Czy gal przewodzi prąd? 9 faktów (jak, dlaczego i zastosowania)

by

Prąd elektryczny jest stosowany jako część lub element, który dopuszcza przepływ prądu elektrycznego. Zbadajmy przewodnictwo elektryczne galu.

Gal jest substancją, która może przenosić elektryczność. Ze względu na bliskie sąsiedztwo niemetali w układzie okresowym pierwiastków oraz fakt, że jego właściwości metaliczne są mniej oczywiste niż właściwości większości innych metali, gal jest słabym dyrygent energii elektrycznej.

Przewodnik przenosi ładunek; często po przyłożeniu napięcia, elektrony lub jony szybko przemieszczają się z atomu na atom. Porozmawiamy o tym później: opisz przewodnictwo elektryczne galu, jego zastosowania do przewodnictwa i jego pozycję jako półprzewodnika.

Jak gal przewodzi prąd?

Galu nigdy nie można znaleźć w znacznych ilościach w żadnych minerałach i nigdy nie występuje w przyrodzie jako wolny pierwiastek. Przeanalizujmy przewodnictwo elektryczne galu.

Po przyłożeniu prądu elektrycznego gal zaczyna reagować z otaczającą wodą, tworząc tlenek galu. Ponieważ tlenek galu ma mniejsze napięcie powierzchniowe niż gal, kulista kropla odpycha go od elektrody.

640px Gal Ga
Credit Image - Gal by Tmv23 (CC-BY-SA-3.0)

Z definicji odwrotność jednostki przewodności elektrycznej jest równa rezystancja mierzona P-metrem firmy Siemens w jednostkach SI. Termin „przewodnictwo właściwe” jest również używany do opisania zdolności materiału do przewodzenia prąd elektryczny.

Przewodnictwo elektryczne galu

Przy normalnym ciśnieniu i temperaturze elementarny gal jest miękkim srebrzystym metalem, ale gdy staje się płynny, zmienia kolor na srebrzystobiały. Przeanalizujmy przewodnictwo galu.

Gal ma przewodność elektryczną 1.8 ×106. Przewodność elektryczna galu służy jako wskaźnik szybkości przepływu energii elektrycznej lub ciepła przez metal.

Zarówno w celu zapewnienia jakości, jak i kontroli podczas produkcji, stosuje się monitorowanie przewodności elektrycznej. Jest szczególnie używany do oceny przewodności prądu elektrycznego materiału.

Dlaczego gal jest słabym przewodnikiem elektryczności?

Gal ma konfiguracja elektronowa z 3d104s24p1. Przyjrzyjmy się przyczynom słabego przewodnictwa elektrycznego galu.

Gal jest słabym przewodnikiem elektryczności, ponieważ nie należy do rodziny przewodników; gal jest przykładem półprzewodnik zewnętrzny pozytywnego rodzaju, co daje mu słaby nośnik elektryczności.

Gal ma luki jako główne nośniki ładunku, które powodują przewodzenie prądu; w rezultacie umożliwia przepływ prądu, ale nie jest przewodnikiem. Przy stężeniu 19 ppm w skorupie kontynentalnej gal jest jednym z najrzadszych pierwiastków na planecie; jego obfitość jest porównywalna z litem i ołowiem.

Czy gal przewodzi prąd jako ciało stałe?

Sztywność struktury i odporność na siły powierzchniowe to dwie cechy ciała stałego. Sprawdźmy, czy stały gal przewodzi prąd elektryczny.

W stanie stałym gal może przewodzić prąd. Cząsteczki galu mają najniższą energię kinetyczną i są ciasno upakowane, gdy są w postaci stałej.

Jest to dziwne, biorąc pod uwagę jego niską temperaturę topnienia, która szybko się ochładza i pozostaje cieczą w temperaturze około 30 stopni Celsjusza, ponieważ gal rozszerza się po zestaleniu i łatwo się ochładza, pozostając cieczą w temperaturach tak niskich jak zero stopni Celsjusza.

Czy ciekły gal przewodzi prąd?

Gal ma molową pojemność cieplną 25.86 dżuli na kelwin na mol. Sprawdźmy, czy płynny gal przewodzi prąd.

Gal w postaci płynnej przewodzi prąd. W temperaturach przekraczających 29.76 stopni Celsjusza, czyli niższych niż temperatura ciała wynosząca 37 stopni Celsjusza, pierwiastek gal jest cieczą.

Przewodność cieplna łodyg stopów, które są ciekłe w temperaturze pokojowej, jest znacznie wyższa niż w przypadku zwykłych cieczy niemetalicznych, umożliwiając ciekłemu metalowi skuteczne przenoszenie ciepła ze źródła ciepła do cieczy.

Czy gal jest półprzewodnikiem?

Półprzewodniki samoistne i przewodniki zewnętrzne to dwie podkategorie półprzewodników. Sprawdźmy, czy półprzewodniki są wykonane z galu.

Półprzewodnikiem jest gal. Krzem domieszkowany galem jest półprzewodnikiem typu p, w którym większość ładunku jest przenoszona przez dodatnio naładowane dziury. Gal jest również znany jako akceptor, ponieważ oferuje dodatkowy stan energetyczny, który może przyjmować elektrony.

Półprzewodniki to substancje, które wykazują przewodnictwo w połowie pomiędzy przewodnictwem a izolatorem. Elektroniczne gadżety nie mogą funkcjonować bez półprzewodników, które mają zaawansowaną komunikację, obliczenia i inne zastosowania.

Zastosowania galu jako przewodnika

Ładunki swobodne występują tylko na powierzchni przewodnika. Przyjrzyjmy się zastosowaniu przewodników dla galu.

  • Obwody mikrofalowe wykorzystują arsenek galu, główną postać chemiczną galu używaną jako przewodnik w elektronice.
  • Gal jest wykorzystywany jako przewodnik w obwodach do szybkiego przełączania.
  • Gal jest również stosowany jako dyrygent w obwodach podczerwieni.

Płynne materiały na bazie galu to coraz większa liczba wielofunkcyjnych materiałów ze względu na ich doskonałe przewodnictwo cieplne i elektryczne, reologię i nielotność, które wykazały ogromny potencjał nowych zastosowań w inżynierii tkankowej, skanowaniu 3D, adaptowalnych przewodach i przenośnej alternatywie energia.

Czy gal przewodzi ciepło?

Gal ma gęstość 5.91 grama na centymetr sześcienny. Sprawdźmy przewodność cieplną galu.

Gal dobrze przewodzi ciepło. Ciekły gal ma przyzwoity przewodność cieplna około 29.3 w/mK w temperaturze 30°C.

Poprzez zderzenia mikroskopijnych cząstek i ruch elektronów wewnątrz ciała przewodzenie ciepła jest przenoszeniem wewnętrznym energia cieplna. Podczas przewodzenia ciepła mogą być obecne małe cząsteczki, takie jak cząsteczki, atomy i elektrony.

Wnioski

Metaliczny gal ma gładki, przypominający szkło srebrny kolor. Jego właściwości metaliczne są mniej widocznie metaliczne niż właściwości większości innych metali, ponieważ znajduje się blisko niemetali w układzie okresowym. Ołów jest lepszym przewodnikiem elektrycznym niż gal, który jest bardziej kruchy.

Przeczytaj także: