1. Conductivité et résistivité :Les matériaux peuvent être classés en conducteurs, semi-conducteurs ou isolants en fonction de leurs propriétés électriques. Les conducteurs ont une faible résistivité, ce qui signifie qu'ils permettent au courant électrique de circuler facilement, tandis que les semi-conducteurs ont une résistivité intermédiaire et que les isolants ont une résistivité élevée, ce qui en fait de mauvais conducteurs d'électricité.
2. Conducteurs :Les conducteurs les plus courants sont les métaux tels que le cuivre, l’aluminium, l’or et l’argent. Ces matériaux possèdent un faible nombre d’électrons de valence, qui sont faiblement liés à leurs atomes. Lorsqu’un champ électrique est appliqué, ces électrons de valence peuvent se déplacer librement, transportant le courant électrique avec une résistance minimale.
3. Semi-conducteurs :Les semi-conducteurs sont des matériaux qui ont des propriétés électriques entre conducteurs et isolants. Le semi-conducteur le plus connu est le silicium, largement utilisé dans les appareils électroniques. Les semi-conducteurs ont une bande interdite entre leur bande de valence et leur bande de conduction, qui peut être contrôlée par dopage avec des impuretés pour créer soit un semi-conducteur de type n (avec plus d'électrons libres), soit un semi-conducteur de type p (avec plus de trous).
4. Isolateurs :Les isolants sont des matériaux à haute résistivité et faible conductivité. Ils ont une large bande interdite, ce qui rend difficile le déplacement et le transport du courant électrique des électrons de valence. Les isolants courants comprennent le caoutchouc, le plastique, le verre et la céramique.
5. Dépendance à la température :La résistance d'un matériau dépend aussi de la température. En général, la résistance de la plupart des métaux augmente avec l’augmentation de la température, tandis que la résistance des semi-conducteurs diminue. Cette dépendance à la température est une considération importante lors de la conception de circuits électroniques.
6. Alliages et composites :Les alliages sont des mélanges de deux ou plusieurs métaux et leurs propriétés peuvent être différentes de celles des métaux individuels. Les alliages peuvent être conçus pour avoir des valeurs de résistance spécifiques en fonction de leur composition. Les composites sont des matériaux constitués de plusieurs composants, comme une matrice métallique renforcée de particules de céramique. Ces composites peuvent avoir des propriétés électriques adaptées.
Comprendre comment le type de matériau affecte la résistance est essentiel pour concevoir et optimiser des circuits électriques, des composants électroniques et diverses applications impliquant la circulation du courant électrique.
