Проводники первого рода: 8. Проводники первого и второго рода. Физическая химия: конспект лекций

Содержание

8. Проводники первого и второго рода. Физическая химия: конспект лекций

8. Проводники первого и второго рода

Проводники – вещества, проводящие электрический ток благодаря наличию в них большого количества зарядов, способных свободно перемещаться (в отличие от изоляторов). Они бывают I (первого) и II (второго) рода. Электропроводность проводников I рода не сопровождается химическими процессами, она обусловлена электронами. К проводникам I рода относятся: чистые металлы, т. е. металлы без примесей, сплавы, некоторые соли, оксиды и ряд органических веществ. На электродах, выполненных из проводников I рода, происходит процесс переноса катиона металла в раствор или из раствора на поверхность металла. К проводникам II рода относятся электролиты. В них прохождение тока связано с химическими процессами и обусловлено движением положительных и отрицательных ионов.

Электроды первого рода. В случае металлических электродов первого рода такими ионами будут катионы металла, а в случае металлоидных электродов первого рода – анионы металлоида.

Серебряный электрод первого рода Ag⁺/Ag. Ему отвечает реакция Ag⁺ + e^—= Ag и электродный потенциал

EAg⁺ /Ag = Ag⁺/ Ag+b⁰lg a Ag⁺.

После подстановки численных значений Е ⁰ и b⁰ при 25 ^oС:

Примером металлоидных электродов первого рода может служить селеновый электрод Se^2–/Se, Se + 2e^—= Se²; при 25 ^oС ESe^2–/Se⁰ = –0,92 – 0,03lg a Se^2–.

Электроды второго рода

– полуэлементы, состоящие из металла, покрытого слоем труднорастворимого соединения (соли, оксида или гидроксида) и погруженного в раствор, содержащий тот же анион, что и труднорастворимое соединение электродного металла. Схематически электрод второго рода можно представить так: А^Z–/MA, M, а протекающую в нем реакцию – МА + ze = М + А^Z^–.

Отсюда уравнением для электродного потенциала будет:

Каломельные электроды – это ртуть, покрытая пастой из каломели, и ртуть, находящаяся в контакте с раствором KCl.

Cl^– / Hg₂Cl₂, Hg.

Электродная реакция сводится к восстановлению каломели до металлической ртути и аниона хлора:

Потенциал каломельного электрода обратим по отношению к ионам хлора и определяется их активностью:

При 25 ^оС потенциал каломельного электрода находят по уравнению:

Ртутно-сульфатные электроды SO₄²^–/Hg₂SO₄, Hg аналогичны каломельным с той лишь разницей, что ртуть здесь покрыта слоем пасты из Hg и закисного сульфата ртути, а в качестве раствора используется H₂SO₄. Потенциал ртутно-сульфатного электрода при 25

oС выражается уравнением:

Хлорсеребряный электрод представляет собой систему Cl^–/AgCl, Ag, а его потенциалу отвечает уравнение:

ECl^– /AgCl, Ag = E⁰Cl^–/AgCl, Ag ^–^b^{lg a}^Cl–

или при 25 ^оС:

ECl^–/AgCl, Ag = 0,2224 – 0,0592 lg a Cl^–.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Проводники первого рода — Справочник химика 21

Различают две основные группы проводников электрического тока проводники первого рода, электрическая проводимость которых обусловлена электронами, и проводники второго рода, обладающие ионной проводимостью. В особую группу входят полупроводники, прохождение тока через которые обеспечивают, с одной стороны, возбужденные электроны, а с другой — так называемые дырки — вакантные места на энергетических уровнях, которые покинуты возбужденными электронами. Главную роль в электрохимии играют ионные проводники — растворы и расплавы электролитов, некоторые вещества в твердом состоянии, ионизированные газы. При протекании постоянного электрического тока через электрохимические системы на электродах возникают электрохимические реакции, которые подчиняются двум законам Фарадея [c. 455]
Проводники первого рода [c.423]

Рассмотрим цепь, составленную так, что в начале и конце ее находится один и тот же проводник (Рис. XIX, 16). Такая цепь называется правильно разомкнутой. О правильно разомкнутой цепи, состоящей из двух проводников, говорить не имеет смысла, ибо э.д.с. (Е = А1В—В]А) всегда равна нулю. Если же правильно разомкнутая цепь состоит из трех и более проводников, то по отношению к э.д.с. следует различать цепи, состоящие только из проводников первого рода, и цепи, в которые входят также проводники второго рода.

[c.520]

Сдвоенные химические цепи. В сдвоенных химических цепях две простые химические цепи, отличающиеся лишь активностью электролита, имеют один общий электрод и, таким образом, электрически соединены через проводник первого рода в единую цепь. Так, например, простые цепи с хлорсеребряным и водородным электродами можно превратить в сдвоенную цепь с общим водородным электродом [c. 204]

В зависимости от природы переносчиков электрических зарядов проводники электрического тока подразделяются на проводники первого рода и проводники второго рода. К первым относятся материалы, обладающие электронной проводимостью. Таковы металлы, графит, плазма и полупроводники. К проводникам второго рода относятся материалы, обладающие ионной проводимостью. Таковы расплавы и растворы электролитов. [c.259]

Кроме напряжения при электролизе нужно учитывать силу тока в цепи. По закону Ома в проводниках первого рода сила тока (/) прямо пропорциональна приложенному напряжению ( ) и обратно пропорциональна сопротивлению (Н). В случае растворов электролитов (в проводниках второго рода) следует принимать во внимание возникновение э. д. с. поляризации, которая противодействует прохождению тока, и потому при вычислении силы тока должна вычитаться из величины приложенного напряжения.

[c.436]

Электрический ток в проводниках первого рода осуществляется потоком электронов электронная проводимость). К таким проводникам относятся твердые и жидкие металлы и некоторые неметаллы (графит, сульфиды цинка и свинца). [c.384]

Электропроводность металлов в твердом и в расплавленном состоянии обусловливается тем, что между их частицами осуществляется металлическая связь за счет свободно перемещающихся электронов электронного газа проводники первого рода).

[c.162]

К проводникам первого рода относят металлы, в которых электрический ток обусловлен электронной проводимостью [c.35]

Твердые и жидкие проводники, прохождение через которые электрического тока не вызывает переноса вещества в виде ионов, называются проводниками первого рода. [c.384]

Чаще всего электроды состоят из проводника первого рода (металл, уголь) и проводника второго рода (раствор или расплав электролита). Потенциалопределяющие (электродные) процессы представляют собой окислительно-восстановительные реакции, которые можно записать в общем виде [c. 466]

Прохождение электрического тока через проводники первого рода не сопровождается переносом вещества в виде ионов. Примером могут служить металлы и полупроводники. Растворы электролитов являются проводниками второго рода. Прохождение через них электрического тока вызывает передвижение вещества в виде ионов и его химические превращения. Ток к проводникам второго рода подводится через проводники первого рода. При прохождении постоянного тока в местах, где изменяется механизм переноса электричества, ионы электролита разряжаются, а нейтральные атомы приобретают заряд. Это электродные процессы. Они подчиняются двум законам, сформулированным М. Фарадеем (1834 г.)

[c.180]

Важнейшей количественной характеристикой электрохимического элемента или цепи элементов является электродвижущая сила (э. я. с., обозначаемая в дальнейшем через Е), которая равна разности потенциалов правильно разомкнутого элемента, т. е. разности потенциалов между концами проводников первого рода из одного и того же материала, присоединенных к конечным электродам элемента (цепи). Знак э.д.с. совпадает со знаком суммарной разности потенциалов цепи или противоположен ему, в зависимости от принятой системы знаков.

[c.518]

Почему для измерения электрической проводимости растворов необходимо пользоваться приборами, работающими на переменном токе, а для измерения электрической проводимости проводников первого рода допустимо использовать любые приборы (работающие как на постоянном, так и на переменном токе) [c.206]

Для проводников первого рода имеем [c.520]

Необходимым условием равенства нулю э.д.с. цепи проводников первого рода является равенство температур всех кон-таков между различными проводниками. При несоблюдении этого условия возникают термоэлектродвижущие силы, здесь 10 рассматриваемые. [c.521]

Что касается гальвани-потенциалов между различными проводниками первого рода (металлами), то их устранить нельзя. [c.543]

Введение. Проводники электрического тока делятся на электронные, или проводники первого рода, и ионные, или проводники второго рода. [c.380]

К электрическим методам защиты относится также так называемый эле/сгрофенаж, применяемый для борьбы с разрушающим действием блуждающих токов на подземные металлические сооружения. Сущность электродренажа заключается в том, что после нахождения на подземном металлоизделии анодных зон, опасных в коррозионном отношении, их соединяют проводниками первого рода с источниками блуждающих токов (трамвайным рельсом, кабелем постоянного тока и т. п.). Тогда весь ток пойдет по металлическому проводнику, и опасность появления анодной реакции будет ликвидирована. [c.504]

Тогда при коротком замыкании электродов с помощью проводника первого рода из-за разности величин электродных потенциалов ячейка работает самопроизвольно — в цепи течет ток, т.е. выделяется электрическая энергия. Это происходит до тех пор, пока потенциалы электродов не достигнут одинаковых значений. Поэтому такие элементы могут служить источником постоянного тока (например, сухие батареи, кислотные и щелочные аккумуляторы и др. ). Подобные электрохимические ячейки принято называть гальваническими элементами, разность потенциалов электродов в которых представляет собой электродвижущую силу (э.д.с.) элемента. [c.125]

Различают проводники первого и второго рода. В проводниках первого рода перенос заряда осуществляется либо при помощи электронов, либо при помощи электронов и дырок. В проводниках второго рода электрическая проводимость обусловливается положительными и отрицательными иона-м и. Металлы и полупроводники являются проводниками первого рода, а водные растворы солей, кислот, щелочей, солевые расплавы, кристаллы солей — проводники второго рода. В солевых расплавах и кристаллах солей существенную роль играет также электронная проводимость. [c.361]

Однако независимо от направления написания схемы указанной ячейки, если электроды в ней внешне замкнуть накоротко проводником первого рода, то единственно возможной электрохимической реакцией будет изображенная уравнением (5. 2). Это означает, что лишь это направление реакции соответствует электрохимическому процессу, реально происходящему в ячейке при самопроизвольной ее работе. Следовательно, только схематическое изображение (5.2.1) состоятельно для гальванического элемента, э.д.с. которого является мерой работы превращения химической реакции в электрическую. В потенциометрии всегда имеем дело с гальваническими элементами, э.д.с. которых подлежит измерению. Если же в гальваническом элементе [c.126]

Электрохимическая цепь находится в равновесии, если на всех межфазных границах достигнуто равновесие и исключен диффузионный потенциал. В этом случае разность потенциалов между концами проводников первого рода, присоединенных к электродам, называется электродвижущей силой (ЭДС) гальванического элемента. [c.218]

Какова главная отличительная особенность электрической схемы для измерения электропроводности растворов электролитов по сравнению со схемой для измерения электропроводности проводников первого рода Чем вызвано различие в схемах [c. 56]

При пропускании тока чер з электролиты либо их растворы на электродах протекают электрохимические реакции, связанные с нейтрализацией ионов и выделением соответствующих веществ. Этот сложный процесс называют электролизом. Для его осуществления необходима электрохимическая ячейка, состоящая из проводника второго рода — электролита, в котором реагирующие вещества диссоциированы на ионы двух проводников первого рода, погруженных в электролит, — электродов электронного проводника первого рода, соединяющего электроды с внешним источником тока — внешней цепи. [c.361]

ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ— способность веществ проводить электрический ток под действием внешнего электрического поля. Э. называется электронной, если носителями тока являются электроны, например, в металлах и большинстве полупроводников (такие материалы называются проводниками первого рода). Если носителями тока являются ионы (в растворах электролитов, ионных кристаллах), то электропроводность называется ионной (соответствующие материалы называются проводниками второго рода). Ионная электропроводность сопровождается, в отличие от электронной, [c.290]

Химические превращения в растворах или расплавах на электродах из проводников первого рода, при которых происходит перенос заряда через границу между электродом и электролитом, называются электродными процессами. Эти процессы можно разделить на две группы, тесно связанные друг с другом. Во-первых, это возникновение разности потенциалов и электрического тока в гальванических элементах. Во-вторых, обратные им химические процессы, которые имеют место при прохождении постоянного электрического тока через раствор или расплав, называемые электролизом. [c.214]

Каждая пара имеет определенный окислительно-восстанови-тельный потенциал и представляет собой полуэлемент. Когда два полуэлемента соединяют проводником первого рода, образуется гальванический элемент, имеющий собственную электродвижущую силу (э. д. с.). Направление этой э. д. с. противоположно той внеш ней э. д. с., которую прилагают при электролизе. Действительно например при электролизе 1 М раствора U I2 потенциал образую щейся у катода пары u +/ u равен стандартному потенциалу ее т. е. +0,34 в (поскольку концентрация Си -ионов равна I г-ион/л а концентрация твердой фазы Си постоянна), потенциал пары I2/2 I равняется +1,36 в, когда раствор становится насыщенным относительно СЬ при давлении его в 1 атм. Как известно, пара с меньшим потенциалом ( u V u) отдает в цепь электроны. Следовательно, при работе возникающего в результате электролиза гальванического элемента на электроде происходит процесс Си—2е- Си +. При этом медь растворяется, окисляясь до Си -+. [c.427]

Чап1е всего одной из контактирующих фаз является металл, другой — раствор электролита. Механизм электрической проводимости в этих фазах неодинаков. Металл — проводник первого рода, носителями электричества в нем служат электроны. Электрическая проводимость раствора электролита обеспечивается движением ионов. . Это проводник второго рода. [c.227]

Электродвижушая сила электрохимического элемента слагается из разностей потенциалов между различными проводни-клми разомкнутой цепи в местах их соприкосновения (эти раз-ьюсти потенциалов называются также скачками потенциала). При соприкосновении проводников первого рода возникает скачок потенциала, называемый гальвани-потенциалом (см. стр. 533). [c.519]

При соприкосновении проводника первого рода с электролитом на границе электрод — раствор возникает двойной электрический слой. В качестве примера рассмотрим медный электрод, погруженный в раствор Си304. Химический потенциал ионов меди в металле при данной температуре можно считать постоянным, тогда как химический потенциал ионов меди в растворе зависит от концентрации соли. Таким образом, в общем случае эти химические потенциалы неодинаковы. Пусть концентрация СиЗО такова, что химический потенциал ионов меди в растворе больше химического потенциала этих ионов в металле. Тогда при погружении металла в раствор часть ионов из раствора дегидратируется и перейдет на металл, создав на нем положительный заряд. Этот заряд будет препятствовать дальнейшему переходу ионов Сц2+ из раствора на металл и приведет к образованию вблизи электрода слоя притянутых к нему анионов 504 (рис. XX, 1а). Установится так называемое электрохимическое равновесие, при котором химические потенциалы ионов в металле и в растворе будут отличаться на величину разности потенциалов образующегося при этом двойного электрического слоя [c.531]

Как уже отмечалось, на границе между проводником первого рода и электролитом возникает двойной электрический слой. Однако рассмотренный выше (см. рис. XX, 1) двойной слой, который на плоском электроде образует плоский кондеп-сагор, является лишь упрощенной моделью. Такая модель бь[ла впервые предложена Гельмгольцем в 1879 г. Более поздние исследования показали, что ионы двойного электрического слоя принимают участие в тепловом движении, которое, в зави- [c. 537]

Разложение веществ под влиянием электрического юка происходит лишь в определенных условиях. В отличие от проводников первого рода, протекание электрического тока через проводники второго рода (электролиты), а следовательно, и разложение веществ происходит только при достаточных напряжениях. Это противоречит закону Ома в его обычно) форме, согласно которому сила тока в цепи всегда иропорциюнальна напряжению [c.611]

При создании напряжения и постепенном его увеличении сила тока в цепи остается незначительной до тех пор, пока напряжение не достигнет некоторой величины, после чего наблюдается возрастание силы тока и наступает соб-стиенно электролиз. Особенно резко возрастает сила тока при электролизе, в процессе которого выделяются твердые вещества или газы. На ри , XXIV, 1 зависимость между си-ло 1 тока и напряжением показана в виде графической схемы. Кривая 1 ха зактеризует цепь проводников первого рода. Кривая 2 относится к цепи, составленной из проводников первого и второго рода. [c.611]

К первым относятся металлы в твердом и в расплавленном состояниях. В них передача электричества осуществляется движением электронов электронного газа ( 45 и 50) наличие этих электронов, легко передвигающихся внутри металла от одного атома к другому, является причиной металлической проводимости. Для проводников первого рода характерно, что прохождение тока в них не сопровож 1ается химическими изменени-ями материала. [c.380]

Часто говорят, что прохождение тока через проводники второго ирода сопровождается химическими процессами, которые объеди-) няются общим названием электролиз. Это не совсем точно. Само Л прохождение тока через раствор не вызывает каких-нибудь хим1 Чческих превращений. По мы подводим ток от источника всегда с помощью металлической проволоки, т. е. проводника первого рода, [c.380]

Электролитами называются вещества, молекулы которых в определенных условиях распадаются на положительно и отрицательно заряженные ионы. Этот процесс получил название электролитической диссоциации. Ионы подвергщегося диссоциации электролита способны переносить электричество. В связи с этой способностью электролиты назьшают проводниками электричества второго рода в отличие от проводников первого рода — металлов, в которых электричество переиосигся посредством электронов. [c.171]

Электрохимическая цепь представляет собой систему, состоящую из последовательно соединенных проводников первого и второго рода. Проводниками первого рода могут быть металлы и полупроводники, а проводниками второго рода — растворы электролитов, их расплавы, а также твердые электролиты. Мы ограничимся рассмотрением электрохимических цепей, построенных из металлов и растворов электро-, литов. [c.75]

1 Предмет электрохимии. Проводники первого и второго рода. Законы Фарадея

Лекция 1

Предмет электрохимии. Проводники первого и второго рода. Законы Фарадея.

Теория электролитической диссоциации Аррениуса. Закон разбавления Оствальда. Причины диссоциации.

ПРЕДМЕТ ЭЛЕКТРОХИМИИ.

Электрохимия является разделом физической химии, в котором изучаются законы взаимосвязи химических и электрических явлений. Основным предметом электрохимии являются процессы, протекающие на электродах при прохождении тока через растворы, — электродные процессы. Можно выделить два основных раздела электрохимии : термодинамику электродных процессов, охватывающую равновесные состояния систем электрод — раствор, и кинетику электродных процессов, изучающую законы протекания этих процессов во времени. Электрохимия изучает также теорию электролитов.

Электрохимия имеет очень большое значение, т.к. закономерности электрохимии являются теоретической основой для разработки важных технических процессов — электролиза и электросинтеза, т.е. получения химических продуктов на электродах при прохождении тока через растворы (получение хлора и щелочей, получение и очистка цветных и редких металлов, электросинтез органических соединений). Важной областью практического применения электролиза является гальванотехника — электропокрытие металлами. Другая важная область техники, в основе которой лежат электрохимические процессы, — это создание химических источников тока (гальванических элементов, в том числе аккумуляторов), в которых химическая реакция используется как источник электрического тока.

Большое развитие получили электрохимические методы химического анализа (электроанализ, кондуктометрия, потенциометрия, полярография и др.).

Возникновение электрохимии как науки связано с именами Гальвани, Вольта и Петрова, которые на рубеже XVIII и XIX в. открыли и исследовали электрохимические (гальванические) элементы. Деви и Фарадей в первой половине XIX в. изучали электролиз. Быстрое развитие электрохимии в конце XIX в. связано с появлением теории электролитической диссоциации Аррениуса (1887) и с работами Нернста по термодинамике электродных процессов. Теория Аррениуса развита Дебаем и Гюккелем (1923), которые разработали электростатическую теорию.

Проводники и диэлектрики. Виды проводников

Наименьшим отрицательным зарядом обладает электрон.

Для справки: заряд электрона равен e₀ = -1,6021766208*10^-19 Кулон

Электрон (если он слабо связан с ядром атома) может покинуть атом, перейти в междуатомное пространство, попасть в пределы другого атома и т. д. Это явление наиболее характерно для металлов. В металлах всегда имеется огромное количество беспорядочно движущихся в междуатомном пространстве электронов, называемых свободными (рисунок 1).

Рисунок 1. Хаотическое движение электронов в металле.

Если каким-либо способом упорядочить движение свободных электронов, то есть заставить их двигаться в одном определенном направлении, то мы и получим в металле электрический ток (рисунок 2).

Рисунок 2. Возникновение тока в проводнике.

Определение: Тела, обладающие свободными электронами, называются проводниками первого рода.

В проводниках первого рода прохождение электрического тока не вызывает химических изменений их вещества. К проводникам первого рода относятся металлы и их сплавы. Проводники первого рода нашли самое широкое применение в электротехнике и радиотехнике. Провода, шины, пластины конденсаторов, нити ламп накаливания и другие токопроводящие детали — все это делается из проводников первого рода.

Определение: К проводникам второго рода относятся растворы кислот, щелочей и солей.

Проводники второго рода часто называют электролитами. В электролите происходит непрерывный процесс образования отрицательно и положительно заряженных молекул (ионов). Электрический ток в электролите представляет собой упорядоченное движение этих ионов (а не электронов, как это было в проводниках первого рода).

Рисунок 3. Ток в проводниках второго рода (электролитах).

Наконец, имеется большая группа веществ, которая не имеет ни свободных электронов, ни ионов. В таких веществах при обычных условиях электрический ток проходить не может, и называются они диэлектриками (фарфор, резина, слюда, стекло и т. п.).

Определение: К диэлектрикам относятся вещества, не имеющие свободных электронов.

Диэлектрики широко используются в современной электротехнике в качестве изоляторов (фарфоровые изоляторы на линиях электропередачи, резиновые покрытия проводов, слюдяные прокладки и т. д.).

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!

Проводники первого и второго рода

Проводники первого и второго рода

К таким проводникам относятся твёрдые и жидкие металлы и некоторые неметаллы (графит, сульфиды цинка и свинца).Температурный коэффициент проводимости отрицателен, то есть с ростом температуры электропроводность уменьшается.

Вещества, прохождение через которые электрического тока вызывает передвижение вещества в виде ионов (ионная проводимость), называются проводниками второго рода.

Типичными проводниками второго рода являются растворы солей, кислот и оснований в воде и некоторых других растворителях, расплавленные соли и некоторые твёрдые соли. Температурный коэффициент электропроводности положителен. Как правило, в проводниках второго рода электричество переносится положительными (катионы) и отрицательными (анионы) ионами, однако некоторые твёрдые соли характеризуются униполярной проводимостью, то есть переносчиками тока в них являются ионы только одного знака — катионы (например, в AgCl) или анионы (BaCl₂, ZrO₂+CaO, растворы щёлочных металлов в жидком аммиаке).

Раствор соли — типичный проводник второго рода.

Электрический проводник — это… Что такое Электрический проводник?

Электрический проводник

Электрический провод

Проводник — вещество, проводящее электрический ток. Среди наиболее распространённых твёрдых проводников известны металлы, полуметаллы. Пример проводящих жидкостей — электролиты. Пример проводящих газов — ионизированный газ (плазма). Некоторые вещества при нормальных условиях являющиеся изоляторами при внешних воздействиях могут переходить в проводящее состояние, а именно проводимость полупроводников может сильно варьироваться при изменении температуры, освещённости, легировании и т. п.

