Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 9. 4 mars 1944 - Kraftteknikens utveckling sedan 1939. Kraftteknisk fysik
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
-268
TEKNISK TIDSKRIFT
har framgått vad den nutida fysiken betytt för
detta område. Här följa några kompletteringar.
Metallers ledningsförmåga
Se vi först på de material som äro ledare för
elektrisk ström, så ha våra kunskaper om
elektricitetsledningen väsentligt fördjupats. Ett
intensivt arbete på området försiggår emellertid. Bl.a.
har i Sverige G Borelius och hans medarbetare
utfört banbrytande systematiska undersökningar
över metallegeringars ledningsförmåga. Av de vid
dessa studier vunna kunskaperna ha några
kunnat omsättas i praktiskt resultat. Sålunda ha på
olika håll framkommit ett flertal nya legeringar,
vilka ha ett av temperaturen oberoende motstånd
och därför äro av särskilt intresse för bl.a. alla
elektriska mätapparater, dvs. som ersättning för
det klassiska manganinet. Några av de nya
legeringarna ha bl.a. fördelen av mycket mindre
benägenhet till motståndsändring genom åldring än
manganin.
Undersökningar över legeringarnas
ledningsförmåga ha även givit som resultat en ny för
tryckmätning lämplig legering, som har ett av
temperaturen praktiskt taget oberoende men för tryck
ganska känsligt motstånd. Med hjälp av denna
legering kan man alltså bygga goda elektriska
manometrar.
Den ännu gåtfulla och, i den mån den kan göras
användbar, tekniskt mycket intressanta
supraled-ningsförmågan har självfallet varit föremål
fölen hel del studier. Ännu ha dock några acceptabla
teorier för den ej framkommit, men praktiskt
har den studerats så att man något så när
känner dess lagar, utom beträffande de
temperaturområden inom vilka den uppträder för olika
material. Den högsta övergångstemperatur mellan
supraledning och vanlig ledning som till dato
blivit konstaterad torde vara för niobnitrid, för
vilken den är 23°K. Det är således tills vidare
ganska otroligt att man skall kunna finna ett
material med supraledning inom ett tekniskt
användbart temperaturområde. En annan, kanske
mindre väl känd begränsning är att
supraledning-en upphör i starka magnetfält. En ledare kan
därför ej föra hur stark ström som helst,
emedan strömmens eget fält annullerar
supralednings-förmågan. Gränsen ligger vid normala
ledardi-mensioner och kända material i storleksordningen
några hundratal till några tusental ampere. Några
möjligheter att med en mycket tunn tråd
överföra stora effekter vid låg spänning föreligga
således troligen ej.
Halvledare
Teorin för den elektriska ledningsförmågan hos
halvledare är principiellt enklare än teorin för
metaller så till vida, som koncentrationen av
laddningsbärarna är mycket mindre hos de förra,
och man därför med bättre resultat kan använda
de klassiska teorierna för en partikelgas. Av
intresse är att man för halvledare lika ofta har
att räkna med underskott av elektroner i
förhållande till den energi-teoretiskt möjliga
koncentrationen. Man talar därför 0111 "hål", vilka
kunna betraktas som positiva laddningsbärare.
Halvledarens ledningsförmåga blir beroende på
störställen i kristallgittret, vilka påverka
laddningsbärarnas koncentration. Denna störning kan
åstadkommas på olika sätt. Ger den en ökning av
elektronkoncentrationen erhåller man
elektronledning, ger den en minskning får man
vakans-elektronledning eller hålledning. Vilket slag av
ledningstyp som föreligger, respektive som
överväger om båda typerna förekomma samtidigt, kan
bestämmas genom studium av ledarens
Halleffekt, dvs. tvärspänningen vid en strömbana i
ett transversalt magnetfält.
Halvledarens ledningsförmåga kännetecknas av
en vanligen starkt positiv temperaturkoefficient,
vilken dock hastigt avtar med stigande
temperatur.
.De teoretiska funderingarna över
ledningsförmågans natur hos halvledarna ha i hög grad
underlättat det experimentella arbetet med
framställningen av sådana ledare för olika ändamål.
Många oxider kunna genom partiell reduktion
(syreunderskott) eller partiell överoxidation
(syreöverskott) bringas i ledande tillstånd. Syre är
elektronfångande, och man erhåller
elektronledare, respektive hålledare. Så t.ex. kan hos
järnoxid m.fl. oxider ledningsförmågan vid 20°C
genom partiell reduktion ökas från storleksord-
1A_12l.„ . , . , . .Siemens cm
ningen 10 till storleksordningen 1––-,
och genom partiell oxidation kan
ledningsförmågan hos exempelvis kopparoxidul ökas från 10—10
, ,.„ Siemens • cm _
a 10 7 till ca 10 2–-. Temperatur-
koefficienter av storleksordningen 10 % eller
mera per grad C äro icke ovanliga.
Spärrskikt
Föreställningarna om den elektriska
lednings-mekanismen i torrlikriktare ha varit många och
mångskiftande. Till de mest omhuldade hörde
väl tidigare de som gjorde ett bestämt, kemiskt
definierat spärrskikt med polära
moståndsegen-skaper ansvarigt för likriktarverkan. Detta
kemiska spärrskikt ansågs ligga som en inskjuten
folie mellan likriktarens halvledare och den ena
kontaktelektroden. På senare år ha emellertid
dessa tolkningsförsök fått ge plats för en ny
uppfattning av ledningsmekanismen. Enligt denna är
det visst inte nödvändigt att något skikt som
kemiskt skiljer sig från halvledaren uppträder.
Likriktarverkan beror enligt denna nyare
uppfattning i stället på att den del av halvledaren som
ligger närmast elektroden, utan att kemiskt
ändras får sin halt av rörliga laddningsbärare ocli
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
