5.6. Elektriskā strāva dažādās vidēs: metālos, šķidrumos, gāzēs un pusvadītājos

Metālus izmanto elektriskās shēmas elementu izgatavošanai.

http://transcriptions.english.ucsb.edu/resources/guides/tech/web_authoring_basics.asp

Metālos strāvu rada brīvie elektroni. Tie metālos vienmēr ir lielā koncentrācijā. Elektriskās pretestības cēlonis ir brīvo elektronu sadursmes ar joniem. Ir tādi metāli, piemēram, dzīvsudrabs, cinks, alva, alumīnijs, svins un sakausējumi, kuru pretestība zemās temperatūrās lēcienveidā kļūst vienāda ar nulli. Šādu parādību sauc par supravadītspēju. Šajā stāvoklī mainās vairākas metāla īpašības: izzūd elektriskā pretestība, supravadošajā stāvoklī tie nesasilst.

Šķidrumos strāvu rada gan pozitīvie, gan negatīvie joni. Piemēram, tīrs (destilēts) ūdens ir dielektriķis, bet sālsūdens ir labs elektrības vadītājs, jo sāls molekulas ūdenī disociē pozitīvajos un negatīvajos jonos.

Gaiss ir labs izolators. Lai rastos elektriskā strāva, ir vajadzīgi brīvie lādiņnesēji. To skaitu gāzē var palielināt, gāzi jonizējot. Gāzēm piemīt elektronvadītspēja un jonvadītspēja. Gāzes jonizācijai ir nepieciešama enerģija, to gāzes molekulām var pievadīt dažādos veidos: karsējot, apstarojot ar ultravioleto starojumu vai rentgenstarojumu, bombardēt ar elektriski lādētu daļiņu plūsmu.

 

Ziemeļblāzma izstaro gaismu, jo augšējos atmosfēras slāņos saules starojuma ietekmē notiek gāzizlāde. Gāzizlāde notiek arī dažādās sadzīves elektroierīcēs, piemēram apgaismojuma un reklāmas lampās

Zibens ir lielākā dabā novērojamā dzirksteļizlāde

Pusvadītāji ir materiāli, kuru īpatnējā pretestība ir intervālā starp vadītāja un izolatora pretestību, un tā samazinās, paaugstinoties temperatūrai vai palielinoties piejaukumu daudzumam. Elektronikā visplašāk izmantotais pusvadītājs ir silīcijs. Plaši izmanto arī germāniju, selēnu un telūru. Pusvadītājiem, pretēji kā metāliem, paaugstinoties temperatūrai, īpatnējā pretestība ρ samazinās. Pusvadītājiem piemīt divu veidu vadītspēja – elektronu un caurumu vadītspēja. Tos plaši izmanto elektroniskajās ierīcēs.

http://home.swipnet.se/~w-50674/hifi_pics/ hifi_100pr/qsxm2_overview3.jpg

http://www.smelectronics.com/images2/semiconductor.jpg

Mikroshēmās un integrālajās shēmās ir vairāki tūkstoši pusvadītāju ierīču – diodes, tranzistori, rezistori un kondensatori.

Mūsdienu dzīve nav iedomājama bez dažādām pusvadītāju ierīcēm – tranzistoriem, termistoriem, diodēm, fotodiodēm, fotorezistoriem, fotoelementiem.