مقارنة بين الموصلات والعوازل وأشباه الموصلات

يتم تقسيم المواد حسب خصائصها الكهربائية إلى 3 أقسام، الموصلات والعوازل الكهربائية، وأشباه الموصلات، وتختلف هذه المواد بخصائصها وصفاتها وقدرتها على توصيل التيار الكهربائي باختلاف حالة الإلكترونات الموجودة على سطحها، فإما أن تُسهل حركة مرور التيار الكهربائي، أو تعيقه، كما يوجد العديد من الفروقات بين هذه المواد التي تُكسبها صفاتها الخاصة.

الموصلات والعوازل وأشباه الموصلات من حيث مجالات الاستخدام

وفيما يأتي أكثر مجالات الاستخدام للموصلات والعوازل وأشباه الموصلات:

مجالات استخدام الموصلات

تتنوع مجالات استخدام الوصلات في الحياة اليومية وفيما يأتي أهم هذه الاستخدامات:^[٢]

• تستخدم الموصلات مثل الألمنيوم في صناعة أواني المطبخ المختلفة ورقائق تخزين الطعام وذلك لقدرتها على توصيل الحرارة والاحتفاظ بها.
• تُستخدم في صناعة محركات السيارات وذلك لموصليتها للحرارة، مثل الحديد.
• تستخدم في صناعة مُشعات السيارة (Car Radiators) وذلك لقدرتها على تصريف الحرارة بعيدًا عن محرك السيارة.
• تستخدم الموصلات مثل الزئبق في صناعة موازين الحرارة لقياس درجة حرارة الجسم.
• تستخدم في الأسلاك والدوائر الكهربائية مثل النحاس والألمنيوم.^[٢٨]
• تستخدم في مجالات شبكات اتصالات الهواتف المحمولة.^[٢٩]
• تستخدم في صناعة الآلات الطبية مثل آلات تصوير الرنين المغناطيسي.^[٢٩]

مجالات استخدام أشباه الموصلات

يكثُر استخدام أشباه الموصلات في المجالات المختلفة في الحياة، وذلك بسبب تكلفتها المنخفضة ودقة عملها،^[٣٠] ويندرج فيما يأتي أشهر استخدامات أشباه الموصلات الكهربائية:

• تدخل المواد شبه الموصلة في تصنيع الأجهزة الكهربائية التي تستخدم يوميًا في الحياة، إذ تستخدم بكثرة في تصنيع أجهزة التحكم عند بعد الخاصة بالآلات الكهربائية مثل جهاز التحكم بالمكيف الكهربائي.^[٣١]
• تستخدم أشباه الموصلات في المجال الطبي في أجهزة العلاج بالليزر.^[٣١]
• تستخدم أشباه الموصلات في صناعة أجهزة الترانزستور (Transistors)،^[٣٢] وهي أجهزة صغيرة تستخدم لتوليد الإشارات الكهربائية، وتضخيمها والتحكم فيها.^[٣٣]
• تدخل في تصنيع الصمامات الثنائية (Diode)، التي تسمح بمرور التيار الكهربائي باتجاه واحد.^[٣٤]
• تستخدم في تقنية النانو (Nanotechnology).^[٣٤]
• تستخدم أشباه الموصلات في أجهزة الاستشعار البصرية (Optical Sensors)، والبواعث الضوئية (Light Emitters).^[٣٠]
• توجد في الطابعات ثلاثية الأبعاد، وفي الآلة الحاسبة، وأجهزة الكمبيوتر، وألواح الطاقة الشمسية.^[٣٥]
• تستخدم في تصنيع السيارات ذاتية القيادة.^[٣٥]
• تستخدم في صناعة المعالجات الدقيقة التي تستخدم في التحكم بالمركبات الفضائية، والقطارات، والإنسان الآلي.^[٣٥]

مجالات استخدام العوازل

من أكثر مجالات استخدام العوازل الكهربائية ما يأتي:^[٢]

• تعمل العوازل الكهربائية على إعاقة حركة الإلكترونات من خلالها، ولذلك تستخدم بشكل واسع جدًا في الأنظمة التي تحتوي على جهد كهربائي عالي، وفي لوحات الدوائر الكهربائية.
• تستخدم العوازل الكهربائية بكثرة في طلاء الأسلاك والكيبلات الكهربائية.
• تستخدم في تصنيع لاصق الأقمشة الحراري، والذي يستخدم في عزل الأسلاك الكهربائية، وعادةً ما يدخل القطن في تصنيع هذا النوع من اللاصق.^[٣٦]
• تستخدم العوازل الكهربائية في مصابيح الفلوريسينت، والقواطع والمكثفات الكهربائية، وعادةً ما تستخدم أنواع من الزيوت كعازل كهربائي في هذه المجالات، إذ تسمى الزيوت العازلة (Insulating Oil) أو الزيوت المتحولة (Transforming Oil).^[٣٦]
• تستخدم العوازل الكهربائية في عزل التيار الكهربائي في المباني التجارية وفي المنازل وبالأخص العوازل البلاستيكية مثل مادة (PVC).^[٣٦]

يختلف استخدام الموصلات والعوازل وأشباه الموصلات في الحياة اليومية، وتعتمد التكنولوجيا الحديثة بشدة على هذه المواد، إذ تستخدم بشكل واسع جدًا في الدوائر الكهربائية، ومحركات السيارات، وتصنيع الأجهزة الكهربائية المختلفة، وتصنيع أجهزة التحكم، كما تستخدم في تصنيع أنواع اللواصق المختلفة التي تعمل على عزل التيار الكهربائي لحماية الإنسان عند لمس الأسلاك الكهربائية.

