Conducția

CONDUCTIA IONICA A CRISTALELOR ELECTROIZOLANTE

Conductia ionica se poate realiza prin convectia ionilor interstitiali proprii – produsi de defecte Frenkel –, prin convectia “nodurilor” vacante –produse de defecte Frenkel sau Shottky-, sau prin convectia ionilor de impuritate din noduri sau interstitii. Cum conductia ionica se realizeaza prin convectia mai mulor specii de ioni expresia conductivitatii totale de tip ionic este : Ãion=£Crexp[-wr/kT]. Marimile Cr cresc odata cu concentratiile numerice ale ionilor, deci ale defectelor retelei cristaline. Aceste expresii sunt valabila atata timp cat ramane valabila aproximatia cu care s-a stabilit expresia mobilitatii si anume: argumentul functiilor hiperbolice sh[±] si ch[±] este mult mai mic ca 1.

CONDUCTIA ELECTRONICA A CRISTALELOR ELECTROIZOLANTE

Conductia electronica trebuie studiata separat pt campurile electrice uzuale (intervalul lui Ohm) si pt cele intense (intervalul lui Pool).

1.in campuri electrice uzuale conductia electronica s realizeaza la fel ca si in cazul semiconductorilor prin convectia electronilor promovati in banda de conductie din banda de valenta sau de pe nivelurile donoare care determina si niveluri acceptoare si prin convectia golurilor din banda de valenta. Conductivitatea electronica este suma conductivitatii intrinseci Ãi a celei extrinseci Ãe si prin goluri Ãg : Ãel=Ãi+Ãe+Ãg =Ciexp[-wi/2kT]+ Ceexp[-we/2kT]+ Cgexp[-wg/2kT]. In intervalul lui Ohm conductivitatea electronica este asigurata de impuritatile din izolanti si nu depinde practic de intensitatea campului electric.

2.in campurile electrice intense conductia electrica este in mod esential determinata de electronii din banda de conductie puternic accelerati de campul electric. Electronii sunt promovati in banda de conductie in principal de nivelurile de energie introduse de impuritati sau de alte defecte de redea in banda interzisa Fermi dar si din banda de valenta prin efectul tunel. De asemenea, ei mai pot fi injectati de electrozi sau pot fi produsi prin efecte externe ca iradierile cosmice. Conductivitatea totala a unui cristal izolant in campuri electrice uzuale este: Ã =Ãel +Ãion=£Cr exp[wr/2kT]. La critalele izolante conductivitatea electrica creste sensibil cu termperatura. De asemenea ea creste cu procentul de impuritati cea mai importanta fiind umiditatea de unde necesitatea utilizarii unor materiale curate si cat mai pure si la nevoie impregnate si lacuite pt a le impiedica sa absoarba umezeala.

CONDUCTIA ELECTRICA A LICHIDELOR ELECTROIZOLANTE

Conductia electrica a lichidelor electroizolante depinde de tipul moleculelor (polare sau nepolare) si de gradul de impuritate. In cazul lichidelor nepolare,purtatorii de sarcina ce realizeaza conductia electrica sunt ionii(poz si neg)rezultati din disocierea moleculelor de impuritati. La lichidele polare conductia electrica este asigurata atat de ionii de impuritate cat si de ionii proprii rezultati din disocierea, sub actiunea campului electric, a moleculelor polare. Spre deosebire de gaze unde miscarea moleculelor este total dezordonata la lichide moleculele oscileaza in jurul unei pozitii de echilibru. Durata de timp medie de trecere dintr-un puct de echilibru in altul se numeste durata de relaxare Ä. Trecerea din-tro astfel de pozitie nestabila in alta se face prin escaladarea unei bariere de energi dependenta de natura lichidului. In campuri electrice intense conductivitatea lichidelor creste cu cresterea intensitatii campului electric.

CONDUCTIA ELECTRICA A GAZELOR

Conductia electrica a gazelor se datoreaza atat ionilor obtinuti prin ionizarea moleculelor gazului care sunt in general neutre cat si electronilor emisi de electrozi. O parte dintre purtatorii de sarcina(poz si neg)se recombina intre ei acest proces de recombinare impreuna cu acela de andrenare a purtatorilor de sarcina de catre insusi curentul electric, duce la scaderea concentratiei purtatorilor de sarcina. In regim stationar nr purtatorilor rezultati din ionizari este egal cu nr purtatorilor care se recombina sau sunt andrenati in curentule elctric.

1.in campuri electrice slabe ciocnirile dintre particule sunt rare,sursa purtatorilor de sarcina constituind-o doar agentii de ionizare externi. Deoarece incetarea actiunii agentilor externi conduce la disparitia purtatorilor de sarcina din gaz si deci a curentului electric de conductie se presupune ca in acest caz se produce o descarcare neautomata sau intretinuta. Disparitia purtatorilor de sarcina se face prin recombinare procesul de antrenare a lor de catre curentul electric fiind f slab neglijabil in raport cu cel de recombinare.