Geleidt gallium elektriciteit? 9 feiten (hoe, waarom en gebruik)

Een elektrische stroom die wordt toegepast, is een onderdeel of component dat de stroom van elektrische stroom toelaat. Laten we de elektrische geleidbaarheid van het gallium testen.

Gallium is een stof die elektriciteit kan transporteren. Vanwege de nabijheid van niet-metalen in het periodiek systeem en het feit dat de metaaleigenschappen minder duidelijk zijn dan die van de meeste andere metalen, is gallium een ​​slechte dirigent van elektriciteit.

Een conducteur draagt ​​kosten over; vaak, wanneer spanning wordt toegepast, elektronen of ionen gaan snel van atoom naar atoom. We zullen er later meer over vertellen: beschrijf de elektrische geleidbaarheid van gallium, het gebruik ervan voor geleidbaarheid en zijn positie als halfgeleider.

Hoe geleidt gallium elektriciteit?

Gallium kan nooit in significante hoeveelheden in mineralen worden aangetroffen en wordt nooit als vrij element in de natuur aangetroffen. Laten we de elektrische geleiding van gallium.

Wanneer een elektrische stroom wordt aangelegd, begint het gallium te reageren met het omringende water om galliumoxide te vormen. Omdat galliumoxide minder oppervlaktespanning heeft dan gallium, drijft de bolvormige druppel het weg van de zijkant van de elektrode.

640px Galliumga
Image Credit - Gallium by Tmv23 (CC-BY-SA-3.0)

Per definitie is de reciproque van de elektrische geleidbaarheidseenheid gelijk aan de elektrische weerstand gemeten met de Siemens P-meter in SI-eenheden. De term "specifieke geleiding" wordt ook gebruikt om het vermogen van een materiaal om te geleiden te beschrijven elektrische stroom.

Elektrische geleidbaarheid van gallium

Bij normale druk en temperatuur is elementair gallium een ​​zacht zilverachtig metaal, maar wanneer het vloeibaar wordt, wordt het zilverwit. Laten we de geleiding van gallium bestuderen.

Gallium heeft een elektrische geleidbaarheid van 1.8 ×106. De elektrische geleidbaarheid van gallium dient als maatstaf voor hoe snel elektriciteit of warmte door het metaal kan bewegen.

Voor zowel kwaliteitsborging als controle tijdens de productie wordt elektrische geleidbaarheidsbewaking gebruikt. Het wordt specifiek gebruikt om de elektrische stroomgeleiding van een materiaal te beoordelen.

Waarom is gallium een ​​slechte geleider van elektriciteit?

Gallium heeft een elektronen configuratie van 3d104s24p1. Laten we eens kijken naar de redenen voor de slechte elektrische geleidbaarheid van gallium.

Gallium is een slechte geleider van elektriciteit omdat het niet tot de geleidersfamilie behoort; gallium is een voorbeeld van een extrinsieke halfgeleider van de positieve soort, waardoor het een slechte drager van elektriciteit is.

Gallium heeft gaten als de belangrijkste ladingsdragers, die stroomgeleiding veroorzaken; als gevolg hiervan kan er stroom doorheen stromen, maar is het geen geleider. Met een concentratie van 19 ppm in de continentale korst is gallium een ​​van de zeldzaamste elementen van de planeet; de overvloed is vergelijkbaar met die van lithium en lood.

Geleidt gallium elektriciteit als vaste stof?

Structuurstijfheid en weerstand tegen oppervlaktekracht zijn twee kenmerken van een vaste toestand. Laten we eens kijken of vast gallium elektriciteit geleidt.

In vaste toestand kan gallium elektriciteit geleiden. Galliummoleculen hebben de laagste kinetische energie en zijn stevig verpakt als ze in vaste vorm zijn.

Het is vreemd gezien het lage smeltpunt, dat snel afkoelt en vloeibaar blijft bij ongeveer 30 graden Celsius, omdat gallium bij stolling uitzet en gemakkelijk overkoelt, en vloeibaar blijft bij temperaturen tot nul graden Celsius.

Geleidt vloeibaar gallium elektriciteit?

Gallium heeft een molaire warmtecapaciteit van 25.86 joule per Kelvin per mol. Laten we eens kijken of galliumvloeistof elektriciteit geleidt.

Gallium in vloeibare vorm geleidt elektriciteit. Bij temperaturen boven de 29.76 graden Celsius, wat lager is dan de lichaamstemperatuur van 37 graden Celsius, is het element gallium een ​​vloeistof.

De thermische geleidbaarheid van gelegeerde stelen, die bij kamertemperatuur vloeibaar zijn, is aanzienlijk hoger dan die van gewone niet-metalen vloeistoffen, waardoor het vloeibare metaal op een effectieve manier warmte van de warmtebron naar de vloeistof kan overbrengen.

Is gallium een ​​halfgeleider?

Intrinsieke halfgeleiders en extrinsieke geleiders zijn twee subcategorieën van halfgeleiders. Laten we eens kijken of halfgeleiders gemaakt zijn van gallium.

De halfgeleider is gallium. Met gallium gedoteerd silicium is een p-type halfgeleider, waarbij het grootste deel van de lading wordt gedragen door positief geladen gaten. Gallium staat ook bekend als acceptor omdat het een extra energietoestand biedt die elektronen kan accepteren.

Halfgeleiders zijn stoffen die een geleidbaarheid vertonen die het midden houdt tussen die van isolatoren en geleiders. Elektronische gadgets kunnen niet functioneren zonder halfgeleiders, die geavanceerde communicatie-, computer- en andere toepassingen hebben.

Gebruik van gallium als geleider

Gratis ladingen zijn alleen aanwezig op het oppervlak van de geleider. Laten we eens kijken naar de geleidertoepassingen voor gallium.

  • Microgolfcircuits gebruiken galliumarsenide, de belangrijkste chemische vorm van gallium die wordt gebruikt als geleider in elektronica.
  • Gallium wordt gebruikt als geleider in circuits voor snel schakelen.
  • Gallium wordt ook gebruikt als een dirigent in infraroodcircuits.

Op gallium gebaseerde vloeibare materialen zijn een toenemend aantal multifunctionele dingen vanwege hun uitstekende thermische en elektrische geleidbaarheid, reologie en niet-vluchtigheid en hebben een groot potentieel getoond voor opkomende toepassingen in tissue engineering, 3D-scanning, aanpasbare koorden en draagbare alternatieven energie.

Geleidt gallium warmte?

Gallium heeft een dichtheid van 5.91 gram per kubieke centimeter. Laten we de warmtegeleiding van gallium testen.

Gallium voert warmte goed af. Vloeibaar gallium heeft een respectabel karakter thermische geleidbaarheid van ongeveer 29.3 w/mK bij 30 °C.

Door microscopische deeltjesbotsingen en de beweging van elektronen in een lichaam, is warmtegeleiding de overdracht van intern thermische energie. Bij warmtegeleiding kunnen kleine deeltjes zoals moleculen, atomen en elektronen aanwezig zijn.

Conclusie

Het metaal gallium is een gladde, glasachtige zilveren kleur. De metaalachtige kenmerken zijn minder zichtbaar metaalachtig dan die van de meeste andere metalen, omdat het zich dicht bij de niet-metalen in het periodiek systeem bevindt. Lood is een betere elektrische geleider dan gallium, dat brosser is.

Lees ook: