|
|
Page:128
3 . 6 הולכת חשמל בתמיסות כדי למדוד את המוליכות החשמלית של נוזל , מטבילים בו שני לוחות מתכת , המכונים אלקטרודות , ומחברים את הלוח האחד אל ההדק החיובי של סוללה ( או מקור זרם ישר אחר , ( ואת הלוח השני אל ההדק השלילי . את הזרם מודדים בעזרת אמפרמטר , כמתואר באיור . 3 . 6 מתברר כי מים טהורים הם מבדד מעולה . אולם אם ממיסים במים מלחים , כמו נתרן כלורי ( מלח בישול , ( למשל , מתקבל חומר ( המכונה תמיסה ) שהתנגדותו הסגולית נמוכה בכמה 3 . 5 הולכה חשמלית במבדדים במבדדים יש מעט מאוד אלקטרונים חופשיים , ולכן ההתנגדות הסגולית שלהם גדולה בסדרי גודל רבים מזו של מתכות . אולם בטמפרטורה גבוהה , התנודה התרמית הנמרצת של היונים גורמת לכך שהרווחים ביניהם גדלים מעט , ופה ושם יון נעקר ממקומו ונדחק בין היונים האחרים . יון כזה מכונה דחיק . ( interstitial ) המקום הריק שדחיק מותיר אחריו בגביש מכונה סליק . ( vacancy ) הדחיקים והסליקים ניידים ומסוגלים לנוע בגביש . לדחיק יש מטען ( חיובי או שלילי . ( הסליק מתנהג , בהשפעת שדה חשמלי , כאילו יש לו "מטען אפקטיבי" הפוך למטען היון שהיה בו ( בדומה להתנהגות של חור במוליך למחצה . ( לכן , בהשפעת שדה חשמלי , מתעוררת תנועה של סליקים ודחיקים ששקולה לזרם חשמלי . לתופעה זו קוראים הולכה יונית . ההולכה היונית זניחה בטמפרטורת החדר , אך היא עולה בצורה תלולה כשהטמפרטורה עולה . משום כך המוליכות של מבדדים עולה עם עליית הטמפרטורה . העיקריים הם אלקטרונים , בעלי מטען שלילי , החומר מכונה מולין למחצה מסוג n ) n לציון . ( negative אפשרות אחרת היא להוסיף לצורן אטומים של יסוד ( כגון אלומיניום , ( שיש לו רק שלושה אלקטרונים בקליפתו החיצונית . כל אטום כזה גורם למחסור של אלקטרון אחד בקשרים הכימיים , ולכן מספק לחומר נושא מטען בדמות חור . החומר מכונה אז מוליך למחצה מסוג p ) p לציון . ( positive במוליך למחצה טהור , עליית הטמפרטורה מגדילה את מספר נושאי המטען , ולכן המוליכות גדלה . במוליך למחצה מסוג n או ק , לעומת זאת , מספר נושאי המטען שמספקים האי נקיונות אינו תלוי בטמפרטורה , ולכן התלות של המוליכות בטמפרטורה היא חלשה למדי . איור 3 . 6
|
|