Проводниками также называют части электрических цепей — соединительные провода и шины.

Микроскопическое описание проводников связано с электронной теорией металлов. Наиболее простая модель описания проводимости известна с начала прошлого века и была развита Друде.

Проводники бывают первого и второго рода. К проводникам первого рода относят те проводники, в которых имеется электронная проводимость (посредством движения электронов). К проводникам второго рода относят проводники с ионной проводимостью (электролиты)

См. также

Литература

Жан М. Рабаи, Ананта Чандракасан, Боривож Николич 4. Проводник // Цифровые интегральные схемы. Методология проектирования = Digital Integrated Circuits. — 2-ое изд. — М.: «Вильямс», 2007. — С. 912. — ISBN 0-13-090996-3

Wikimedia Foundation. 2010.

Электрический разъем
Электрический разряд

Полезное

Смотреть что такое «Электрический проводник» в других словарях:

электрический проводник — elektros laidininkas statusas T sritis chemija apibrėžtis Medžiaga, laidi elektros srovei. atitikmenys: angl. conductor of electricity; electric conductor; electrical conductor rus. электрический проводник … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
электрический проводник — elektros laidininkas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. conductor of electricity vok. elektrischer Leiter, m rus. электрический проводник, m pranc. conducteur électrique, m … Fizikos terminų žodynas
Электрический — заряд количество электричества, содержащееся в данномтеле. Электрический ток. Если погрузить в проводящую жидкость, напр.,в раствор серной кислоты, два разнородных металла, напр., Zn и Сu, исоединить эти металлы между собой металлической… … Энциклопедия Брокгауза и Ефрона
Электрический контакт — Электрический контакт поверхность соприкосновения проводящих электрический ток материалов, обладающая электропроводностью, или приспособление, обеспечивающее такое соприкосновение (соединение). В зависимости от природы соприкасающихся… … Википедия
проводник — (1) Вещество, основным электрическим свойством которого является электропроводность. [ГОСТ Р 52002 2003] проводник (2) Всё то, что используется (предназначается) для проведения электрического тока: провод; кабель; шина; шинопровод; жила провода… … Справочник технического переводчика
проводник питающей линии — Параллельные тексты EN RU Unless a plug is provided with the machine for the connection to the supply, it is recommended that the supply conductors are terminated at the supply disconnecting device. [IEC 60204 1 2006] Если проводники питающей… … Справочник технического переводчика
электрический провод — провод Кабельное изделие, содержащее одну или несколько скрученных проволок или одну или более изолированных жил, поверх оторых в зависимости от условий прокладки и эксплуатации может иметься легкая неметаллическая оболочка, обмотка и (или)… … Справочник технического переводчика
ПРОВОДНИК — ПРОВОДНИК, вещество или предмет, по которым легко проходят свободные ЭЛЕКТРОНЫ, то есть, создается поток тепловой энергии или заряженных частиц. У проводников низкое электрическое СОПРОТИВЛЕНИЕ. Самыми лучшими проводниками являются металлы,… … Научно-технический энциклопедический словарь
Электрический предохранитель — Символы обозначения предохранителя У этого термина существуют и другие значения, см. Предохранитель. Электрический предохранитель электрический апп … Википедия
Электрический двигатель — Основная статья: Электрическая машина Электродвигатели разной мощности (750 Вт, 25 Вт, к CD плееру, к игрушке, к дисководу). Батарейка «Крона» дана для сравнения Электрический двигатель … Википедия

помогите пожалуйста дать определения1)что такое проводники 1 рода2)что такое проводники 2

Ионизация (процесс образования ионов) может происходить при высоких температурах, под воздействием электрического поля, ионизирующего излучения и т. п. В растворах ионы образуются в результате электролитической диссоциации и обусловливают свойства электролитов.
1)Характерной особенностью проводников первого рода, к которым относятся металлы, сплавы, уголь и некоторые другие вещества, является наличие в них свободных электронов, представляющих собой отрицательно заряженные частицы с массой, равной 1/1840 массы атома водорода. Электрический ток в проводнике первого рода рассматривается как поток электронов, перемещающихся в электрической цепи от отрицательного полюса положительному.
2)К проводникам второго рода относятся соли и щелочи в кристаллическом, растворенном или расплавленном состоянии, также растворы кислот и оснований в воде и в некоторых других растворителях
3)Сильные электролиты при растворении в воде практически полностью диссоциируют на ионы независимо от их концентрации в растворе.Поэтому в уравнениях диссоциации сильных электролитов ставят знак равенства (=).К сильным электролитам относятся:- растворимые соли;- многие неорганические кислоты: HNO3, h3SO4, HCl, HBr, HI;- основания, образованные щелочными металлами (LiOH, NaOH, KOH и т.д.) и щелочно-земельными металлами (Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2).
4)Слабые электролиты в водных растворах лишь частично (обратимо) диссоциируют на ионы.Поэтому в уравнениях диссоциации слабых электролитов ставят знак обратимости (⇄).К слабым электролитам относятся:- почти все органические кислоты и вода;- некоторые неорганические кислоты: h3S, h4PO4, h3CO3, HNO2, h3SiO3 и др.;- нерастворимые гидроксиды металлов: Mg(OH)2, Fe(OH)2, Zn(OH)2 и др.
5)Ио́н (др. -греч. ἰόν — идущее) — одноатомная или многоатомная электрически заряженная частица, образующаяся в результате потери или присоединения атомом или молекулой одного или нескольких электронов.

Технический йодид меди (CuI) для многофункциональных прозрачных полупроводников и проводников p-типа

Обзор

. 2021 11 мая; 8 (14): 2100546. DOI: 10.1002 / advs.202100546. eCollection 2021 июл.

Принадлежности Расширять

Принадлежности

¹ Кафедра химического машиностроения Пхоханский университет науки и технологий (POSTECH) Пхохан Кёнбук 37673 Республика Корея.
² Школа передовых материаловедения и инженерии Sungkyunkwan University Suwon 16419 Республика Корея.
³ Центр исследования материалов по элементной стратегии Токийский технологический институт Почтовый ящик SE-6, 4259 Нагацута, Мидори-ку Иокогама 226-8503 Япония.

Бесплатная статья PMC

Элемент в буфере обмена

Обзор

Ао Лю и др.Adv Sci (Weinh). 2021 .

Бесплатная статья PMC Показать детали Показать варианты

Показать варианты

Формат АннотацияPubMedPMID

.2021 11 мая; 8 (14): 2100546. DOI: 10.1002 / advs.202100546. eCollection 2021 июл.

Принадлежности

¹ Кафедра химического машиностроения Пхоханский университет науки и технологий (POSTECH) Пхохан Кёнбук 37673 Республика Корея.
² Школа передовых материаловедения и инженерии Sungkyunkwan University Suwon 16419 Республика Корея.
³ Центр исследования материалов по элементной стратегии Токийский технологический институт Почтовый ящик SE-6, 4259 Нагацута, Мидори-ку Иокогама 226-8503 Япония.

Элемент в буфере обмена

Полнотекстовые ссылки Опции CiteDisplay

Показать варианты

Формат АннотацияPubMedPMID

Абстрактный

Разработка прозрачных полупроводников и проводников p-типа привлекла значительный интерес как в научных кругах, так и в промышленности, поскольку оксиды металлов демонстрируют эффективные характеристики n-типа только при комнатной температуре.Среди различных кандидатов иодид меди (CuI) является одним из наиболее многообещающих материалов p-типа из-за его широко регулируемой проводимости от прозрачных электродов до полупроводниковых слоев в транзисторах. CuI может формировать тонкие пленки с высокой прозрачностью в области видимого света с использованием различных методов низкотемпературного осаждения. Этот отчет о ходе работ призван дать общее представление о материалах на основе CuI и последних достижениях в разработке различных устройств. В первом разделе дается краткое введение в CuI в отношении электронной структуры, дефектных состояний, физики переноса заряда, а также дается обзор методов осаждения пленки CuI.В первом разделе также обсуждаются концепции дизайна материалов с помощью подходов к легированию / легированию для регулировки оптоэлектрических свойств. В следующем разделе представлены последние достижения в современных устройствах на основе CuI, включая прозрачные электроды, термоэлектрические устройства, p-n-диоды, транзисторы с p-каналом, светоизлучающие диоды и солнечные элементы. В заключение выделены текущие вызовы и перспективные возможности.

Ключевые слова: йодид меди; неорганические полупроводники p-типа; тонкопленочные транзисторы; прозрачные проводники.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Цифры

Рисунок 1

а) Схематическое изображение…

Рисунок 1

a) Схематическое изображение структуры решетки CuI и ее различных приложений как…

Рисунок 1

a) Схематическое изображение структуры решетки CuI и ее различных приложений в качестве ТС.Прозрачный электрод: воспроизведено с разрешения. ^[ ³⁷ ^] Авторские права 2017, Nature Publishing Group. Транзистор: Воспроизведено с разрешения. ^[ ⁴⁶ ^] Авторские права 2017, Wiley ‐ VCH. Термоэлектрический генератор: Воспроизведено с разрешения. ^[ ² ^] Авторские права 2020, Американское химическое общество. б) Новые приложения, созданные с помощью CuI и современной производительности.

Рисунок 2

а) Прогнозируемая плотность состояния…

Рисунок 2

a) Прогнозируемая плотность состояния и соответствующая зонная структура γ -CuI.Воспроизведено…

фигура 2

a) Прогнозируемая плотность состояния и соответствующая зонная структура γ -CuI. Воспроизведено с разрешения. ^[ ⁴⁹ ^] Copyright 2012, Институт физики. б) Зонные диаграммы и схематическая структура полосы излучения фотолюминесценции γ -CuI с состояниями акцептора Cu. Воспроизведено с разрешения. ^[ ³⁶ ^] Авторские права 2016 г., Американское химическое общество.Воспроизведено с разрешения. ^[ ⁷² ^] Авторское право 2019 г., Американское химическое общество. в) Волновая функция состояния VBM в аморфном CuI. Воспроизведено с разрешения. ^[ ⁵¹ ^] Авторские права 2020, Американское физическое общество. г) Энергии образования собственных дефектов, рассчитанные для условий, богатых Cu- / I. Воспроизведено с разрешения. ^[ ⁵⁰ ^] Авторское право 2011 г., Американский институт физики.

Рисунок 3

Схематическое изображение а) пара…

Рисунок 3

Схематические изображения а) методов йодирования паром и б) твердого тела.Воспроизведено с разрешения…

Рисунок 3

Схематические изображения а) методов йодирования паром и б) твердого тела. Воспроизведено с разрешения. ^[ ³⁶ ^] Авторские права 2016 г., Американское химическое общество. Различные технологии осаждения тонких пленок CuI с использованием c) PLD, d) термического напыления, e) реактивного распыления, f) центрифугирования, g) нанесения покрытия распылением и h) струйной печати.

Рисунок 4

а) Энергии образования природных…

Рисунок 4

a) Энергия образования самородной V _Cu и указанных примесей p-типа при обогащении Cu…

Рисунок 4

а) Энергия образования природного В _Cu и указанные легирующие примеси p-типа в условиях с высоким содержанием меди; правая панель описывает термическое равновесие концентрации заряженных дефектов как функцию температуры.Воспроизведено с разрешения. ^[ ¹²⁰ ^] Авторские права 2019, Королевское химическое общество. б) Уровни перехода заряд-состояние В _Cu в CuI и CuBr (слева). Концентрации дырок и подвижности CuI _1- _x Br _x тонких пленок, определенных на основе измерений эффекта Холла и Зеебека (справа). Воспроизведено с разрешения. ^[ ¹²¹ ^] Авторские права 2018, Wiley ‐ VCH.в) Вариации электропроводности для Ag _x Cu _1- _x Сплавы I в зависимости от содержания Ag ⁺. Воспроизведено с разрешения. ^[ ⁷⁸ ^] Авторские права 2020, Elsevier. г) Зонные структуры CuI и CuI, легированного Zn ²⁺. Воспроизведено с разрешения. ^[ ⁴⁵ ^] Авторские права 2020, Nature Publishing Group.

