Was ist ein Dirigent?

In der Physik und Elektrotechnik ist ein Leiter ein Objekt oder eine Materialart, die den Fluss von Ladung (Elektrizität) durch sie ermöglicht. Leiter haben auf ihrer Oberfläche freie Elektronen, die den Strom durchlassen. Dies ist der Grund, warum sie Strom leiten können. Leiter können auch die Übertragung von Wärme von einer Quelle zu einer anderen ermöglichen.

Normalerweise hängt der Widerstand eines bestimmten Leiters von seinem Material und seinen Abmessungen ab. Bei einem gegebenen Material ist der Widerstand umgekehrt proportional zur Querschnittsfläche. Beispielsweise hat ein dicker Kupferdraht einen geringeren Widerstand als ein ansonsten identischer dünner Kupferdraht. Außerdem ist bei einem gegebenen Material der Widerstand proportional zur Länge, beispielsweise hat ein langer Kupferdraht einen höheren Widerstand als ein ansonsten identischer kurzer Kupferdraht.

Zu den leitfähigen Materialien gehören Metalle (Kupfer, Aluminium, Eisen usw.), Elektrolyte, Supraleiter, Halbleiter, Plasmen und einige nichtmetallische Leiter wie Graphit und leitfähige Polymere.

Anwendung von Leitern im täglichen Leben

• Quecksilber ist ein häufiger Bestandteil von Thermometern, um die Körpertemperatur zu überprüfen.
• Aluminium findet Verwendung bei der Herstellung von Folien zur Aufbewahrung von Lebensmitteln und auch bei der Herstellung von Bratpfannen zur schnellen Speicherung von Wärme.
• Leiter werden in Autokühlern verwendet, um die Wärme vom Motor abzuleiten.
• Eisen wird bei der Herstellung von Fahrzeugmotoren verwendet, um Wärme zu leiten.

Was Sie über Dirigenten wissen müssen

1. Leiter ist ein Material, das den elektrischen Strom oder die Wärme durchlässt.
2. Die Leiter haben eine sehr hohe Leitfähigkeit (10 ^-7 Ʊ/m) und können somit problemlos elektrischen Strom leiten.
3. Die Leitung in Leitern ist auf die freien Elektronen bei der Metallbindung zurückzuführen.
4. Der Widerstand eines Leiters steigt mit steigender Temperatur.
5. In Leitern sind Elektronen Ladungsträger.
6. In Leitern befindet sich in der äußersten Schale nur ein Valenzelektron.
7. Bei Leitern gibt es eine geringe Energielücke zwischen dem Leitungs- und dem Valenzband eines Leiters. Es benötigt keine zusätzliche Energie für den Leitungszustand.
8. Leiter haben einen positiven spezifischen Widerstandskoeffizienten. Sein Widerstand nimmt mit steigender Temperatur zu.
9. Einige spezielle Leiter werden beim Unterkühlen zu Supraleitern, während andere einen endlichen Widerstand haben.
10. Valenzband und Leitungsband der Leiter ist vollständig gefüllt.
11. Bei steigender Temperatur nimmt die Zahl der Träger ab.
12. Beispiele sind Gold, Kupfer, Silber, Aluminium usw.
13. Die elektrisch leitenden Metalle wie Eisen, Kupfer, Aluminium usw. werden zu Drähten verarbeitet und können elektrischen Strom führen.
14. Leiter haben in ihrer Struktur eine ionische Bindung.
15. In Leitern findet ein Stromfluss unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes leicht statt.

Was ist Halbleiter?

Halbleiter sind Materialien, die eine Zwischenleitfähigkeit zwischen der von Leitern (im Allgemeinen Metalle) und Isolatoren (wie die meisten Keramiken) aufweisen; entweder aufgrund der Zugabe einer Verunreinigung oder aufgrund von Temperatureinflüssen. Halbleiter können reine Elemente wie Silizium oder Germanium oder Verbindungen wie Galliumarsenid oder Cadmiumselenid sein. Halbleiter werden bei der Herstellung verschiedener Arten von elektronischen Geräten verwendet, einschließlich Dioden, Transistoren und integrierten Schaltungen.

