ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Электротехнические материалы из "Конструкционные и электротехнические материалы " Электротехническими называют материалы, характеризуемые определенными свойствами по отношению к электромагнитному полю и применяемые в технике с учетом этих свойств. [c.82] На практике различные материалы подвергаются воздействиям как отдельно электрических и магнитных полей, так и их совокупности. Электротехнические материалы в магнитном поле подразделяются на сильномагнитные (магнетики), и слабомагнитные, а в электрическом поле — на проводниковые, диэлектрические и полу-проводниковые. [c.82] Различие между проводниками, диэлектриками и полупроводниками наиболее наглядно иллюстрируется с помощью энергетических диаграмм зонной теории твердого тела. [c.82] Как известно, электрон в изолированном атоме может находиться лишь на строго определенных дискретных энергетических уровнях (состояниях). [c.82] Энергетические уровни отделены друг от друга значениями энергии, которых электрон в данном атоме иметь не может. Дискретность значений энергии электронов в изолированном атоме подтверждается характером спектров поглош,ения и излучения различных веществ в газообразном состоянии, когда атомЬ отстоят друг от друга на больших расстояниях, т. е. определенными спектральными линиями, наличие которых объясняется переходом электрона с одного уровня на другой. [c.82] Часть энергетических уровней заполненаэлектронами в нормальном, невозбужденном состоянии атома, на других электроны могут находиться только тогда, когда атом подвергнется внешнему энергетическому воздействию, т. е. когда он возбужден. Стремясь перейти к устойчивому состоянию, атом излучает избыток энергии в момент перехода электронов с возбужденных уровней на уровни, где его энергия минимальна. [c.82] Обычно ширина зоны — порядка 1 эВ (электрон-вольт). Так как в кубическом метре твердого тела вещества содержится примерно 10 атомов, то уровни в зоне кристалла размером 1 см отстоят друг от друга на 10 эВ. Это значение энергии гораздо меньше тех внешних энергетических воздействий, которым обычно подвергаются материалы (тепловой энергии, энергии световых квантов и т. д.). Поэтому если в зоне не все энергетические уровни заняты электронами, то электроны могут, повышая свою энергию за счет энергии внешних воздействий, переходить на более высокие свободные уровни. Такие электроны, находящиеся внутри частично заполненной энергетической зоны, называются свободными электронами в твердом теле. Если к кристаллу приложено электрическое поле, изменению энергАи свободных электронов соответствует направленное перемещение их в пространстве, т. е. свободные электроны обусловливают протекание электрического тока. [c.83] Этот процесс можно рассматривать как движение вакантного. места в валентной зоне, которое обычно называют дыркой. Следует отметить, что дырка — это не просто отсутствие электрона, это отсутствие электрона в полной в других отношениях ковалентной связи между атомами кристалла. Ковалентная связь образуется между электронами соседних атомов, каждый из которых владеет этими электронами совместно с другими атомами. Все электроны в валентной ионе это электроны, участвующие в ковалентных связях. [c.85] Вернуться к основной статье