欧姆定律为什么对气体导体和半导体元件不适用?是因为他们的电阻不稳定吗?

欧姆定律为什么对气体导体和半导体元件不适用?是因为他们的电阻不稳定吗?,第1张

欧姆定律适用于纯电阻电路(高中书上有这句话)

对于半导体来说,内部结构很复杂,内部发生一些化学反应,不能使能量全部用于发热,它不是纯电阻电路,所以欧姆定律不适用。

气体导电更复杂。气体介质在电压作用下由于其导电的机理,非线性明显,随电场加强,经过

1,欧姆电导区,基本是线性,符合欧姆定律,电阻很高,电流要高灵敏的静电计才测得出来。

2,饱和电流区,电场加强,电流基本不变。

3,电流激增区,电流随电场强度快速激增,直至气体被击穿。

它也不是非线性元件。

所谓电阻其实也是个理想模型,像我们试验用的实际的电阻其实也是含有电感和电容的,而且有一定的非线性(就是U/I在U不断变大时不是定值了),不过以上现象不明显,我们近似当它是电阻了。

能导电的是导体 不能得使绝缘体 介于二者之间的是半导体

导体是容易导电的物体,即是能够让电流通过材料;不容易导电的物体叫绝缘体。(并不是能导电的物体叫导体,不能导电的物体叫绝缘体,这是一般人常犯的错误)金属导体里面有自由运动的电子,导电的原因是自由电子.半导体随温度其电阻率逐渐变小,导电性能大大提高,导电原因是半导体内的空穴和电子对。在科学及工程上常用利用欧姆[1]来定义某一材料的导电程度。

不善于传导电流的物质称为绝缘体,绝缘体又称为电介质[1]。它们的电阻率极高。绝缘体的定义:不容易导电的物体叫做绝缘体。

绝缘体的种类很多,固体的如塑料、橡胶、玻璃,陶瓷等;液体的如各种天然矿物油、硅油、三氯联苯等;气体的如空气、二氧化碳、六氟化硫等。在通常情况下,气体是良好的绝缘体。

绝缘体在某些外界条件,如加热、加高压等影响下,会被“击穿”,而转化为导体。在未被击穿之前,绝缘体也不是绝对不导电的物体。如果在绝缘材料两端施加电压,材料中将会出现微弱的电流。

绝缘材料中通常只有微量的自由电子,在未被击穿前参加导电的带电粒子主要是由热运动而离解出来的本征离子和杂质粒子。绝缘体的电学性质反映在电导、极化、损耗和击穿等过程中。

绝缘体是一种可以阻止热(热绝缘体)或电荷(电绝缘体)流动的物质。电绝缘体的相对物质就是导体和半导体,他们可以让电荷通畅的流动(注:严格意义上说,半导体也是一种绝缘体,因为在低温下他会阻止电荷的流动,除非在半导体中掺杂了其他原子,这些原子可以释放出多余的电荷来承载电流)。术语电绝缘体与电介质有相同的意思,但是两种术语分别用在不同的领域中。

一个完全意义上的热绝缘体,根据热力学第二定律是不可能存在的。然而,有一些材料(如二氧化硅)就非常接近真正的电绝缘体,从而产生了闪存技术。一个更大类别的材料,如,橡胶和很多的塑料,对于家庭和办公室配线来说都是"完美”的,没有安全性方面的隐患,并且效率也很高。

在没有发明出更好的合成(物理或化学反应)物质前,在大自然的固有物质中,云母和石棉都可以作为很好的热和电绝缘体。

常温下导电性能介于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之间的材料,叫做半导体(semiconductor).

物质存在的形式多种多样,固体、液体、气体、等离子体等等。我们通常把导电性和导电导热性差或不好的材料,如金刚石、人工晶体、琥珀、陶瓷等等,称为绝缘体。而把导电、导热都比较好的金属如金、银、铜、铁、锡、铝等称为导体。可以简单的把介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体。与导体和绝缘体相比,半导体材料的发现是最晚的,直到20世纪30年代,当材料的提纯技术改进以后,半导体的存在才真正被学术界认可。

半导体的分类,按照其制造技术可以分为:集成电路器件,分立器件、光电半导体、逻辑IC、模拟IC、储存器等大类,一般来说这些还会被分成小类。此外还有以应用领域、设计方法等进行分类,最近虽然不常用,单还是按照IC、LSI、VLSI(超大LSI)及其规模进行分类的方法。此外,还有按照其所处理的信号,可以分成模拟、数字、模拟数字混成及功能进行分类的方法。

当然不可以~因为R=U/I

是对

欧姆定律

的定义,既然已经不适应这个定律了自然就不可以用这个公式了。不过某些特定的状态下气体是可以用欧姆定律来计算的。


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