Рисунок 5

а) Изображение аморфного…

Рисунок 5

a) Иллюстрация концепции дизайна аморфной CuI в сравнении с прозрачным n-типом…

Рисунок 5.

a) Иллюстрация концепции конструкции аморфного CuI в сравнении с прозрачными аморфными оксидными полупроводниками n-типа.б) Изображения просвечивающей электронной микроскопии и электронограммы выбранной области тонких пленок CuI, легированных CuI (верхний) и 10 мол.% Sn ⁴⁺; в) зависимость холловской подвижности от концентрации дырок для аморфного CuSnI. Воспроизведено с разрешения. ^[ ⁴² ^] Авторские права 2018, Wiley ‐ VCH.

Рисунок 6

а) Обобщение РТ электрическое…

Рисунок 6

a) Обобщение электропроводности RT и усредненных коэффициентов пропускания видимого света для CuI и…

Рисунок 6

a) Обобщение электропроводности RT и усредненных коэффициентов пропускания видимого света для CuI и других TC n- и p-типа и b) сравнение FOM с течением времени для зарегистрированных различных TC p-типа.Воспроизведено с разрешения. ^[ ³⁵ ^] Авторские права 2016, PNAS.

Рисунок 7

а) Вариант ZT…

Рисунок 7

a) Изменение значений ZT для тонких пленок γ -CuI как…

Рисунок 7

a) Изменение значений ZT для тонких пленок γ -CuI в зависимости от плотности дырок при комнатной температуре.б) Сравнение значений ZT и E _г для типичных термоэлектрических материалов n- / p-типа при комнатной температуре и c) фактическое изображение и d) выходное напряжение / выходная мощность гибкого одноножкового термоэлектрического модуля на основе CuI. Воспроизведено с разрешения. ^[ ³⁷ ^] Авторские права 2017, Nature Publishing Group. д) Фотография и е) термоэлектрические свойства p − n-модулей CuI / GaZnO. Воспроизведено с разрешения. ^[ ¹³² ^] Авторские права 2018, Nature Publishing Group.

Рисунок 8

а) Плотность тока в зависимости от напряжения…

Рисунок 8

a) Кривые зависимости плотности тока от напряжения диода p-CuI / n-ZnO. На вставке изображены…

Рисунок 8

a) Кривые зависимости плотности тока от напряжения диода p-CuI / n-ZnO.На вставке — фотография устройства. Воспроизведено с разрешения. ^[ ¹³⁹ ^] Авторские права 2016, Nature Publishing Group. б) Структура фотоприемника, вольт-амперные кривые, тест фотоотклика и фототок при различной интенсивности УФ-излучения гетероперехода CuI / IGZO. Воспроизведено с разрешения. ^[ ¹⁴¹ ^] Авторские права 2019, Elsevier. в) Светодиодная структура и спектр электролюминесценции. Нижние изображения: воспроизведены с разрешения.^[ ¹⁴⁵ ^] Авторские права 2020, Nature Publishing Group. Верхнее изображение: воспроизведено с разрешения. ^[ ¹⁴⁶ ^] Авторские права 2020, Американское химическое общество. г) Структура гибкого пьезоэлектрического наногенератора CuI / ZnO и выходные характеристики устройства с различной толщиной CuI. Воспроизведено с разрешения. ^[ ⁷⁷ ^] Авторские права 2016, Elsevier.

Рисунок 9

а) Схематическое изображение…

Рисунок 9

a) Схематическое изображение элементарной ячейки CuI и структуры TFT.б)…

Рисунок 9

a) Схематическое изображение элементарной ячейки CuI и структуры TFT. б) Кривые переноса CuI: Zn / SiO ₂ TFT в зависимости от содержания Zn ²⁺ ( V _DS = -40 В). c) Выходные кривые оптимизированных TFT и d) кривые передачи напряжения дополнительного инвертора, подключенного к n-канальным IGZO TFT. Воспроизведено с разрешения. ^[ ⁴⁵ ^] Авторские права 2020, Nature Publishing Group.д) Кривые передачи легированных цинком CuI TFT до и после обработки трассы O ₂. е) Ленточная структура чистого CuZnI, с В _i и O ₂ занятие на V _i и g) PDOS CuZnI с V _i и после O ₂ оккупации. Воспроизведено с разрешения. ^[ ¹⁵⁰ ^] Авторское право 2021 г., Wiley ‐ VCH.

Рисунок 10

a) Первый на базе CuI HTL…

Рисунок 10

а) Первый перовскитовый солнечный элемент на основе CuI HTL, использующий метод литья по каплям.Воспроизведено…

Рисунок 10.

а) Первый перовскитовый солнечный элемент на основе CuI HTL, использующий метод литья по каплям. Воспроизведено с разрешения. ^[ ¹⁵⁶ ^] Авторское право, 2014 г., Американское химическое общество. б) Вариации PCE для неинкапсулированных солнечных элементов из перовскита с CuI или PEDOT: PSS HTL в зависимости от времени воздействия воздуха. Воспроизведено с разрешения. ^[ ¹⁵⁷ ^] Авторское право 2016 г., Королевское химическое общество.c) Статистические результаты напряжения холостого хода и плотности фототока для солнечных элементов с различными слоями HTL на основе неорганической меди, нанесенными с использованием различных методов. Воспроизведено с разрешения. ^[ ¹⁶⁴ ^] Авторские права 2019, Elsevier. г) Схематическое изображение механизма пассивации CuI на границе зерен перовскита. Воспроизведено с разрешения. ^[ ¹⁶³ ^] Авторские права 2017 г., Американское химическое общество.

Все фигурки (10)

Как графен «магический угол» будоражит физику

Перекрытие двух листов графена дает характерный узор.Предоставлено: Джульетта Хэлси, номер Nature

Это был самый близкий к тому моменту, когда физик Пабло Харилло-Эрреро стал рок-звездой. Когда он встал в марте, чтобы выступить с докладом в Лос-Анджелесе, штат Калифорния, он увидел ученых, собравшихся в каждом уголке конференц-зала. Организаторам конференции Американского физического общества пришлось транслировать сессию в огромное прилегающее пространство, где собралась толпа только для стоя. «Я знал, что у нас есть что-то очень важное, — говорит он, — но это было довольно безумно.

Толпы физиков пришли, чтобы услышать, как команда Харилло-Эрреро из Массачусетского технологического института (MIT) в Кембридже обнаружила экзотическое поведение в слоях углерода толщиной в один атом, известных как графен. Исследователи уже знали, что этот чудо-материал может проводить электричество со сверхвысокой скоростью. Но команда Массачусетского технологического института сделала гигантский скачок, превратив графен в сверхпроводник: материал, который позволяет электричеству течь без сопротивления. Они достигли этого подвига, поместив один лист графена поверх другого, повернув другой лист до особой ориентации или «магического угла» и охладив ансамбль до доли градуса выше абсолютного нуля.Этот поворот радикально изменил свойства бислоя, превратив его сначала в изолятор, а затем, с приложением более сильного электрического поля, в сверхпроводник.

Графен ранее уговаривали на такое поведение, комбинируя его с материалами, которые уже были известны как сверхпроводники, или химически сращивая его с другими элементами. Эта новообретенная способность вызывать те же свойства одним щелчком переключателя привлекала внимание. «Теперь вы соединяете два несверхпроводящих атомных слоя определенным образом, и появляется сверхпроводимость? Я думаю, это всех застало врасплох », — говорит Чуннинг Джини Лау, физик из Университета штата Огайо в Колумбусе.

Физики на встрече были еще более взволнованы из-за того, как бислой графена становится сверхпроводником. Были намеки на то, что его замечательные свойства являются результатом сильного взаимодействия или «корреляции» между электронами — поведения, которое, как считается, лежит в основе причудливых состояний материи в более сложных материалах. Некоторые из этих материалов, а именно те, которые обладают сверхпроводимостью при относительно высоких температурах (хотя все еще значительно ниже 0 ° C), сбивают с толку физиков более 30 лет.Если сверхпроводимость в простом графене вызвана тем же механизмом, материал может быть розеттским камнем для понимания этого явления. Это, в свою очередь, может помочь исследователям разработать материалы, обладающие сверхпроводимостью, близкой к комнатной, что произведет революцию во многих областях современных технологий, включая транспорт и вычислительную технику.

«Я сразу увидел, что почти все мои знакомые очень взволнованы», — говорит Лау. Но пока она с изумлением слушала разговор, другие не могли дождаться.Андреа Янг, физик по физике конденсированных сред из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, покинула собрание, чтобы поспешить обратно в свою лабораторию. Его команда была одной из немногих по всему миру, которые уже исследовали скрученный графен в поисках намеков на недавно предсказанное странное поведение. Янг просмотрел статьи Nature ¹ ^, ² от группы Массачусетского технологического института, которые были опубликованы за два дня до выступления, и нашел то, что ему нужно было знать, чтобы повторить эксперимент.Это оказалось сложнее, чем предполагалось. Но к августу, объединив усилия с группой в Колумбийском университете в Нью-Йорке, возглавляемой физиком и другом Кори Дином, он и его команда преуспели в ³. «Мы сами воспроизводили его много раз», — говорит Харилло-Эрреро. Но получение подтверждения от второй группы, по его словам, «было чрезвычайно обнадеживающим».

Хотя сотрудничество Янга и Дина было первым, кто опубликовал результаты своей репликации, закулисная деятельность идет неистово, говорит Лау.«Я не видела такого волнения в области графена с момента его первоначального открытия», — говорит она. Три другие команды заявили Nature , что они воспроизвели некоторые или все результаты исследований Массачусетского технологического института, хотя некоторые держат свои карты близко к груди, пока они экспериментируют с другими 2D-материалами и настраивают слои по-новому в поисках других проявлений сильных электронов. взаимодействия. «Все берут свою любимую вещь и перекручивают ее с другой любимой вещью», — говорит Янг.Тем временем теоретики, пытающиеся объяснить такое поведение, разместили более 100 статей по этой теме на сервере препринтов arXiv. Но чтобы выяснить, действует ли тот же механизм, лежащий в основе сверхпроводимости в высокотемпературных сверхпроводниках, в скрученном графене, потребуется гораздо больше информации, говорит Лау. «Пока что, не считая того факта, что это действительно интересная система, — говорит она, — я не думаю, что теоретики в чем-либо согласны».

В поисках волшебства

Аудитория выступления Харилло-Эрреро в Лос-Анджелесе была взволнована, но также настроена скептически.Делегаты конференции дразнили его, что в последний раз кто-то представил что-то настолько крутое, это был Ян Хендрик Шён, чья цепочка ошеломляющих результатов по сверхпроводимости и другим явлениям оказалась подделкой. «Они шутили, — говорит Харилло-Эрреро, — но они сказали, что им нужно увидеть это воспроизведенным, прежде чем они поверят в это».

Хотя сверхпроводящее поведение скрученного графена стало неожиданностью, идея о том, что может произойти что-то интригующее, не была. Два листа графена, наложенные под углом более нескольких градусов, обычно ведут себя независимо.Но при меньших углах несовпадение двух решеток может создать «сверхрешетку», в которой электроны могут перемещаться между слоями. Теоретики предсказали ⁴ ^, ⁵, что при определенных небольших поворотах — магических углах — основная структура сверхрешетки радикально изменит поведение электронов, замедляя их и позволяя им взаимодействовать способами, которые изменяют электронную структуру материала. свойства (см. «Магический угол»). Теоретически такие сверхрешетки могут образовывать все виды слоистых 2D-материалов, если их скрутить под нужным углом.Но никто не знал, как могут измениться свойства материала или под каким углом это изменение может произойти.

