مواد رسانا و نیمه رسانا و نارسانا:
مواد رسانا : موادی هستند که به علت داشتن الکترون آزاد (به مقدار بسیار زیاد) بار الکتریکی را از خود عبور می‌دهند.
(مانند نقره – مس)
موادنیمه رسانا : موادی هستند که مقاومت ویژه آنها در دمای اتاق بین مواد رسانا و نارسانا می‌باشد.
مواد نارسانا :موادی هستند که بار الکتریکی را از خود عبور نمی‌دهند، و بالاترین مقاومت ویژه را در تمام اجسام دارند.
نکته :مواد رسانا کم ترین مقاومت ویژه و مواد نارسانا بیش ترین مقاومت ویژه را دارند.
اثر دما بر مقاومت ویژه نیم رسانا:
با افزایش دما، مقاومت ویژه نیم رسانا کاهش می‌یابد.
اثر دما بر مقاومت ویژه رسانا:
با افزایش دما، مقاومت ویژه رسانا افزایش می‌یابد.
رسانا، نارسانا و نیمه رسانا
همانطور که می‌دانید فلزات دریایی از الکترون های آزاد هستند. این الکترون‌ها در قید هسته نیستند و وقتی در میدان الکتریکی قرار می‌گیرند (به عبارتی وقتی قطعه ای فلزی به باتری وصل می‌شود) الکترون های آزاد براحتی از اتمی به اتم دیگر انتقال می‌یابند و این باعث می‌شود رسانندگی فلزات بسیار زیاد (مقاومت آنها کم) باشد.
حال سؤالی که مطرح می‌شود آن است که:
چرا فلزات در مقابل جریان الکتریکی، مقاومت (ولو کم) از خود نشان می‌دهند؟
چرا وقتی جریانی در یک جسم رسانا (توسط باتری) ایجاد می‌شود بعد از حذف باتری، جریان نیز از بین می‌رود؟
در جواب چنین سؤالی باید گفت که ساختار فلزات مثل این می‌ماند که هسته های مثبت درون دریایی از الکترون‌ها فرو رفته اند. الکترون‌ها در گذر از یک طرف رسانا به طرف دیگر (در یک جهت معین) با برخورد به هسته‌ها مجبور به حرکت در جهت های دیگر می‌شوند و بدین شکل الکترون‌ها مقداری از انرژی خود را از دست می‌دهند. به عبارتی این باعث می‌شود که آنها در سر راه خود با مقاومتی مواجه شوند که به جنس ماده و ساختار اتمی آن بستگی دارد.
برای درک بهتر این موضوع حیاط شلوغی از دانش آموزان را در نظر بگیرید. حال اگر شما بخواهید از یک طرف حیاط به طرف دیگر بروید مطمئناً در مسیر خود با دانش آموزان برخورد کرده و آنها باعث کندی حرکت شما می‌شوند.
در جدول زیر مقاومت ویژه بعضی مواد آمده است.
همانطور که در جدول بالا می‌بینید نقره کمترین مقاومت ویژه را در دمای اتاق دارد.
بیشترین مقاومت ویژه در جدول بالا مربوط به چه ماده ای است؟
بله! تفلون و شیشه نسبت به بقیه مواد دارای بیشترین مقاومت هستند که به چنین موادی نارسانا می‌گویند. در این مواد دیگر خبری از دریای الکترون آزاد نیست و الکترون‌ها مقید به هسته خود هستند. بنابراین در حضور میدان الکتریکی، الکترون‌ها جا به جا نمی شوند و در چنین موادی رسانندگی الکتریکی وجود ندارد.
- ۹۳/۱۱/۲۱