Halbleiterbauelemente können eine Reihe nützlicher Eigenschaften aufweisen, wie z. B. Strom leichter in eine Richtung leiten als in die andere, wobei sie einen variablen Widerstand und eine Licht- oder Wärmeempfindlichkeit aufweisen. Da die elektrischen Eigenschaften eines Halbleitermaterials durch Dotieren oder durch Anlegen von elektrischen Feldern oder Licht verändert werden können, können Bauelemente aus Halbleitern zum Verstärken, Schalten und zur Energieumwandlung verwendet werden.

Anwendung von Halbleitern im täglichen Leben

• Halbleiter werden in der Solartechnik eingesetzt.
• Wird bei der Herstellung von Temperatursensoren in Klimaanlagen verwendet.
• Halbleiterbauelemente werden in Computern, Taschenrechnern, Solarplatten und anderen elektronischen Geräten verwendet.
• Wird in selbstfahrenden Autos verwendet
• Halbleiter spielen eine Rolle beim Betrieb von Bankautomaten.
• Wird in Mikrochips verwendet, die in elektronischen Geräten verwendet werden.

Was Sie über Halbleiter wissen müssen

1. Halbleiter ist ein Material oder eine Substanz, die unter verschiedenen Bedingungen sowohl als Leiter als auch als Isolator wirken kann.
2. Halbleiter haben eine mittlere Leitfähigkeit (zwischen 10 ^-7 Ʊ/m bis 10 ^-13 Ʊ/m), daher können sie unter verschiedenen Bedingungen als Isolator und Leiter fungieren.
3. Die Leitfähigkeit in Halbleitern beruht auf der Bewegung von Elektronen und Löchern.
4. Der Widerstand eines Halbleiters nimmt mit steigender Temperatur ab. Somit wirkt es als Isolator am absoluten Nullpunkt.
5. In Halbleitern sind intrinsische Ladungsträger Löcher und Elektronen.
6. In Halbleitern befinden sich in der äußersten Schale vier Valenzelektronen.
7. Die Bandlücke eines Halbleiters ist größer als die eines Leiters, aber kleiner als die eines Isolators.
8. Halbleiter haben einen negativen spezifischen Widerstandskoeffizienten.
9. Beim absoluten Nullpunkt werden die Halbleiter zu Isolatoren.
10. Valenzband ist teilweise leer und Leitungsband ist teilweise gefüllt.
11. Bei steigender Temperatur nimmt die Zahl der Träger zu.
12. Beispiele sind: Silizium, Germanium, Selen, Antimon, Bor etc.
13. Halbleiter werden täglich in elektronischen Geräten wie Mobiltelefonen, Computern, Solarzellen usw. als Schalter, Energiewandler, Verstärker usw. verwendet.
14. Halbleiter haben in ihrer Struktur eine ionische Bindung und einen kovalenten Bindungstyp.
15. In Halbleitern findet kein Stromfluss unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes statt.

Lesen Sie auch : Unterschied zwischen P-Typ- und N-Typ-Halbleitern

Was ist ein Isolator (Nichtleiter)?

Ein Isolator, der auch als Nichtleiter bezeichnet wird, ist ein Objekt oder eine Materialart, die den Fluss von Ladung (Elektrizität) nicht zulässt. Nach der Elektronenbandtheorie (einem Teilgebiet der Physik) fließt eine Ladung, wenn Zustände vorhanden sind, in die Elektronen angeregt werden können. Dadurch können Elektronen Energie gewinnen und sich dadurch durch einen Leiter wie Metall bewegen. Wenn keine solchen Zustände verfügbar sind, handelt es sich bei dem Material um einen Isolator.

 Isolatoren stützen und verhindern, dass elektrische Leiter unbeabsichtigt miteinander in Kontakt kommen. Zu den Isoliermaterialien gehören Papier, Holz, Kunststoff, Porzellan, Gummi, Glas, Teflon und Luft. Bei der Hochspannungsübertragung werden häufig Porzellan- und Glasisolatoren verwendet. Kunststoff hat nicht die gleiche Widerstandsfähigkeit wie Glas und Porzellan, ist aber immer noch ziemlich widerstandsfähig und wird daher häufiger für Massenanwendungen verwendet. Kunststoffe werden häufig verwendet, um Drähte und Kabel zu isolieren.