المراجع

1. ^ ^{أ ب} "Conductors And Insulators", byjus, Retrieved 10/9/2021. Edited.
2. ^ ^{أ ب ت ث ج ح خ د} "Conductors and Insulators", toppr, Retrieved 10/9/2021. Edited.
3. ↑ "Insulator Examples and Their Purpose", examples, Retrieved 11/9/2021. Edited.
4. ^ ^{أ ب ت} "Semiconductors", byjus, Retrieved 10/9/2021. Edited.
5. ↑ "What are Semiconductors?", matse, Retrieved 10/9/2021. Edited.
6. ^ ^{أ ب} "Material Science ", nptel, Retrieved 14/9/2021. Edited.
7. ^ ^{أ ب ت} "resistivity.", electronics, Retrieved 12/9/2021. Edited.
8. ^ ^{أ ب} "semiconductors", byjus, Retrieved 12/9/2021. Edited.
9. ^ ^{أ ب ت} "Temperature Coefficient of Resistance", allaboutcircuits, Retrieved 14/9/2021. Edited.
10. ↑ "Temperature Effects on Resistance", learnabout, Retrieved 14/9/2021. Edited.
11. ^ ^{أ ب} "conductors-insulators", byjus, Retrieved 12/9/2021. Edited.
12. ↑ "Explain insulator and semiconductor on the basis of conduction of electricity.", Toppr, Retrieved 16/9/2021. Edited.
13. ^ ^{أ ب} "Types of Materials", physics, Retrieved 14/9/2021. Edited.
14. ↑ "Charge carriers in semiconductor material", meroli, Retrieved 14/9/2021. Edited.
15. ^ ^{أ ب ت} "Electro - Principles", apps, Retrieved 12/9/2021. Edited.
16. ^ ^{أ ب ت ث ج} "The Physics Hypertextbook", physics, Retrieved 12/9/2021. Edited.
17. ↑ "temperature-dependence-resistance", vedantu, Retrieved 12/9/2021. Edited.
18. ↑ "Superconductivity", allaboutcircuits, Retrieved 14/9/2021. Edited.
19. ↑ "3rd December 2019quora14Why does a semiconductor behave as an insulator at absolute zero?Upvote7Downvote1", answersdrive, Retrieved 14/9/2021. Edited.
20. ↑ "Conduction in Semiconductors", pveducation, Retrieved 14/9/2021. Edited.
21. ^ ^{أ ب ت ث} "Band_Structure", libretexts, Retrieved 12/9/2021. Edited.
22. ^ ^{أ ب} "Conductors-and-insulators", britannica, Retrieved 12/9/2021. Edited.
23. ↑ "semiconductors", pveducation, Retrieved 12/9/2021. Edited.
24. ↑ "conductors-and-insulators", magcraft, Retrieved 12/9/2021. Edited.
25. ↑ "what-are-the-6-semiconductors", mvorganizing, Retrieved 12/9/2021. Edited.
26. ↑ "Thermodynamic temperature", ifisc., Retrieved 12/9/2021. Edited.
27. ↑ "Band Gap", pveducation, Retrieved 12/9/2021. Edited.
28. ↑ "What Are Some Good Conductors?", sciencing, Retrieved 11/9/2021. Edited.
29. ^ ^{أ ب} "The Advantages & Disadvantages of Superconductors", sciencing, Retrieved 11/9/2021. Edited.
30. ^ ^{أ ب} "semiconductor", britannica, Retrieved 11/9/2021. Edited.
31. ^ ^{أ ب} "What are semiconductors?", hitachi, Retrieved 11/9/2021. Edited.
32. ↑ "Semiconductors Shaping Society", electrochem, Retrieved 11/9/2021. Edited.
33. ↑ "transistor", britannica, Retrieved 11/9/2021. Edited.
34. ^ ^{أ ب} "WHAT IS A SEMICONDUCTOR? TYPES, EXAMPLES & APPLICATIONS", theengineeringprojects, Retrieved 11/9/2021. Edited.
35. ^ ^{أ ب ت} "semiconductors", byjus, Retrieved 11/9/2021. Edited.
36. ^ ^{أ ب ت} "Insulator Examples and Their Purpose", yourdictionary, Retrieved 11/9/2021. Edited.