Електрически проводник срещу изолатор
Електрическата изолация и електрическата проводимост са две от най-важните свойства на материята. В области като електротехника, електронно инженерство, теория на електромагнитното поле и физика на околната среда изолационните свойства и свойствата на проводимост на материята имат голямо значение. Тъй като нашите икономики се управляват от електричество, жизненоважно е да имаме добро разбиране на тези въпроси. Някои от нашите ежедневни явления могат да бъдат описани с помощта на проводимостта и изолацията на материята. В тази статия ще обсъдим какво представляват електрическата проводимост и електрическата изолация, какви са теориите зад електрическата проводимост и електрическата изолация, техните прилики, какви са материалите, показващи съответните свойства, ежедневните явления, включващи проводимост и изолация, и накрая техните разлики.
Електрически проводници
Електрическите проводници се определят като материали със свободни заряди, които могат да се движат. В този контекст, тъй като всеки материал има поне един свободен електрон поради термично възбуждане, всеки материал е проводник. Това е вярно на теория. На практика обаче проводниците са материали, които биха позволили определено количество ток да премине през тях. Металите имат метална свързваща структура, която е положителен йон, погълнат от море от електрони. Металът дарява всичките си електрони от външната обвивка на електронния пул. Следователно металите имат голямо количество свободни електрони, така че са много добри проводници. Друг начин на провеждане е потокът от дупки. Когато атом в решетъчна структура освободи електрон, атомът става положителен. Тази свободна електронна обвивка е известна като дупка. Тази дупка може да поеме електрон от съседния атом, причинявайки дупка в съседния атом. Когато тази промяна продължи, това се превръща в течение. Йоните в йонните разтвори също действат като носители на ток. Всички наши електропроводи са съставени от проводящи метали. Металите и солните разтвори са добър пример за проводници. Ако проводимостта на проводник е ниска, това означава, че средата се съпротивлява на токовия поток. Това е известно като съпротивление на проводника. Съпротивлението на средата причинява загуба на енергия под формата на топлина.
Електрически изолатори
Електрическите изолатори са материали, които нямат безплатни заряди. Но на практика всеки материал има малко свободни електрони поради термично разбъркване. Перфектният изолатор не би позволил да премине ток, дори ако разликата в напрежението на клемите е безкрайна. Въпреки това, нормален изолатор ще позволи на тока да премине след няколкостотин волта. Когато се приложи високо напрежение върху изолационен материал, атомите вътре в материала ще се поляризират. Ако напрежението е достатъчно, електроните ще бъдат отделени от атомите, за да създадат свободни електрони. Това е известно като пробивно напрежение за този материал. След повредата ще има ток поради високото напрежение. Дестилираната вода, слюдата и повечето пластмаси са примери за изолатори.
|
Каква е разликата между електрическите проводници и изолаторите? • Електрическите проводници имат нулево или много малко съпротивление, докато електрическите изолатори имат много високо или безкрайно съпротивление. • Проводниците имат безплатни заряди, докато изолаторите нямат безплатни заряди. • Проводниците пропускат ток, докато изолаторите не. |
Свързани теми:
Разлика между топлоизолатор и проводник
