانایی الکتریسیته می‌شود. در نتیجه گرافیت در طول هر لایه از لایه‌های خود رسانایی الکتریسیته دارد البته با پیش رفت علوم نانو، کاربرد کربن بسیار بیشتر شده‌است. از این لحاظ اتم کربن به لحاظ انواع پیوندهایی که می‌تواند تشکیل دهد بی نظیر است. همین موضوع باعث اهمیت فوق‌العاده کربن در علوم نانو شده‌ استشده‌است.

نیمه رسانا یا نیمه‌هادی عنصر یا ماده‌ای است که در حالت عادی عایق است ولی با افزودن مقداری ناخالصی قابلیت هدایت الکتریکی پیدا می‌کند. (منظور از ناخالصی عنصر یا عناصر دیگری است غیر از عنصر اصلی؛ مثلامثلاً اگر عنصر اصلی سیلیسیوم باشد ناخالصی می‌تواند آلومینیوم یا فسفر باشد). نیمه‌رساناها در لایه ظرفیت خود چهار الکترون دارند. مقاومت الکتریکی نیمه‌رساناها، چیزی بین رساناها و نارساناها است. از نیمه رساناها برای ساخت قطعاتی مانند دیود، ترانزیستور، آی سی و … استفاده می‌شود. ظهور نیمه رساناها در علم الکترونیک انقلاب عظیمی ایجاد کرده که اختراع رایانه یکی از دستاوردهای این انقلاب است. نیمه‌رساناها به دو نوع دارند

[[رده:مقاومت و رسانایی الکتریکی| ]]