Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Energi

Hvorfor er grafit en dårlig leder af elektricitet ved høje temperaturer?

Faktisk er grafit ikke En dårlig leder af elektricitet ved høje temperaturer. Faktisk øges dens ledningsevne med temperatur. Her er hvorfor:

* struktur: Graphites unikke struktur består af lag af carbonatomer arrangeret i hexagonale ark. Inden for disse ark delokaliseres elektroner, hvilket betyder, at de kan bevæge sig frit og bidrage til dets høje ledningsevne.

* Temperatureffekt: Når temperaturen stiger, bliver vibrationerne af carbonatomerne i grafitgitteret mere intense. Denne vibration forbedrer faktisk Konduktiviteten. Her er hvordan:

* øget elektronmobilitet: Øget vibration fører til flere kollisioner mellem elektroner og atomer, hvilket igen øger elektronens energi. Dette resulterer i øget elektronmobilitet og en højere ledningsevne.

* Nedsat modstand: Ved højere temperaturer svækker gittervibrationerne bindingerne mellem carbonatomerne. Dette fald i mellematomisk binding reducerer modstanden mod elektronstrøm, hvilket yderligere forbedrer ledningsevnen.

Så det modsatte er sandt - grafit bliver en Bedre leder af elektricitet ved høje temperaturer.

Vigtig note: Mens konduktiviteten af ​​grafit øges med temperaturen, er den stadig markant lavere end metaller som kobber eller sølv, især ved meget høje temperaturer. Dette skyldes de iboende begrænsninger i Graphit's struktur, hvor elektroner stadig kan støde på en vis modstand på grund af inter-lags interaktioner.