一、定义不同。
1、通常把电阻系数小的(电阻系数的范围约在0.01~1欧毫米/米)、导电性能好的物体叫做导体。例如:银、铜、铝是良导体。
2、电阻系数很大的(电阻系数的范围约为10~10欧姆·毫米/米)、导电性能很差的物体叫做绝缘体。例如:陶瓷、云母、玻璃、橡胶、塑料、电木、纸、棉纱、树脂等物体,以及干燥的木材等都是绝缘体(也叫电介质)。
3、半导体( semiconductor),指常温下导电性能介于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之间的材料。例如:硅、锗、硒、氧化铜等,半导体在电子技术领域应用越来越广泛。
二、用途不同。
1、导体常应用于电化学工业,如电解提纯、电镀等。而把导电过程中不引起化学变化,也没有显著物质转移的导体,如金属,称为“第一类导体”。
2、半导体可以用来测量温度,测温范围可以达到生产、生活、医疗卫生、科研教学等应用的70%的领域。
有较高的准确度和稳定性,分辨率可达0.1℃,甚至达到0.01℃也不是不可能,线性度0.2%,测温范围-100~+300℃,是性价比极高的一种测温元件。
3、绝缘体通常用做电缆的外表覆层。事实上空气本身就是一种绝缘体,并不需要其他的物质进行绝缘。高压输电线就是通过空气绝缘的,因为使用固体(例如塑料)覆层并不实际。
然而,导线相互接触可能造成短路和火灾。在同轴电缆中,中心的导体必须位于正中,以防止电磁波的反射。
三、特点不同。
1、导体升高温度,电阻升高,降低温度,电阻降低。在绝对零度时,有些导体电阻变为0,即成为超导体。
2、半导体温度升高,电阻降低,温度降低,电阻增大。
3、绝缘体的特点是分子中正负电荷束缚得很紧,可以自由移动的带电粒子极少,其电阻率很大,约为10~10欧姆 ·米,所以一般情况下可以忽略在外电场作用下自由电荷移动所形成的宏观电流,而认为是不导电的物质。
参考资料来源:百度百科-导体
参考资料来源:百度百科-半导体
参考资料来源:百度百科-绝缘体
关于导体、半导体和绝缘体的知识点在事业单位公共基础知识的考题中出现过,在事业单位联考的常识题目中也时常会涉及。例如在山西的事业单位考试中曾经考查过这样的一道题目:
锗、硅、硒电阻率受外界条件影响极大,在电子技术和无线电技术中有广泛应用,这样的材料属于( )。
A. 导体
B. 绝缘体
C. 半导体
D. 超导体
此题的考点就是导体、半导体和绝缘体的类型和应用,而题目中的锗、硅、硒都属于半导体。今天,我就来给大家梳理一下生活中常见的导体、半导体和绝缘体。
考点1:生活中常见的导体
一、什么是导体
导体是指电阻率很小且易于传导电流的物质。导体中存在大量可自由移动的带电粒子称为载流子。在外电场作用下,载流子作定向运动,形成明显的电流。
二、常见的导体
金属是最常见的一类导体,例如铝、铁、铜、银等,大部分金属都是导体。金属原子最外层的价电子很容易挣脱原子核的束缚,而成为自由电子,留下的正离子(原子实)形成规则的点阵。金属中自由电子的浓度很大,所以金属导体的电导率通常比其他导体材料的大。金属导体的电阻率一般随温度降低而减小。在极低温度下,某些金属与合金的电阻率将消失而转化为“超导体”。
第二类常见的导体是电解质的溶液,例如酸、碱、盐水溶液。其载流子是正负离子。实验发现,大部分纯液体虽然也能离解,但离解程度很小,因而不是导体。
电离的气体也能导电,被称为气体导体,其中的载流子是电子和正负离子。通常情形下,气体是良好的绝缘体。如果借助于外界原因,如加热或用X射线、γ射线或紫外线照射,可使气体分子离解,因而电离的气体便成为导体。
生活中人们常用的物品,例如图钉、钢尺、铝条、铜线、水壶、回形针、钥匙、铅笔芯等都是导体。石墨、水、人体、大地、湿木等等也都是常见的导体。
考点2:生活中常见的绝缘体
一、什么是绝缘体
不善于传导电流的物质称为绝缘体,绝缘体又称为电介质。它们的电阻率极高。绝缘体和导体,没有绝对的界限。绝缘体在某些条件下可以转化为导体。这里要注意导电的原因:无论固体还是液体,内部如果有能够自由移动的电子或者离子,那么他就可以导电。没有自由移动的电荷,在某些条件下,可以产生导电粒子,那么它也可以成为导体。
二、常见的绝缘体
绝缘体的种类很多:第一类是固体,如塑料、橡胶、玻璃,陶瓷、琥珀等第二类是液体,如各种天然矿物油、硅油、三氯联苯等第三类是气体,如空气、二氧化碳、六氟化硫等。
生活中的玻璃棒、玻璃杯、塑料尺、橡皮、木块、尖刀柄、食用油等都是常见的绝缘体。
三、导体和绝缘体的关系