Еще в 2010 году Ева Андрей, физик из Университета Рутгерса в Нью-Брансуике в Нью-Джерси, и ее коллеги заметили намёки на странное поведение в графене ⁶ под тем же магическим углом, которое позже наблюдали Харилло-Эрреро и его команда, но многие сомневались, работает ли теория вообще. «Я не поверил этому, — говорит Филип Ким, физик-экспериментатор из Гарвардского университета в Кембридже, штат Массачусетс.«Но я признаю, что был совершенно неправ», — говорит он.

Когда Янг вернулся в свою лабораторию в марте, он подумал, что воспроизведение результатов группы Массачусетского технологического института кажется тривиальным делом, говорит он. Команда Янга смогла достичь необходимых очень низких температур, а исследователи уже были экспертами в приготовлении очень чистых образцов. Но уговорить листы графена выровнять под правильным углом — поворот примерно на 1,1 ° — оказалось нелегко.

Уловить угол сложно, не в последнюю очередь потому, что он слегка меняется от образца к образцу, в зависимости от того, как каждый из них сделан.«Придется поискать», — говорит Андрей. Более того, поскольку структура скрученного графена настолько близка к структуре графита, в котором все последовательные слои ориентированы в одном направлении, малейшее нагревание или деформация может привести к выравниванию слоев. «Он не хочет оставаться там, где вы его поставили», — говорит Янг.

Лаборатория Дина, которая также работала над этой проблемой, нашла решение: когда команда пропустила поворот в нескольких устройствах, по крайней мере, некоторые образцы осядут под магическим углом, когда они повернутся обратно к выравниванию.Но для того, чтобы получить сверхпроводящие образцы, требовалось оборудование, способное достигать доли градуса выше абсолютного нуля, чего в его лаборатории не хватало. Работая с командой Янга, исследователи вскоре измерили несколько устройств, в которых сопротивление резко возросло — характерное для изолятора — но упало до нуля, как в сверхпроводниках, когда они подали больше электронов, приложив электрическое поле.

Это единственная другая команда, помимо Jarillo-Herrero, которая на данный момент опубликовала свои выводы, но так будет ненадолго, — говорит Андрей.«Все, кого я знаю, работают над этим», — говорит она.

Нечто необычное

Одной из причин повышенного интереса к скрученному графену является резкое сходство его поведения с поведением нетрадиционных сверхпроводников. Во многих из них электрический ток протекает без сопротивления при температурах, значительно превышающих те, которые обычно допускаются традиционной теорией сверхпроводимости. Но как это происходит, остается загадкой: та, которая, если ее решить, может позволить физикам конструировать материалы, которые проводят электричество с нулевым сопротивлением около комнатной температуры.Достижение этого может обеспечить радикально более эффективную передачу электроэнергии и, за счет сокращения затрат на энергию, позволить сверхпроводникам найти применение во множестве новых технологий.

Все формы сверхпроводимости основаны на спаривании электронов таким образом, чтобы они могли перемещаться без сопротивления. В обычных сверхпроводниках — таких, которые питают магниты в аппаратах магнитно-резонансной томографии (МРТ) — пары электронов образуются только косвенно, как побочный продукт взаимодействия между частицами и вибрациями в их атомной решетке.Электроны игнорируют своих собратьев, но в конечном итоге сбиваются вместе таким образом, что помогает им перемещаться без сопротивления при температурах на несколько градусов выше абсолютного нуля. Но в нетрадиционных сверхпроводниках, многие из которых проводят ток с нулевым сопротивлением, близким к 140 кельвину, электроны, похоже, образуют пары посредством прямого и гораздо более сильного взаимодействия.

Эксперименты Массачусетского технологического института показали намек на эту нетрадиционную сверхпроводимость. Хотя скрученный двухслойный графен стал сверхпроводящим только при чрезвычайно низких температурах, он сделал это с очень небольшим количеством свободно движущихся электронов.Это говорит о том, что, в отличие от обычного сверхпроводника, любая сила, объединяющая электроны, должна быть относительно сильной. Близость сверхпроводящего состояния к изолирующему также отражает то, что наблюдается в группе высокотемпературных сверхпроводников из керамики, называемых купратами. В этих системах состояние с нулевым сопротивлением часто граничит с изолятором «Мотта», в котором ток не течет, несмотря на наличие свободных электронов, потому что взаимное отталкивание между частицами прижимает их к месту.

Если те же механизмы задействованы в скрученном двухслойном графене, это может быть благом для теоретиков. Одна проблема с купратами, такими как оксид иттрия, бария, меди, заключается в том, что они представляют собой беспорядочную смесь элементов, которую трудно моделировать. «Есть надежда найти ту же феноменологию, но в гораздо более простой системе, в которую теоретики могут вставить зубы и добиться некоторого прогресса», — говорит Андрей.

Графен — это тоже мечта экспериментатора. Изучение перехода к сверхпроводимости означает измерение того, что происходит по мере того, как к материалу добавляется больше электронов.В купратах это делается путем введения в материал атомов другого элемента — процесса, известного как легирование, — что означает создание совершенно нового образца для каждой точки на диаграмме. Однако в скрученном графене исследователи могут переключиться, просто повернув ручку на источнике напряжения, говорит Андрей. «Это огромное преимущество».

Физик Пабло Харилло-Эрреро (крайний слева) с тремя аспирантами в своей лаборатории Массачусетского технологического института Фото: Джульетта Хэлси, Nature

Пока никто не знает, действительно ли скрученный графен действует как нетрадиционный сверхпроводник, или даже такое поведение возникает именно из-за условий, описываемых теорией магического угла.Поток теоретических статей, опубликованных с марта, охватывает все возможности. Поскольку коррелированные системы, подобные тем, что мы видим в скрученном графене, слишком сложны для их полного расчета, теоретики используют приближения, которые различаются от модели к модели. По словам Янга, это делает теории достаточно гибкими, чтобы физики могли иногда подправлять их в соответствии с новыми данными. Несколько теорий полностью объясняют результаты, а многие не включают прогнозы, которые позволили бы экспериментаторам разделить различные сценарии, добавляет Харилло-Эрреро.«Для такого экспериментатора, как я, все они кажутся одинаково разумными», — говорит он. «Я немного дезориентирован в области теории».

Устройство из лаборатории Пабло Харилло-Эрреро, созданное для проверки физики графена Фото: Jarillo-Herrero Lab

На данный момент есть свидетельства как нетрадиционной, так и традиционной сверхпроводимости в графене. Пока неопубликованные данные группы MIT предполагают, что в материале присутствуют и другие явления, наблюдаемые в нетрадиционных сверхпроводниках, — говорит Харилло-Эрреро.Во-первых, его команда заметила, что сила магнитного поля, необходимого для снятия сверхпроводимости с образца, посредством процесса, известного как эффект Мейснера, зависит от направления (в обычных сверхпроводниках она должна быть однородной).

Осторожный подход

Но результаты, полученные в группах Янга и Дина, показывают, что нужна большая осторожность. Их образцы более однородны, чем образцы группы Массачусетского технологического института, говорит Янг, и показывают некоторые противоположные результаты. В частности, сверхпроводимость появляется, когда количество электронов уменьшается, но не увеличивается, когда оно увеличивается, асимметрия, которая, возможно, более согласуется с обычным сверхпроводником.И, в отличие от купратов, которые могут быть изолирующими при более высоких температурах, чем те, при которых они сверхпроводят, в скрученном графене эти два состояния, по-видимому, присутствуют в аналогичном температурном диапазоне, добавляет он. По словам Янга, дальнейшие тесты, такие как определение того, возникает ли все еще сверхпроводящее состояние, когда экспериментаторы ограничивают колебания в образце, но при этом допускают взаимодействие электронов, могут помочь прояснить ситуацию. Группа Андрея также работает над визуализацией материала на атомном уровне, чтобы выявить эффекты, которые могут быть размыты при изучении образца в целом.Андрей говорит, что предварительные данные ее команды открыли новые явления, которые могут помочь разобраться в лежащей в основе физике, хотя она пока что не желает ничего больше раскрывать.

Понимание результатов экспериментов — наряду с разработкой установок, которые хорошо работают с 2D-материалами — может быть проблемой. В этой тонкой системе Янг говорит, что даже материал, из которого изготовлены электроды, может повлиять на результаты. «Вы должны быть осторожны с интерпретацией того, что видите, потому что вы не знаете, что является внутренним свойством системы и каково влияние установки.Янг говорит, что механизм, лежащий в основе сверхпроводимости, вполне может оказаться обычным, но он интересен, даже если не помогает объяснить высокотемпературную сверхпроводимость. «Это уже один из самых замечательных результатов, достигнутых в этой области за последние десять лет», — говорит он.

Независимо от того, напоминает ли она экзотические формы сверхпроводимости, исследователи говорят, что система увлекательна, потому что это редкий пример кардинальных изменений, происходящих в результате небольшой физической настройки.«Уже сам по себе этот факт удивителен и примечателен», — говорит Дин. «Что в этой системе вызывает сверхпроводимость, отсутствующую вдали от этого точного угла поворота?»

Что бы ни происходило в сверхпроводящем состоянии, физики согласны с тем, что сопутствующее изолирующее состояние почти невозможно объяснить без какого-либо взаимодействия между электронами. Как и металл, графен обычно является проводящим со свободными электронами, которые взаимодействуют только с атомной решеткой, а не друг с другом.Каким-то образом, несмотря на наличие этих свободных электронов, которых нет в обычных изоляторах, двухслойный графен может блокировать поток электричества, что говорит о взаимодействии.

Это захватывающе, потому что взаимодействия электронов лежат в основе многих странных и чудесных состояний вещества, которые были обнаружены за последние несколько десятилетий. К ним относятся квантовые спиновые жидкости — странные неупорядоченные состояния, в которых магнитные поля электронов никогда не выравниваются, — и дробные квантовые состояния Холла, фазы материи, определяемые топологией, ранее неизвестное свойство объединения, которое можно было бы использовать для создания чрезвычайно надежных квантовых компьютеров.«Понимание сильно коррелированных систем — это то место, где сейчас возникает множество серьезных вопросов, а также, возможно, большие возможности, в физике конденсированного состояния», — говорит Янг. Многие из этих состояний возникают в условиях, которые, по крайней мере для электронов, выглядят аналогичными тем, которые возникают в графене под магическим углом. Это повышает вероятность того, что из искривленных бислоев могут возникнуть другие интригующие государства, — говорит Ребека Рибейро-Палау, физик из Центра нанонауки и нанотехнологий в Палезо, Франция, и ранее работавший постдоком в лаборатории Дина.«Для меня наличие сверхпроводящего состояния — симптом чего-то более интересного», — говорит она.

Важно отметить, что графен и другие двумерные системы обеспечивают гораздо больший экспериментальный контроль, чем другие сильно коррелированные материалы, — говорит она. Исследователи могут плавно настраивать не только электрическое поле, чтобы изменить поведение, но и угол поворота — в то время как в Колумбии Рибейро-Палау и ее коллеги использовали наконечник атомно-силового микроскопа для плавного вращения одного слоя относительно другого. ⁷ .Как было продемонстрировано коллаборацией Янга и Дина, экспериментаторы также могут точно настроить расстояние между слоями, применяя давление. Сжатие слоев ближе друг к другу увеличивает силу взаимодействия между электронами в листах, что означает, что условия магического угла могут возникать при гораздо больших и более стабильных вращениях.

