Conducteurs:
* électrons libres: Les conducteurs ont de nombreux électrons libres, ce qui signifie des électrons qui sont vaguement liés à leurs atomes et peuvent facilement se déplacer à travers le matériau.
* métaux: Les métaux sont d'excellents conducteurs parce que leurs électrons externes sont faiblement tenus et forment facilement une «mer» d'électrons libres. Les exemples incluent le cuivre, l'argent, l'or et l'aluminium.
* Autres matériaux: Certains non-métaux, comme le graphite (une forme de carbone), ont également des électrons libres en raison de leur structure atomique unique.
Isolateurs:
* Electrons étroitement liés: Les isolateurs ont très peu d'électrons libres. Leurs électrons sont étroitement liés à leurs atomes et ne peuvent pas facilement se déplacer.
* Exemples: Le verre, le caoutchouc, le plastique et le bois sont de bons isolateurs.
Semi-conducteurs:
* Comportement intermédiaire: Les semi-conducteurs se situent entre les conducteurs et les isolateurs. Ils ont des électrons libres, mais leur conductivité peut être manipulée par diverses techniques.
* Exemples: Le silicium et le germanium sont couramment utilisés dans les transistors et les circuits intégrés.
comment cela fonctionne:
* courant électrique: Lorsqu'une tension est appliquée à travers un conducteur, les électrons libres sont poussés par le champ électrique, créant un courant électrique. Plus la densité des électrons libres est élevée, plus il est facile pour le courant de circuler.
* Résistance: Les isolateurs ont une forte résistance au courant électrique car leurs électrons sont étroitement liés. Les conducteurs ont une faible résistance.
Facteurs affectant la conductivité:
* Matériel: Différents matériaux ont des structures électroniques différentes et, par conséquent, différentes conductivités.
* Température: En général, la conductivité diminue avec l'augmentation de la température des métaux, car les atomes vibrent davantage et gênent le mouvement des électrons.
* impuretés: La présence d'impuretés peut affecter la conductivité, ce qui l'augmente parfois (comme dans le dopage semi-conducteur) et parfois la diminuer (comme dans la création d'alliages).
en résumé:
La conductivité d'un matériau est principalement déterminée par la disponibilité d'électrons libres. Les métaux ont de nombreux électrons libres et sont d'excellents conducteurs, tandis que les isolateurs en ont très peu et sont des conducteurs pauvres. Les semi-conducteurs se trouvent entre les deux, leur conductivité étant contrôlable.