绝缘体和导体不是绝对的,二者之间没有不可逾越的鸿沟。二者的区分主要是内部能自由移动的电荷的数量,然而也跟外部条件(如电压、温度等)有关。在常温下绝缘的物体,当温度升高到相当的程度,由于可自由移动的电荷数量的增加,会转化成导体。
考点3:生活中常见的半导体
一、什么是半导体
半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体是指一种导电性可受控制,范围可从绝缘体至导体之间的材料。
二、生活中常见的半导体及应用
无论从科技或是经济发展的角度来看,半导体的重要性都是非常巨大的。半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。如二极管就是采用半导体制作的器件。今日大部分的电子产品,如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等,而硅更是各种半导体材料中,在商业应用上最具有影响力的一种。
考点4:20世纪的新四大发明
20世纪的“新四大发明”——原子能、半导体、计算机、激光器,彻底改写了世界科技发展的历史。
试题练习:
下列科技领域的重大进展,不属于20世纪“新四大发明”的是( )。
A. 1906年圣诞前夜,雷吉纳德•菲森登在美国马萨诸塞州采用外差法实现了历史上首次无线电广播
B. 1946年,世界上第一台电子数字积分计算机——埃尼克在美国宾夕法尼亚大学莫尔学院诞生
C. 1954年,莫斯科附近的奥布宁斯克原子能发电站投入运行,标志着人类和平利用原子能时代的到来
D. 1978年,利用半导体材料研制成的超大规模集成电路,集成度达10万以上,电子技术进入微电子时代
【答案】A
【解析】20世纪“新四大发明”是指:原子能、计算机、半导体、激光器。不包括无线电,故答案为A。
当电流通过各种物体时,不同的物体对电流的通过有着不同的阻止能力,有的物体可使电流顺利通过,也有的物体不让其通过,或者在一定的阻力下让它通过。这种不同的物体通过电流的能力,叫做这种物体的导电性能。各种物体均有着不同的导电性能,凡是导电性能很好的物体叫做导体。如银、铜、铝、铅、锡、铁、水银、碳和电解液等都是良好导体。反之,导电能力很差的物体叫做绝缘体。还有,有的物体的导电能力比导体差,但比绝缘体强,这种导体叫做半导体。如常用的晶体管原材料硅、锗等半导体的发现可以追溯到上世纪的一八三几年,但是半导体的真正应用是上世纪中期,特别在1947年晶体管的发明到1958年集成电路的发现和设计研制成功,开辟了微电子的时代。我们今天用到的计算机空间任何一个地方都离不了半导体。比如说硅已经是大规模集成电路的基础元件,与所有的电气所有的光纤移动通信、人造卫星等等,密切相关。信息时代的基础就是半导体,就是硅,用90%以上的电子器件、组件和设备都是用硅材料做成的。半导体的作用从过去工业革命是微电子时代,进一步我们进入光电子时代。半导体材料不但使人类生活有很大改变,也改变了世界的政治、经济和军事地位。最近伊拉克战争基本是空间解决问题,发现目标命中目标是事时,过去要几天时间。海湾战争大概是几天能够决定攻击,到阿富汗的时候减少到九分钟,发现目标定位决策攻击。伊拉克战争就是及时的,发现目标马上攻击。这个时代军事的抵抗形式发生很大的变化,半导体的发明和它的应用使人类进入完全崭新的信息世纪。硅是基础材料,硅的直径越来越大,刚开始硅的直径是一个厘米,现在最大的做到40厘米,一个单晶硅五百公斤,在片子上可以做成集成电路,而集成电路本身表是越来越窄的,原来是几十个微米,后来变成一个微米,现在实验室已经做到35个纳米。尺寸的减小相当于集成的数目越来越多,芯片的功能就越大。我们计算机里面,奔腾2、奔腾3、奔腾4越来越快,而价格还越来越便宜,片子越来越大。一次工艺做出来的芯片片数增多,功能加强,价格降低。这就是人们常说的摩尔定律。以硅为材料的半导体将来可能遇到一些问题,特别研究发现了新的半导体材料,像砷化钾、磷化铟跟硅不一样,硅就是单一的,化合物是两种元素或者三种元素组成的材料,这种材料的性能将比硅更好。硅不发光,这种砷化钾、磷化铟可以发光,可以作为发光管,新的半导体材料既是光电子材料又是微电子材料,可以实现光电集成。我相信有一天我们的手表既能当计算机又能当电话。欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
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