Doing the twist

Ким и его коллеги уже воспроизвели открытие графена, говорит он. Теперь они хотят увидеть, могут ли они также генерировать сверхпроводимость или, возможно, магнетизм в скрученных слоях более сложных 2D-полупроводников, называемых дихалькогенидами переходных металлов.До получения результата MIT Kim’s была одной из немногих команд, которые уже исследовали эффекты вращения одного 2D-слоя поверх другого — зарождающаяся область исследований, иногда известная как твистроника. С возможностями, продемонстрированными в графене, идея сейчас набирает обороты. «В принципе, вы можете применить эту концепцию ко всем 2D-материалам и повернуть, чтобы увидеть, что произойдет», — говорит Ким. «Есть вероятность, что вы обнаружите что-то совершенно неожиданное».

Тем временем Фен Ван из Калифорнийского университета в Беркли говорит, что он и его коллеги заметили признаки сверхпроводимости в трехслойных слоях графена даже без изгиба.По его словам, при наложении трех листов с определенной ориентацией ⁸ достигается геометрия сверхрешетки, аналогичная геометрии в двойных слоях, закрученных под магическим углом, и приводит к аналогичной сильно коррелированной физике.

Физики с оптимизмом смотрят на то, что переход между двумя ранее отдельными областями — 2D-материалами и сильно коррелированными системами — приведет к захватывающим результатам. «Это дает нам возможность поговорить с целым сообществом людей, с которыми у нас не было возможности поговорить в прошлом», — говорит Дин.И прикладные физики думают о том, как можно использовать необычные свойства скрученных двумерных стеков для хранения и обработки информации сверхэффективными способами. Вращение или сжатие материалов также может стать новым способом изменить поведение электронного устройства.

Но пока что многие исследователи сосредоточены на выяснении основ. В этом месяце экспериментаторы и теоретики соберутся в Институте теоретической физики Кавли в Санта-Барбаре на семинар, на котором будут обсуждаться ключевые вопросы развивающейся области.Харилло-Эрреро надеется, что встреча поможет теоретикам прийти к согласию. «На данный момент они не могут прийти к согласию даже по основам». К тому времени больше экспериментаторов, возможно, захотят показать свою руку и публично раскрыть свои данные, добавляет он.

Несмотря на то, что физики не знают, насколько значительным будет открытие в конечном итоге, Янг говорит, что есть вывод из десятков теоретических работ, появившихся после публикаций Массачусетского технологического института: «Из этого может выйти что угодно, и что-то обязательно получится.”

проводников, изоляторов и индукционная зарядка — University Physics Volume 2

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

Объясните, что такое проводник
Объясните, что такое изолятор
Перечислите различия и сходства между проводниками и изоляторами
Опишите процесс индукционной зарядки

В предыдущем разделе мы говорили, что ученые могут создавать электрический заряд только на неметаллических материалах и никогда на металлах.Чтобы понять, почему это так, вам нужно больше узнать о природе и структуре атомов. В этом разделе мы обсудим, как и почему электрические заряды движутся или не движутся через материалы ((рисунок)). Более полное описание дается в следующей главе.

Проводники и изоляторы

Как обсуждалось в предыдущем разделе, электроны окружают крошечное ядро в форме (сравнительно) огромного облака отрицательного заряда. Однако это облако имеет определенную структуру.Давайте рассмотрим атом наиболее часто используемого проводника — меди.

По причинам, которые станут понятны в разделе «Структура атома», существует внешний электрон, который лишь слабо связан с ядром атома. Его можно легко сместить; затем он переходит к соседнему атому. В большой массе атомов меди (например, в медной проволоке или листе меди) эти огромные количества внешних электронов (по одному на атом) блуждают от атома к атому и являются электронами, которые перемещаются, когда течет электричество.Эти блуждающие или «свободные» электроны называются электронами проводимости s , и поэтому медь является отличным проводником (электрического заряда). Все проводящие элементы имеют одинаковое расположение своих электронов, с одним или двумя электронами проводимости. Сюда входит большинство металлов.

Изоляторы , напротив, сделаны из материалов, в которых отсутствуют электроны проводимости; заряд протекает только с большим трудом, если вообще. Даже если к изоляционному материалу добавить избыточный заряд, он не сможет двигаться, оставаясь на месте неопределенно долго.Вот почему изоляционные материалы проявляют силы электрического притяжения и отталкивания, описанные ранее, а проводники — нет; любой избыточный заряд, помещенный на проводник, мгновенно улетучится (из-за взаимного отталкивания от существующих зарядов), не оставив вокруг лишнего заряда для создания сил. Заряд не может течь вдоль изолятора или через него, поэтому его электрические силы сохраняются в течение длительного времени. (Заряд будет рассеиваться из изолятора, если будет достаточно времени.) Как правило, изоляторами являются янтарь, мех и большинство полудрагоценных драгоценных камней, а также такие материалы, как дерево, стекло и пластик.

Индукционная зарядка

Рассмотрим подробнее, что происходит с проводником, когда к нему приближается электрически заряженный объект. Как уже упоминалось, электроны проводимости в проводнике могут двигаться практически с полной свободой. В результате, когда заряженный изолятор (например, положительно заряженный стеклянный стержень) приближается к проводнику, (общий) заряд изолятора оказывает электрическую силу на электроны проводимости. Поскольку стержень заряжен положительно, электроны проводимости (которые сами заряжены отрицательно) притягиваются и текут к изолятору к ближней стороне проводника ((рисунок)).

Теперь проводник в целом электрически нейтрален; электроны проводимости изменили положение, но они все еще находятся в проводящем материале. Однако проводник теперь имеет заряд , распределение ; ближний конец (часть проводника, ближайшая к изолятору) теперь имеет больше отрицательного заряда, чем положительного, и обратное верно для конца, наиболее удаленного от изолятора. Перемещение отрицательных зарядов к ближней стороне проводника приводит к возникновению общего положительного заряда в части проводника, наиболее удаленной от изолятора.Таким образом, мы создали распределение электрического заряда там, где его раньше не было. Этот процесс упоминается как , вызывающий поляризацию — в данном случае поляризацию проводника. Получающееся в результате разделение положительного и отрицательного заряда называется поляризацией, а материал или даже молекула, которые проявляют поляризацию, называются поляризованными. Аналогичная ситуация возникает с отрицательно заряженным диэлектриком, но результирующая поляризация имеет противоположное направление.

Индуцированная поляризация.Положительно заряженный стеклянный стержень приближается к левой стороне проводящей сферы, притягивая отрицательный заряд и оставляя другую сторону сферы положительно заряженной. Хотя сфера в целом по-прежнему электрически нейтральна, теперь у нее есть распределение заряда, поэтому она может оказывать электрическую силу на другие близлежащие заряды. Кроме того, распределение таково, что он будет притягиваться к стеклянному стержню.

В результате образуется так называемый электрический диполь, от латинского слова, означающего «два конца».Присутствие электрических зарядов на изоляторе и электрических сил, которые они прикладывают к электронам проводимости, создает или «индуцирует» диполь в проводнике.

Нейтральные объекты могут быть привлечены к любому заряженному объекту. Кусочки соломы, притянутые к полированному янтарю, например, нейтральны. Если провести по волосам пластиковой расческой, заряженная расческа соберет нейтральные кусочки бумаги. (Рисунок) показывает, как поляризация атомов и молекул в нейтральных объектах приводит к их притяжению к заряженному объекту.

И положительные, и отрицательные объекты притягивают нейтральный объект, поляризуя его молекулы. (а) Положительный объект, поднесенный к нейтральному изолятору, поляризует его молекулы. Наблюдается небольшой сдвиг в распределении электронов, вращающихся вокруг молекулы: разнородные заряды приближаются, а одинаковые — удаляются. Поскольку электростатическая сила уменьшается с расстоянием, возникает чистое притяжение. (б) Отрицательный объект производит противоположную поляризацию, но снова притягивает нейтральный объект.c) такой же эффект наблюдается и с проводником; поскольку разноименные заряды ближе, возникает чистое притяжение.

Когда заряженный стержень приближается к нейтральному веществу, в данном случае изолятору, распределение заряда в атомах и молекулах немного смещается. Противоположный заряд притягивается к внешнему заряженному стержню, в то время как аналогичный заряд отталкивается. Поскольку электростатическая сила уменьшается с расстоянием, отталкивание одинаковых зарядов слабее, чем притяжение разнородных зарядов, и поэтому возникает чистое притяжение.Таким образом, положительно заряженный стеклянный стержень притягивает нейтральные кусочки бумаги, как и отрицательно заряженный резиновый стержень. Некоторые молекулы, например вода, являются полярными молекулами. Полярные молекулы обладают естественным или внутренним разделением зарядов, хотя в целом они нейтральны. На полярные молекулы особенно влияют другие заряженные объекты, и они демонстрируют более сильные поляризационные эффекты, чем молекулы с естественным однородным распределением заряда.

Когда два конца диполя могут быть разделены, этот метод индукционной зарядки может использоваться для создания заряженных объектов без передачи заряда.На (Рисунок) мы видим две нейтральные металлические сферы, контактирующие друг с другом, но изолированные от остального мира. Положительно заряженный стержень приближается к одному из них, притягивая отрицательный заряд к этой стороне, оставляя другую сферу заряженной положительно.

Зарядка индукционным способом. (а) Две незаряженные или нейтральные металлические сферы контактируют друг с другом, но изолированы от остального мира. (б) Положительно заряженный стеклянный стержень приближается к сфере слева, притягивая отрицательный заряд и оставляя другую сферу заряженной положительно.(c) Сферы разделяются перед удалением стержня, таким образом разделяя отрицательные и положительные заряды. (d) Сферы сохраняют чистые заряды после удаления индукционного стержня — даже без прикосновения к заряженному объекту.

Другой метод индукционной зарядки показан на (Рисунок). Нейтральный металлический шар поляризуется, когда к нему подносят заряженный стержень. Затем сфера заземляется, что означает, что от сферы к земле проходит проводящий провод. Поскольку Земля большая и большая часть земли является хорошим проводником, она может легко подавать или принимать избыточный заряд.В этом случае электроны притягиваются к сфере через провод, называемый заземляющим проводом, потому что он обеспечивает проводящий путь к земле. Заземление разрывается перед удалением заряженного стержня, в результате чего в сфере остается избыточный заряд, противоположный заряду стержня. Опять же, при индукционной зарядке достигается противоположный заряд, и заряженный стержень не теряет своего избыточного заряда.

Зарядка индукционным путем с заземлением. (а) Положительно заряженный стержень приближается к нейтральной металлической сфере, поляризуя ее.(б) Сфера заземлена, что позволяет электронам притягиваться из достаточного количества источников энергии Земли. (c) Разрыв заземления. (d) Положительный стержень удаляется, оставляя сферу с индуцированным отрицательным зарядом.

проводник | музыка | Britannica

дирижер , в музыке, человек, который дирижирует оркестром, хором, оперной труппой, балетом или другой музыкальной группой при исполнении и интерпретации ансамблевых произведений. На самом фундаментальном уровне дирижер должен подчеркивать музыкальный пульс, чтобы все исполнители могли следовать одному и тому же метрическому ритму.Удержание этого ритмического удара достигается за счет стилизованного набора движений рук и кистей, которые определяют основной метр — , например, два удара до такта (как в польке), три удара (как в вальсе или мазурке), или четыре доли (как в марше), в каждом случае основной акцент обозначается движением вниз.

