Różnica między przewodnikiem elektrycznym a izolatorem

Dyrygent elektryczny kontra izolator

Izolacja elektryczna i przewodność elektryczna to dwie najważniejsze właściwości materii. W takich dziedzinach, jak elektrotechnika, inżynieria elektroniczna, teoria pola elektromagnetycznego i fizyka środowiska, właściwości izolacyjne i właściwości przewodzące materii mają ogromne znaczenie. Ponieważ nasze gospodarki są zasilane energią elektryczną, bardzo ważne jest dobre zrozumienie takich kwestii. Niektóre z naszych codziennych zjawisk można opisać za pomocą przewodnictwa i izolacji materii. W tym artykule omówimy, czym jest przewodność elektryczna i izolacja elektryczna, jakie są teorie przewodnictwa elektrycznego i izolacji elektrycznej, ich podobieństwa, jakie materiały wykazują odpowiednią właściwość, codzienne zjawiska obejmujące przewodnictwo i izolację, a na koniec ich różnice.

Przewodniki elektryczne

Przewody elektryczne są definiowane jako materiały z darmowymi ładunkami, które mogłyby się poruszać. W tym kontekście, ponieważ każdy materiał ma co najmniej jeden wolny elektron ze względu na mieszanie termiczne, każdy materiał jest przewodnikiem. To prawda w teorii. Jednak w praktyce przewodniki są materiałami, które przepuszczałyby pewną ilość prądu. Metale mają metaliczną strukturę wiążącą, która jest jonem dodatnim pochłoniętym przez morze elektronów. Metal przekazuje wszystkie zewnętrzne elektrony otoczki do puli elektronów. Dlatego metale mają dużą ilość wolnych elektronów, więc są bardzo dobrymi przewodnikami. Innym sposobem przewodzenia jest przepływ dziur. Kiedy atom w strukturze sieci uwalnia elektron, atom staje się dodatni. Ta pusta skorupa elektronów jest znana jako dziura. Ta dziura może pobierać elektron z sąsiedniego atomu, powodując dziurę w sąsiednim atomie. Gdy ta zmiana jest kontynuowana, staje się prądem. Jony w roztworach jonowych działają również jako obecne nośniki. Wszystkie nasze linie elektroenergetyczne składają się z metali przewodzących. Metale i roztwory soli są dobrym przykładem przewodników. Jeśli przewodnictwo jest niskie, oznacza to, że medium opiera się przepływowi prądu. Jest to znane jako rezystancja przewodnika. Rezystancja ośrodka powoduje utratę energii w postaci ciepła.

Izolatory elektryczne

Izolatory elektryczne to materiały, które nie mają żadnych bezpłatnych ładunków. Ale w praktyce każdy materiał ma pewne wolne elektrony z powodu mieszania termicznego. Idealny izolator nie przepuści prądu, nawet jeśli różnica napięć na zaciskach będzie nieskończona. Jednak normalny izolator przepuszczałby prąd po kilkuset woltach. Gdy na materiał izolacyjny zostanie przyłożone wysokie napięcie, atomy wewnątrz materiału ulegną polaryzacji. Jeśli napięcie jest wystarczające, elektrony zostaną oddzielone od atomów, aby utworzyć wolne elektrony. Jest to znane jako napięcie przebicia dla tego materiału. Po awarii nastąpi przepływ prądu z powodu wysokiego napięcia. Przykładami izolatorów są woda destylowana, mika i większość tworzyw sztucznych.

Powiązane tematy:

Różnica między izolatorem termicznym a przewodnikiem