Die Eigenschaft, die einen Isolator auszeichnet, ist sein spezifischer Widerstand. Isolatoren haben einen höheren spezifischen Widerstand als Halbleiter oder Leiter. Ein Material hat einen hohen Widerstand, wenn es die Strommenge, die durch es fließt, effektiv reduzieren kann. Isolatoren haben im Allgemeinen eine Nennspannung von Hunderttausenden von Volt, aber einige, die in der Energieübertragung und -verteilung verwendet werden, haben eine Nennspannung von Hunderttausenden von Volt.

Anwendung von Isolatoren im täglichen Leben

• Schallisolatoren werden zur Schalldämmung von Räumen oder zum Schallschutz eingesetzt.
• Elektrische Isolatoren werden für Leiterplatten, Hochspannungssysteme und Beschichtungen von elektrischen Drähten und Kabeln verwendet.
• Wärmeisolatoren werden verwendet, um die Übertragung von Wärme von einem Abschnitt zum anderen zu verhindern. Andere werden verwendet, um Häuser warm zu halten.

Was Sie über Isolatoren wissen müssen

1. Isolatoren sind Materialien oder Stoffe, die weder Wärme noch Strom durchlassen.
2. Sie haben eine sehr geringe Leitfähigkeit (10 ^-13 Ʊ/m), daher lassen sie keinen Stromfluss zu.
3. Nichtleitung ist auf das Fehlen von freien Elektronen oder Löchern zurückzuführen.
4. Isolatoren haben einen sehr hohen Widerstand, der jedoch mit der Temperatur abnimmt.
5. Isolatoren haben keine Ladungsträger.
6. Isolatoren haben acht Valenzelektronen in der äußersten Schale.
7. Die Bandlücke in Isolatoren ist riesig, was wie ein Blitz eine enorme Energiemenge benötigt, um Elektronen in das Leitungsband zu drücken.
8. Der spezifische Widerstandskoeffizient eines Isolators ist ebenfalls negativ, aber er hat einen sehr großen Widerstand.
9. Der Isolatorwiderstand erhöht sich beim Abkühlen auf den absoluten Nullpunkt.
10. Das Valenzband der Isolatoren ist vollständig gefüllt und das Leitungsband ist vollständig leer.
11. Bei steigender Temperatur nimmt die Anzahl der Überträge zu.
12. Beispiele sind Gummi, Glas, Holz, Glimmer, Kunststoff, Papier usw.
13. Die Isolatoren werden zum Schutz gegen hohe Spannungen und zum Verhindern von elektrischen Kurzschlüssen zwischen Kabeln in Stromkreisen verwendet.
14. Isolatoren weisen in ihrer Struktur eine kovalente Bindung auf.
15. In Isolatoren fließt Strom unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes langsam.

