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¿Cuál es la diferencia entre conductores, semiconductores y aislantes?
La principal diferencia entre conductores, semiconductores y aislantes es su estado de conducción. Los conductores siempre conducen corriente mientras que los aisladores no. Sin embargo, los semiconductores conducen y se rompen en diferentes condiciones.
que es un conductor?
En ingeniería eléctrica y electrónica, un conductor es un tipo de material que permite el flujo de carga eléctrica, también conocida como corriente eléctrica. Los conductores eléctricos más comunes están hechos de metal. Dichos materiales permiten el flujo de corriente debido a la presencia de electrones o iones libres que comienzan a moverse cuando se les aplica un voltaje.
La resistencia eléctrica de los conductores es muy baja, es decir, la resistencia al flujo de corriente depende de la longitud y el ancho del conductor. aumenta con el aumento de la temperatura.
que es un semiconductor?
Los semiconductores son materiales que son eléctricamente conductores entre conductores y aisladores. Pueden bloquear o permitir el flujo de corriente y controlarlo por completo. En su mayoría se modifican mediante la adición de impurezas denominadas dopaje. Modifica propiedades como el flujo de corriente unidireccional, la amplificación y la conversión de energía.
La conducción eléctrica dentro de los semiconductores se debe al movimiento de electrones y huecos.
que es un aislante?
Un aislante es una sustancia que tiene una resistencia eléctrica muy alta y no permite que fluya la corriente. Los aisladores no conducen la electricidad porque no hay electrones libres. Por lo tanto, se utilizan para la protección contra impactos.
Diferencias entre conductores, semiconductores y aislantes:
| característica | conductor | semiconductor | aislante |
| significado | Un conductor es una sustancia que conduce una carga eléctrica cuando se le aplica un voltaje. | Un semiconductor es un material cuya conductividad está entre un conductor y un aislante. | Un aislante es una sustancia que no permite el paso de la corriente eléctrica. |
| dependencia de la temperatura | La resistencia del conductor aumenta con el aumento de la temperatura. | A medida que aumenta la temperatura, la resistencia del semiconductor disminuye. Por lo tanto, actúa como aislante en el cero absoluto. | Aunque la resistencia del aislador es muy alta, aún disminuye con la temperatura. |
| conductividad | el conductor es muy alta conductividad (10-7 Ʊ/m), Por lo tanto, pueden conducir fácilmente la corriente. | ellos tienen conductividad moderada ((10-7 Ʊ/m A 10-13 Ʊ/m)por lo que pueden actuar como aislantes y conductores en una amplia variedad de condiciones. | ellos son muy baja conductividad (10-13 Ʊ/m), Por lo tanto, no permiten el flujo de corriente. |
| transmisión | La conducción en los conductores se debe a los electrones libres en los enlaces metálicos. | La conducción en semiconductores se debe al movimiento de electrones y huecos. | No hay conducción porque no hay electrones libres ni huecos. |
| banda prohibida | hay Brecha de energía nula o baja Entre las bandas de conducción y valencia de un conductor. No requiere energía extra para el estado conductor. | La banda prohibida de los semiconductores es mayor que la de los conductores, pero menor que la de los aisladores. 1eVSus electrones requieren una pequeña cantidad de energía para el estado de conducción. | La banda prohibida de los aisladores es enorme (+5 eV), se necesita una gran cantidad de energía, como un rayo, para empujar un electrón hacia la banda de conducción. |
| Resistividad | bajo (10-Cinco Ω/min) | Normal (10-CincoΩ/min A 10Cinco Ω/min) | muy alto (10Cinco Ω/min) |
| coeficiente de resistencia | Tiene positivo coeficiente Resistividad, es decir, la resistencia aumenta con la temperatura | Tiene coeficiente negativo Resistividad. | El coeficiente de resistencia del aislador también es negativo Sin embargo, hay mucha resistencia. |
| temperatura absoluta | Algunos conductores especiales se vuelven superconductores cuando se subenfrían hasta el cero absoluto, mientras que otros tienen una resistencia finita. | Los semiconductores se convierten en aislantes en el cero absoluto. | El enfriamiento hasta el cero absoluto aumenta la resistencia del aislador. |
| electrones de valencia de la capa externa | Un electrón de valencia en la capa exterior. | 4 electrones de valencia en la capa exterior. | 8 electrones de valencia en la capa exterior. |
| ejemplo | oro, cobre, plata, aluminio, etc. | silicio, germanio, selenio, antimonio, Arseniuro de galio (conocido como semiaislante), boro, etc. | Caucho, vidrio, madera, aire, mica, plástico, papel, etc. |
| solicitud | Los metales que pueden conducir electricidad, como el hierro y el cobre, se convierten en alambres y cables para transportar la corriente. | Los semiconductores se utilizan todos los días como interruptores, convertidores de energía, amplificadores y más en dispositivos electrónicos como teléfonos móviles, computadoras y paneles solares. | Los aisladores se utilizan para proteger contra altos voltajes y evitar cortocircuitos eléctricos entre cables en circuitos. |
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