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1、什么是导体?什么是绝缘体?什么是半导体?什么是导体?能良好地传导电流的物体叫做导体。用导体制成的电气 材料叫做导电材料,金属是常用的导电材料。除了金属以外, 其他如大地、人体、天然水和酸、碱、盐类以及它们的溶液, 都是导电体。金属之所以能够良好地传导电流,是由其原子构造决定 的。金属原子最外层的电子与原子核结合得比拟松散,因此 这局部电子很容易脱离自己的原子核,和别的原子核结合, 失去电子的原子又会有新的电子来结合,这样一连串的过程 就是导电的过程。银的电阻系数最小,导电性能最好,但由 于其价格昂贵,只在极少数地方(如开关触头等处)采用, 一般电气设备中应用最广泛的导电材料是铜和铝。还有一些材
2、料虽然能导电,但电阻系数较大,人们常常 把它作为电阻材料或电热材料应用于某些电器中,比方用作 电炉或电烤箱中的电热丝等。什么是绝缘体?不能导电或者导电能力极差的物体叫做绝缘体。由于绝 缘体的原子构造与导体不同,它的电子和原子核结合得很严 密,极难别离,将此类物质接上电源时,流过的电流极小(几 乎接近零)。我们可以利用它的绝缘作用把电位不同的带电 体隔离开来。一般来讲,对绝缘体材料的要求是:具有极高的绝缘电 阻和耐电强度,具有较好的耐热和防潮性能,同时应有较高 的机械强度,工艺加工方便等。空气是大家十分熟悉的,它作为一种天然的绝缘材料被 人们广泛地利用,纸、矿物油、玻璃、云母、橡胶和陶瓷等 都是
3、应用非常广泛的绝缘材料。近年来,由于有机合成工业 的兴起,各种各样的绝缘材料不断问世,为新型电气设备的 制造提供了良好的条件。绝缘材料在电和热的长期作用下,特别是在有化学腐蚀 的情况下,会逐步老化,降低它原有的电气和机械性能,有 时甚至可能完全丧失绝缘性。所以经常检查绝缘性能是电气 设备维修中的主要工作之一。绝缘电阻是绝缘材料的主要技 术指标。常常用兆欧表来测量设备的绝缘电阻,一般低压电 器设备的绝缘电阻应大于0. 5MQ,对于移动电器和在潮湿 地方使用的电器,其绝缘电阻还应再大一些。什么是半导体?所谓半导体,顾名思义,就是它的导电能力介于导体和 绝缘体之间,如硅、错、硒及大多数金属氧化物和硫
4、化物都 是半导体。半导体的导电能力在不同条件下有很大的差异。例如有 些半导体(如钻、镒、锲等的氧化物)对温度的反响特别灵 敏,环境温度增高时,它们的导电能力要增强很多,利用这 种特性就做成了各种热敏电阻。又如有些半导体(如镉、铅 等的硫化物与硒化物)受到光照时其导电能力变得很强,无 光照时又变得像绝缘体那样不导电,利用这种特性就做成了 各种光敏电阻。更重要的是,如果在纯洁的半导体中掺入微量的某种杂 质后,它的导电能力就可增加几十万乃至几百万倍。例如在 纯硅中掺入百万分之一的硼后,硅的电阻率就从大约2X103 Q-m减小到4X10-3。-ni左右。利用这种特性就做成了各 种不同用途的半导体器件,如半导体二极管、三极管、场效 应管及晶闸管等。