На протяжении почти двух столетий дирижеры предпочитали палочку или тонкую палочку в правой руке как средство подчеркивания метрических контуров, оставляя левую руку для обозначения записей различных частей и нюансов.Некоторые современные дирижеры, однако, следуют давно установившейся практике хорового дирижирования без сопровождения аккомпанемента и обходятся без жезла; отсутствие жезла освобождает обе руки для более детально интерпретируемых указаний. После удаления жезла и удаления наизусть напечатанной партитуры в публичном исполнении путем запоминания дирижер может свободно использовать не только руки и руки, но и движения туловища и лицевых мышц, чтобы выразить группе свои пожелания. в исполнении фразировки, динамического уровня, нюансов, индивидуальных вступлений и других аспектов готового выступления.

Дирижирование стало специализированным видом музыкальной деятельности только в начале 19 века. Еще в 15 веке выступления Сикстинского хора в Ватикане сводились к одному удару по рулону бумаги (или, в других случаях, длинному шесту или дубинке) для поддержания слышимого ритма. Эта практика продолжалась до тех пор, пока она не стала фактическим вмешательством в представление, и от нее по необходимости отказались. Ко времени И.С. Баха и Джорджа Фридриха Генделя (конец 17 — середина 18 века) роль ключевых музыкантов заключалась не только в сочинении музыки по запросу, но и в ее дирижировании, обычно с кресла композитора-исполнителя за органом или клавесином.В Парижской Опере место дирижера выпало на долю концертмейстера, который работал со скрипичного стола и как мог справлялся со своими сложными делами. Но на протяжении всего этого времени «дирижер» был главным образом главным функционером, первым из равных, главной обязанностью которого было выступать с ансамблем и лишь во вторую очередь — руководить им.

XIX век породил новый тип музыкантов — композиторов-дирижеров, примером которых являются Карл Мария фон Вебер, Гектор Берлиоз, Феликс Мендельсон и Рихард Вагнер, — людей с автократическим и творческим характером, которые взяли на себя полный контроль над исполнением и привели к их работа — целеустремленная творческая точка зрения и развитая чуткость, которые были отличительной чертой большей части музыкального периода XIX века.В некоторых случаях это новое поколение пользовалось таким влиянием, что им удавалось успешно отстаивать непопулярные дела, такие как возрождение Мендельсоном музыки Баха, которое в то время считалось старомодным и академическим. Герман Леви, Ганс Рихтер и Феликс Моттль последовали примеру Вагнера творческого жеста и контроля в дирижировании, а Ганс фон Бюлов олицетворял процветающих в то время дирижеров-виртуозов. В своей ключевой роли между композитором, исполнителем и публикой Бюлов и другие дирижеры приобрели непревзойденный статус и престиж среди музыкантов.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

В годы, особенно во время Первой и Второй мировых войн, выдающиеся дирижеры часто добивались международной известности благодаря почти легендарному контролю над своими музыкантами в их поисках идеальной интерпретации. Артуро Тосканини был олицетворением таких фигур. Самые эффективные дирижеры 20-го века были как одаренными музыкантами, так и умелыми и чуткими лидерами, способными авторитетно обращаться с профессионалами в своей области, обладая при этом ловкостью, чтобы понимать потребности своих экономических сторонников и публики.Среди самых известных дирижеров со времен Второй мировой войны были сэр Георг Шолти, Герберт фон Караян и Леонард Бернстайн. Женщины-дирижеры, в первую очередь американка Сара Колдуэлл, начали получать признание после середины 20 века.

13 великих черных дирижеров, прошлых и настоящих, которые вдохновляли нас с подиума

Классическая музыка не была бы прежней без этих первопроходцев. От Рудольфа Данбара до Анны «Джорджианн» Ланди — это покойные и живые черные дирижеры, которых вы должны знать.

Мы приветствуем всего 13 из множества черных дирижеров, прошлых и настоящих, которые поднялись на подиум и изменили тем самым курс классической музыки.

Жозеф Булонь, кавалер де Сен-Жорж (1745 — 1799)

Вундеркинд классической скрипки и композитор Жозеф Булонь был также руководителем ансамбля и дирижером. Шевалье, получивший прозвище «Черный Моцарт», был одним из первых черных полковников французской армии, откуда он получил титул шевалье де Сен-Жорж.Он был современником Моцарта и Гайдна и дирижировал одним из величайших оркестров Европы своего времени — Le Concert des Amateurs.

Подробнее: Снимается фильм о Шевалье де Сен-Жорже «Черный Моцарт»>

Жозеф Булонь, кавалер де Сен-Жорж. Рисунок: Getty

Сэмюэл Кольридж-Тейлор (1875-1912)

Британский композитор и дирижер, Кольридж-Тейлор учился в Королевском музыкальном колледже, а после его окончания, будучи профессором и получив широкое признание за такие произведения, как Hiawatha’s Wedding Feast, дирижировал оркестром Консерватории Кройдона и др. ансамбли и музыкальные конкурсы.Его дочь Гвендолин пошла по стопам отца и тоже была композитором и дирижером.

Подробнее: Жизнь и творчество Сэмюэля Кольриджа-Тейлора, английского композитора, известного как «Черный Малер»? >

Сэмюэл Кольридж-Тейлор. Рисунок: Getty

Уильям Грант Стилл (1895 — 1978)

Американский композитор-дирижер Уильям Грант Стилл был человеком многих первых, в том числе вошел в историю как первый черный дирижер, руководивший крупным американским оркестром — когда он дирижировал филармонией Лос-Анджелеса в двух своих произведениях в Hollywood Bowl в июле 1936 года.Гранта Стилла называют «деканом афроамериканских композиторов».

Подробнее: Как Уильям Грант Стилл, «декан афроамериканских композиторов» навсегда изменил американскую классическую музыку>

Уильям Грант Стилл. Рисунок: Getty

Рудольф Данбар (1907 — 1999)

Рудольф Данбар был гайанским дирижером, кларнетистом, композитором и журналистом, активно выступал на джазовой сцене Нью-Йорка 1920-х годов и за ее пределами.Он был другом Уильяма Гранта Стилла (см. Выше) и изучал композицию в Париже.

Среди его сочинений — балет «Танец XXI века », написанный в 1938 году для комедийного клуба «Footlights» Кембриджского университета. Данбар вошел в историю в сентябре 1945 года, когда он дирижировал Берлинской филармонией — впервые за 65-летнюю историю оркестра это сделал черный дирижер, выступивший в роли «военного корреспондента США в боевой дрессировке», как Time журнал заявил.

Рудольф Данбар дирижирует Берлинским филармоническим оркестром. Рисунок: Getty

Дин Диксон (1915 — 1976)

Выпускник Колумбийского университета и Джульярда, Диксон был очень успешным американским дирижером. Он дирижировал таким большим количеством крупных оркестров, что трудно перечислить их все, но в этот список будут входить выступления гостей в NBC Symphony и New York Philharmonic в начале его карьеры; и должности в Израильском филармоническом оркестре, Гетеборгском симфоническом оркестре и Сиднейском симфоническом оркестре; плюс выступления с Chicago и San Francisco Symphonys.

Его работа и влияние представили произведения многих американских композиторов, включая Уильяма Гранта Стилла (см. Выше), в европейских концертных залах.

Дин Диксон. Рисунок: Getty

Джеймс ДеПрейст (1936-2013)

Дирижер Джеймс ДеПрейст был племянником американской контральто Мариан Андерсон, которая в 1955 году стала первым афроамериканцем, выступившим в Метрополитене.Леонард Бернстайн назначил ДеПриста помощником дирижера Нью-Йоркского филармонического оркестра в 1965-66 годах. Он дирижировал и руководил многими крупнейшими оркестрами мира, включая Хельсинкский филармонический, Токийский столичный симфонический оркестр и Орегонский симфонический оркестр.

Кальвин Э. Симмонс (1950 — 1982)

В резюме Симмонса видно, что он начал дирижировать в удивительно молодом возрасте — всего к 11 годам, с дубинкой в руке, он был у руля хора мальчиков Сан-Франциско (он был членом хора), а к двадцати годам он Дирижировал оперой Сан-Франциско.

Он был ассистентом дирижера LA Phil, работал с Зубином Мехтой, прежде чем стать музыкальным руководителем Оклендского симфонического оркестра в возрасте 28 лет, в том же году, когда он дебютировал как дирижер в Met. Он также дирижировал Глайндборнской гастрольной оперой, но его карьера, к сожалению, была короткой. Он погиб в трагически молодом возрасте 32 лет в катастрофе на каноэ — очень сложно думать о том, чего бы он еще достиг, если бы у него была такая возможность.

Кальвин Э.Симмонс с Саймоном Рэттлом в 1981 году. Рисунок: Getty

Энн Ланди (р. 1954)

Дирижер Энн «Джорджианн» Ланди вошла в историю как первая афроамериканка, дирижировавшая Хьюстонским симфоническим оркестром. Она является основательницей струнного квартета Уильяма Гранта Стилла и Камерного оркестра Скотта Джоплина, которые специализируются на пропаганде музыки черных композиторов.

В 1983 году она стала исполнительным директором Общественного музыкального центра Хьюстона, поставив музыку и свой опыт в центр общества.Камерный оркестр Скотта Джоплина Ланди недавно вошел в историю, когда его музыканты аккомпанировали популярной звезде Бейонсе на Суперкубке XXXIII.

Томас Уилкинс (р. 1956)

Томас Уилкинс, будучи музыкальным руководителем симфонического оркестра Омахи, главным дирижером оркестра Hollywood Bowl и дирижером семейных и молодежных концертов Бостонского симфонического оркестра, дирижировал симфоническим оркестром «Сфинкс».

Sphinx — это американская организация, основанная в 1997 году Аароном П. Дворкиным, которая защищает разнообразие в искусстве с помощью ежегодного конкурса сфинксов и многих других инициатив, а также тесных связей с другими организациями, включая британскую Chineke! Фонд (см. Ниже) и Фонд молодых художников-классиков (YCAT).

Подробнее: Познакомьтесь со скрипачом Рэндаллом Гусби, протеже Ицхака Перлмана и победителем конкурса сфинксов, который вдохновит целое поколение>

Уэйн Маршалл (р.1961)

Уэйн Маршалл — британский пианист, органист и дирижер, который был включен в список награжденных к Новому году 2021 года OBE за заслуги перед музыкой. Родом из Барбадоса, Маршалл — выпускник Четема и Королевского музыкального колледжа, выступал в самых престижных концертных залах мира и дирижировал многими ведущими оркестрами мира, включая первый в Великобритании профессиональный оркестр чернокожих и этнически разнообразных музыкантов Chineke! Оркестр, основанный Чи-Чи Нваноку.

Подробнее: Чи-чи Нваноку: «Классическая музыка внезапно станет более разнообразной»>

Кваме Райан (1970 г.р.)

Канадский дирижер тринидадского происхождения, Кваме Райан дирижировал по всему миру, в том числе на Эдинбургском международном фестивале и Английской национальной опере. Он еще один выдающийся дирижер, стоявший у руля Chineke! Оркестр (см. Выше).

Джери Линн Джонсон (р. 1972)

Карьера дирижера

Джонсона возникла благодаря стипендии Хорхе Местера по дирижерской работе, которую взрастили такие наставники, как сэр Саймон Рэттл, Марин Олсоп и Даниэль Баренбойм.

Исторический момент Джонсон наступил в 2005 году, когда она стала первой афроамериканкой, выигравшей престижную дирижерскую стипендию Taki Concordia, и с тех пор она поднялась на подиум с Филадельфийским оркестром, Борнмутским симфоническим оркестром и Веймарской государственной капеллой. назовите лишь несколько оркестров мирового уровня, которыми она руководила.

Она является художественным руководителем-основателем Камерного оркестра «Черная жемчужина», и ее биография в Twitter гласит: «На самом деле, Я ЕСМЬ Черная жемчужина. Но поскольку я сам не умею играть на всех инструментах, я собрал другие культурные жемчужины и ВОЙЛА! родился оркестр ».

