Ohmic versus niet-ohmse geleiders
Elektriciteit is stroom van elektronen en er zijn een aantal stoffen waar geen elektriciteit doorheen kan worden geleid en die bekend staan als niet-geleiders. Maar er zijn er enkele, zoals metalen, die goede geleiders van elektriciteit zijn. Tussen deze geleiders is er ook een classificatie van ohmse en niet-ohmse geleiders. Om de verschillen tussen ohmse en niet-ohmse geleiders te begrijpen, moeten we eerst naar de wet van Ohm kijken.
De wet van Ohm zegt dat de stroom die door een geleider vloeit evenredig is met de geleverde spanning, andere factoren zoals temperatuur worden onder controle gehouden of zijn constant. Nu worden de leiders die deze wet gehoorzamen Ohmische geleiders genoemd, terwijl degenen die deze wet niet volgen, niet-ohmse geleiders worden genoemd. Zuivere metalen zoals koper en wolfraam zijn ohmse geleiders, omdat ze de wet volledig naleven. Deze geleiders hebben constante druk en temperatuur nodig om de wet van Ohm te volgen. Hun weerstand varieert niet met de stroom en blijft constant. De sterkte van de stroom moet echter ook laag zijn, anders zullen ze deze eigenschap van ohmse geleiders verliezen. Dit staat bekend als verwarmingseffect.
In metalen zijn er vrije elektronen die verantwoordelijk zijn voor het dragen van stroom. Deze vrije elektronen trillen en botsen vaak met elkaar en ook met elektronen van nabijgelegen atomen waardoor kinetische energie vrijkomt. Wanneer deze energie verloren gaat als warmte, maakt dit het moeilijk voor de elektronen om er doorheen te gaan en neemt de weerstand van het metaal toe met de verhoogde temperatuur. Dit is wanneer de geleider een niet-ohmse geleider wordt. Wolfraam dat in een gloeilamp wordt gebruikt, is bijvoorbeeld een ohmse geleider en zorgt voor doorgang van de stroom, maar wordt een niet-ohmse geleider wanneer de temperatuur stijgt en deze begint op te gloeien.
In het kort: • Geleiders die de wet van Ohm gehoorzamen, worden Ohmische geleiders genoemd, terwijl degenen die de wet van Ohm niet gehoorzamen, niet-ohmse geleiders worden genoemd. • De stroomsterkte blijft ongewijzigd wanneer de stroom of het voltage wordt omgekeerd in ohmse geleiders; de magnitude verandert in het geval van niet-ohmse geleiders. • In ohmse geleiders is de stroom evenredig met de spanning, terwijl dit niet het geval is met niet-ohmse geleiders • In ohmse geleiders beïnvloedt de temperatuur de stroom en weerstand, terwijl in niet-ohmse geleiders verschillende factoren van invloed zijn op stroom en weerstand.
|