Lesen Sie auch: Unterschied zwischen elektrischem Feld und magnetischem Feld

Unterschied zwischen Leiter, Isolator und Halbleiter in Tabellenform

VERGLEICHSGRUNDLAGE	DIRIGENT	HALBLEITER	ISOLATOR
Beschreibung	Leiter ist ein Material, das den elektrischen Strom oder die Wärme durchlässt.	Halbleiter ist ein Material oder eine Substanz, die unter verschiedenen Bedingungen sowohl als Leiter als auch als Isolator wirken kann.	Isolatoren sind Materialien oder Stoffe, die weder Wärme noch Strom durchlassen.
Leitfähigkeit	Sie haben eine sehr hohe Leitfähigkeit (10 -7 Ʊ/m) und können daher elektrischen Strom leicht leiten.	Haben eine mittlere Leitfähigkeit (zwischen 10 -7 Ʊ/m bis 10 -13 Ʊ/m), daher können sie unter verschiedenen Bedingungen als Isolator und Leiter wirken.	Sie haben eine sehr geringe Leitfähigkeit (10 -13 Ʊ/m), daher lassen sie keinen Stromfluss zu.
Grund für Leitfähigkeit oder anderweitig	Die Leitung in Leitern ist auf die freien Elektronen bei der Metallbindung zurückzuführen.	Die Leitfähigkeit in Halbleitern beruht auf der Bewegung von Elektronen und Löchern.	Nichtleitung ist auf das Fehlen von freien Elektronen oder Löchern zurückzuführen.
Widerstand gegen Temperatur	Der Widerstand eines Leiters steigt mit steigender Temperatur.	Der Widerstand eines Halbleiters nimmt mit steigender Temperatur ab.	Isolatoren haben einen sehr hohen Widerstand, der jedoch mit der Temperatur abnimmt.
Ladungsträger	In Leitern sind Elektronen Ladungsträger.	In Halbleitern sind intrinsische Ladungsträger Löcher und Elektronen.	Isolatoren haben keine Ladungsträger.
Valenzelektronen	Sie haben nur ein Valenzelektron in der äußersten Schale.	Sie haben vier Valenzelektronen in der äußersten Schale.	Sie haben acht Valenzelektronen in der äußersten Schale.
Bandlücke	Bei Leitern gibt es eine geringe Energielücke zwischen dem Leitungs- und dem Valenzband eines Leiters. Es benötigt keine zusätzliche Energie für den Leitungszustand.	Die Bandlücke eines Halbleiters ist größer als die eines Leiters, aber kleiner als die eines Isolators.	Die Bandlücke in Isolatoren ist riesig, was wie ein Blitz eine enorme Energiemenge benötigt, um Elektronen in das Leitungsband zu drücken.
Koeffizient des spezifischen Widerstands	Leiter haben einen positiven spezifischen Widerstandskoeffizienten. Sein Widerstand nimmt mit steigender Temperatur zu.	Halbleiter haben einen negativen spezifischen Widerstandskoeffizienten.	Der spezifische Widerstandskoeffizient eines Isolators ist ebenfalls negativ, aber er hat einen sehr großen Widerstand.
Absoluter Nullpunkt	Einige spezielle Leiter werden beim Unterkühlen zu Supraleitern, während andere einen endlichen Widerstand haben.	Beim absoluten Nullpunkt werden die Halbleiter zu Isolatoren.	Der Isolatorwiderstand erhöht sich beim Abkühlen auf den absoluten Nullpunkt.
Valenzband & Leitungsband	Valenzband und Leitungsband der Leiter ist vollständig gefüllt.	Valenzband ist teilweise leer und Leitungsband ist teilweise gefüllt.	Das Valenzband der Isolatoren ist vollständig gefüllt und das Leitungsband ist vollständig leer.
Temperaturanstieg im Vergleich zur Anzahl der Träger	Bei steigender Temperatur nimmt die Zahl der Träger ab.	Bei steigender Temperatur nimmt die Zahl der Träger zu.	Bei steigender Temperatur nimmt die Anzahl der Überträge zu.
Überlappung von Bändern	Valenz- und Leitungsband überlappen sich.	Valenzband und Leitungsband sind getrennte Energielücke von 1,1 eV.	Beide Bänder werden durch eine Energielücke von 6 eV -10 eV geteilt.
Beispiele	Gold, Kupfer, Silber, Aluminium usw.	Silizium, Germanium, Selen, Antimon, Bor etc.	Gummi, Glas, Holz, Glimmer, Kunststoff, Papier usw.
Anwendung	Die elektrisch leitenden Metalle wie Eisen, Kupfer, Aluminium usw. werden zu Drähten verarbeitet und können elektrischen Strom führen.	Halbleiter werden täglich in elektronischen Geräten wie Mobiltelefonen, Computern, Solarzellen usw. als Schalter, Energiewandler, Verstärker usw. verwendet.	Die Isolatoren werden zum Schutz gegen hohe Spannungen und zum Verhindern von elektrischen Kurzschlüssen zwischen Kabeln in Stromkreisen verwendet.
Art der ionischen Bindung	Leiter haben in ihrer Struktur eine metallische Bindungsart.	Halbleiter haben in ihrer Struktur eine ionische Bindung und einen kovalenten Bindungstyp.	Isolatoren weisen in ihrer Struktur eine kovalente Bindung auf.
Einfluss des elektrischen Feldes auf den Stromfluss	In Leitern findet ein Stromfluss unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes leicht statt.	In Halbleitern findet kein Stromfluss unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes statt.	In Isolatoren fließt Strom unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes langsam.

Lesen Sie auch : Unterschied zwischen intrinsischen und extrinsischen Halbleitern