* Хиты следуют.

Кевин Джон Эдусей (6. 1976)

Эдусей в настоящее время является главным дирижером Мюнхенского симфонического оркестра, и он делит свое время между ними и выступлениями с такими оркестрами, как Лондонский симфонический оркестр, Королевский филармонический оркестр Ливерпуля, Королевский шотландский национальный оркестр и Orchester de la Suisse Romande. немного.Еще он дирижировал Чинеке! Оркестр (см. Выше).

Есть так много великих дирижеров, о которых стоит поговорить — например, американский дирижер из Германии Родерик Кокс и Майкл Морган, который дирижирует оркестрами США.

И многие другие, за которыми мы с нетерпением ждем продолжения, от Джонатона Хейворда, который недавно был назначен главным дирижером Северо-Западной немецкой филармонии, до Калены Бовелл (на фото выше), которая недавно дирижировала Чинеке! Оркестр в исполнении мощного трибьюта Мартина Лютера Кинга Адольфа Хейлсторка, «Эпитафия для человека, который мечтал».

FAQ — Отступление дирижеров в Медомаке

Есть несколько хороших способов добраться до Медомака. Некоторые люди предпочитают иметь машину, но в Медомаке не обязательно иметь машину. Проживание, питание, занятия и репетиции на месте. График ретрита включает две поездки вне ретрита. Как правило, машин достаточно для совершения таких поездок, поездок за пределы кампуса или поездок к местным достопримечательностям.

По воздуху: Есть аэропорты в Портленде, Бангоре и Рокленде.Обычно лучший выбор — аэропорт Портленда, который находится примерно в 90 минутах езды от Медомака. Рокленд ближе, но здесь самый маленький аэропорт с наименьшим количеством стыковок и самыми дорогими рейсами. Также можно прилететь в Бостон, Массачусетс и Манчестер, штат Нью-Гэмпшир, которые находятся намного дальше. Цены на авиабилеты в Бостон и Манчестер иногда ниже, но есть дополнительные расходы на наземный транспорт.

Наземный транспорт из аэропорта Портленда: Ретрит кондукторов в Медомаке фрахтует автобус из аэропорта Портленда в Медомак в первый день ретрита и обратный автобус в последнее воскресенье утром.Отель Retreat расположен в сельской местности Вашингтона, штат Мэн, примерно в 90 минутах езды от аэропорта Портленда. Доступны коммерческие услуги трансфера от / до аэропорта, о которых необходимо заранее договориться. На такси из аэропорта добраться до Медомака невозможно. Мы рекомендуем сесть на наш чартерный автобус из аэропорта Портленда.

На поезде и автобусе: Портленд обслуживается автобусом и AMTRAK. По прибытии в Портленд вам нужно будет добраться до аэропорта, чтобы встретить чартерный автобус до Медомака.

На машине: На Медомаке есть бесплатная парковка. Маршруты доступны в разделе «Местоположение и путешествия» на этом сайте.

Совместное использование автомобилей: Иногда можно договориться о поездке с другим участником. Мы поможем облегчить контакты между водителями и гонщиками.

Определение пропускной способности проводов по току

Целью NFPA 70®, National Electrical Code® (NEC® ) является практическая защита людей и имущества от опасностей, возникающих из-за использования электричества.Как правило, это означает защиту людей от опасностей, таких как поражение электрическим током и вспышка дуги, а также защиту имущества от огня. Пожары из-за неправильной проводки исторически представляли серьезную угрозу с тех пор, как внутри зданий были установлены электрические системы. NEC установила долгую историю требований к установке, чтобы предотвратить возгорание в электрической системе. Одно из таких требований состоит в том, чтобы определить, какой электрический ток может проводиться непрерывно, не превышая номинальную температуру его изоляции, или, как это называет NEC, допустимую токовую нагрузку проводника.

Однако определение допустимой нагрузки требует понимания ряда других факторов, которые вступают в силу в зависимости от того, как проводник используется и устанавливается. Это включает в себя навигацию по диаграммам, таблицам и ряд других требований, чтобы убедиться, что мы рассчитываем правильную допустимую нагрузку. В зависимости от существующих условий установки и использования, мы обнаруживаем, что используем ряд таблиц, имеющихся в NEC, но, в частности, многие из них находятся в статье 310. Существует множество таблиц, в которых указаны такие параметры, как допустимая токовая нагрузка проводов. , температурные поправочные коэффициенты и поправочные коэффициенты.Итак, давайте посмотрим, как можно использовать эти диаграммы и таблицы допустимой нагрузки, чтобы выбрать подходящий проводник для установки.

Прежде чем мы начнем, мы должны задать себе несколько вопросов. Во-первых, нам нужно знать, на что рассчитана изоляция проводника, поскольку допустимая нагрузка зависит от номинальной температуры изоляции. После того, как мы установили, используем ли мы изоляцию с номиналом 60, 75 или 90 градусов Цельсия, мы можем определить, в каком столбце соответствующей диаграммы допустимой нагрузки мы должны находиться.Для проводников с номинальным напряжением до 2000 В значения силы тока можно найти в таблицах 310.16–310.21 в зависимости от способа их установки и других конкретных критериев установки. Для целей этого блога мы будем использовать Таблицу 310.16 для проводников, установленных в кабелепроводе, или кабеля с не более чем 3 токоведущими проводниками в сумме и при температуре окружающей среды 30 ° C (86 ° F). Эти параметры важно знать, поскольку любое отклонение потребует изменения значения допустимой нагрузки в таблицах.

Когда мы узнаем номинальную температуру изоляции, мы сможем найти соответствующую допустимую нагрузку в соответствующем столбце Таблицы 310.16 для данного сечения проводника (Примечание: некоторые типы изоляции имеют несколько номиналов в зависимости от типа расположения; свойства проводника см. В таблице 310.4). После того, как мы получим значение допустимой нагрузки из таблицы 310.16, мы можем применить поправочные и поправочные коэффициенты, если это необходимо. Начнем с поправочных коэффициентов. Сначала спросите, есть ли более трех токоведущих проводников в кабельной канавке или кабеле, или несколько кабелей проложены без соблюдения зазора на расстоянии более 24 дюймов? Этот счет относится к общему количеству незаземленных (горячих) проводов, даже запасных, и заземленных (нейтральных) проводов в 3-фазной, 4-проводной системе WYE, где:

цепь однофазная или,
, если основная часть нагрузки состоит из нелинейных нагрузок [см. 310.15 (E)].

Если общее количество токоведущих проводников превышает три, то допустимая нагрузка по таблице 310.16 должна быть скорректирована в соответствии с таблицей 310.15 (C) (1) на основе общего количества токоведущих проводников.

Далее мы должны посмотреть на температуру окружающей среды в том месте, где будет установлен проводник. Если окружающая среда отличается от начальной допустимой токовой нагрузки, указанной в таблице 310.16, то мы найдем температурные поправочные коэффициенты в 310.15, основанные на отклонениях от температуры окружающей среды исходной диаграммы.Есть две таблицы температурной коррекции:

Таблица 310.15 (B) (1) для таблиц, основанных на температуре окружающей среды 30 ° C (86 ° F).
Таблица 310.15 (B) (2) для таблиц, основанных на температуре окружающей среды 40 ° C (104 ° F).

Поскольку этот блог написан на основе таблицы 310.16, следует использовать множители для температурной коррекции из таблицы 310.15 (B) (1), поскольку обе диаграммы основаны на температуре окружающей среды 30 ° C (86 ° F).Таблица 310.15 (B) (1) также разделена на номинальные значения температуры изоляции проводника. После этого просто найдите соответствующий множитель, основанный на фактической температуре окружающей среды в установке.

После того, как были применены все необходимые поправочные коэффициенты, остается еще один компонент, который влияет на способность проводников непрерывно безопасно проводить электрический ток без превышения температурного номинала изоляции. Последний фактор — окончание проводника к любому оборудованию.Точки подключения могут быть ограничивающим фактором, поскольку они являются общими точками в электрической системе для накопления тепла и зависят от материала проводника, который действует как теплоотвод, рассеивая любое накопление тепла в месте подключения. В отношении этих требований мы должны обратиться к разделу 110.14 (C), чтобы узнать об ограничениях температуры оконечной нагрузки. Эти требования помогают нам определить конечную допустимую нагрузку по току наших проводников, чтобы они могли безопасно выдерживать ток цепи без повреждения изоляции из-за избыточного тепла.

Раздел 110.14 (C) (1) разделен на два сценария. Первая группа предназначена для цепей на 100 ампер или меньше или для концевой заделки проводов сечением от 14 AWG до 1 AWG. Вторая группа предназначена для цепей с током более 100 А или клемм с маркировкой более 1 AWG. Требования для первой группы ограничивают использование проводников проводниками с изоляцией 60 ° C, или, если используются проводники с более высоким номиналом температуры, окончательная отрегулированная допустимая токовая нагрузка не должна превышать значение, указанное в столбце 60 ° C для проводника того же размера, если только концевые заделки не используются. также рассчитаны на более высокую температуру, и в этом случае конечная допустимая нагрузка не должна превышать значение, указанное в соответствующем столбце.Для второй группы, выше 100А или 1 AWG, правила немного упрощаются. Провода должны быть рассчитаны на 75 ° C или выше, и если проводник рассчитан на работу выше 75 ° C, конечная допустимая нагрузка не должна превышать соответствующую допустимую нагрузку в столбце 75 ° C, если только концевые заделки не определены как рассчитанные на такие более высокие температуры.

Если мы соблюдаем эти требования, то вероятность перегрева проводников, которые мы устанавливаем, будет меньше, при условии, что условия использования останутся прежними.Мы разработали бесплатную блок-схему по этой теме, включая таблицы, упомянутые выше, чтобы помочь вам в следующей установке. Обязательно скачайте его здесь.

8. Проводники первого и второго рода. Физическая химия: конспект лекций

Проводники первого рода — Справочник химика 21

1 Предмет электрохимии. Проводники первого и второго рода. Законы Фарадея

Рекомендуемые файлы

Проводники и диэлектрики. Виды проводников

Похожие материалы:

Добавить комментарий

Проводники первого и второго рода

Электрический проводник — это… Что такое Электрический проводник?

См. также

Литература

Полезное

Смотреть что такое «Электрический проводник» в других словарях:

помогите пожалуйста дать определения1)что такое проводники 1 рода2)что такое проводники 2

Технический йодид меди (CuI) для многофункциональных прозрачных полупроводников и проводников p-типа

Принадлежности

Принадлежности

Абстрактный

Заявление о конфликте интересов

Цифры

Похожие статьи

использованная литература

Как графен «магический угол» будоражит физику

В поисках волшебства

Нечто необычное

Осторожный подход

Doing the twist

проводников, изоляторов и индукционная зарядка — University Physics Volume 2

Цели обучения

Проводники и изоляторы

Индукционная зарядка

проводник | музыка | Britannica

13 великих черных дирижеров, прошлых и настоящих, которые вдохновляли нас с подиума

Жозеф Булонь, кавалер де Сен-Жорж (1745 — 1799)

Сэмюэл Кольридж-Тейлор (1875-1912)

Уильям Грант Стилл (1895 — 1978)

Рудольф Данбар (1907 — 1999)

Дин Диксон (1915 — 1976)

Джеймс ДеПрейст (1936-2013)

Кальвин Э. Симмонс (1950 — 1982)

Энн Ланди (р. 1954)

Томас Уилкинс (р. 1956)

Уэйн Маршалл (р.1961)

Кваме Райан (1970 г.р.)

Джери Линн Джонсон (р. 1972)

Кевин Джон Эдусей (6. 1976)

FAQ — Отступление дирижеров в Медомаке

Определение пропускной способности проводов по току

Добавить комментарий Отменить ответ