Skirtumas tarp laidininkų ir izoliatorių

Ne kiekvienas atomas yra sukurtas lygus. Atomo struktūra skiriasi priklausomai nuo atomo. Kai kurie atomai nesugeba išlaikyti savo išorinių elektronų kartu. Jie vadinami laisvaisiais elektronais, nes jie gali laisvai judėti nuo vieno iki atomo. Šie elektronai perduoda energiją iš vienos dalelės į kitą, perduodami energiją elektros pavidalu. Laidininkas yra medžiaga, numatanti laisvą elektros krūvio tekėjimą. Priešingai, izoliatorius atsparus elektrai, o tai reiškia, kad jis turi visiškai priešingą poveikį elektronų srautui. Elektronai sandariai jungiasi atomų viduje, taip apribodami laisvą elektros krūvio srautą. Išsamiau išnagrinėsime skirtumą tarp šių dviejų.

Kas yra laidininkai?

Laidininkai yra medžiagos, leidžiančios laisviems elektronams lengvai tekėti pro juos, tokiu būdu perduodant energiją elektros pavidalu, elektronams laisvai judant iš atomo į atomą. Paprastai tariant, laidininkai leidžia elektronams laisvai judėti iš dalelių į daleles viena ar keliomis kryptimis. Jei į laidininką siųsite įkrautą elektrą, jis atsitrenks į laisvą elektroną, galiausiai jį nuplėšdamas, kol jis nuplėšia kitus laisvus elektronus. Tai sužadina grandininę reakciją, sukuriančią medžiagoje elektrinį krūvį. Šios medžiagos gali lengvai praleisti pro jas elektrą, nes jų atominė struktūra leidžia laisviesiems elektronams laisvai judėti iš vienos dalelės į kitą.

Daugelis metalų, tokių kaip varis, aliuminis, geležis, auksas ir sidabras, yra geri elektros laidininkai, nes elektronai gali laisvai judėti iš vieno atomo į kitą. Pavyzdžiui, varis yra geras laidininkas, nes gana lengvai numato laisvą elektronų srautą. Kita vertus, aliuminis yra tinkamas laidininkas, tačiau jis nėra toks geras kaip varis. Jis yra labai lengvas, todėl dažniausiai naudojamas elektros paskirstymo kabeliams. Paimkime lemputės pavyzdį. Kai įjungiate šviesą, elektros laidas praeina per laidą, dėl kurio lemputė skleidžia šviesą. Tai ne kas kita, kaip elektronų srautas tarp atomų.

Metalai yra dažniausiai pasitaikantys elektros laidininkai. Kiti laidininkai yra puslaidininkiai, elektrolitai, plazmos ir nemetaliniai laidininkai, tokie kaip laidūs polimerai ir grafitas. Sidabras yra geresnis laidininkas nei varis, tačiau daugeliu atvejų nėra praktiškas naudoti dėl didesnių jo sąnaudų. Tačiau jis naudojamas specializuotai ir jautriai įrangai, pavyzdžiui, palydovams. Net vanduo, sumaišytas su tokiomis priemaišomis kaip druska, gali būti laikomas laidininku.

Kas yra izoliatoriai?

Izoliatoriai, kita vertus, yra medžiagos, turinčios visiškai priešingą poveikį elektronų srautui. Šios medžiagos trukdo laisvam elektronų srautui, taip slopindamos elektros srovės tekėjimą. Izoliatoriuose yra atomai, kurie tvirtai laikosi ant savo elektronų, ir tai riboja elektronų srautą iš vieno atomo į kitą. Dėl sandariai surištų elektronų jie nesugeba laisvai judėti. Paprastai tariant, medžiagos, neleidžiančios tekėti srovei, yra izoliatoriai. Medžiagos turi tokį mažą laidumą, kad srovės srautas yra beveik nereikšmingas, todėl jos dažniausiai naudojamos apsaugoti mus nuo pavojingo elektros poveikio.

Kai kurie įprasti izoliatorių pavyzdžiai yra stiklas, plastikas, keramika, popierius, guma ir kt. Srovės srautas elektroninėse grandinėse nėra statinis, o įtampa kartais gali būti gana didelė, todėl ji yra šiek tiek pažeidžiama. Kartais įtampa yra pakankamai aukšta, kad elektros srovė tekėtų medžiagomis, kurios net nėra laikomos gerais elektros laidininkais. Tai gali sukelti elektros šoką, nes žmogaus kūnas taip pat yra geras elektros laidininkas. Todėl elektros laidai yra padengti guma, kuri veikia kaip izoliatorius, kuris savo ruožtu apsaugo mus nuo laidininko viduje. Paimkite bet kokį laidą tuo klausimu ir jūs galite pamatyti izoliatorių ir tuo atveju, jei pamatysite laidininką, laikas jį pakeisti.

Skirtumas tarp laidininkų ir izoliatorių

1. Laidininkai tikisi laisvo elektros srovės srauto, nes elektronai lengvai keliauja iš vieno atomo į kitą. Izoliatoriai, priešingai, priešinasi elektros srovei, nes jie neleis laisvam elektronų srautui iš vienos dalelės į kitą.
2. Dirigentai gali lengvai perduoti energiją elektros ar šilumos pavidalu. Tačiau izoliatoriai negali taip lengvai perduoti elektros energijos, kad jie būtų atsparūs elektrai.
3. Dėl laisvų elektronų, esančių jų atominėje struktūroje, laidininkai gali lengvai perduoti elektros energiją per juos, tačiau izoliatoriai, priešingai, negali perduoti per juos elektros energijos.
4. Laidininkai yra medžiagos, kurių atomai neturi sandariai sujungtų elektronų, todėl jie gali laisvai judėti viena ar keliomis kryptimis. Tačiau izoliatorių atveju elektronai yra sandariai sujungti atomuose, tokiu būdu apribojant bet kokį elektronų judėjimą vardinės veikiamosios įtampos diapazone..
5. Laidininkai paprastai pasižymi mažu pasipriešinimu, tačiau neturi jokio nulinio pasipriešinimo, nebent jie yra superlaidininkai. Izoliatoriai pasižymi dideliu atsparumu elektrai.
6. Laidininkai veda elektrą, o izoliatoriai izoliuoja elektrą. Pvz., Metalinė viela elektros laide yra laidininkas, o apvalkalas arba apsauginis dangtelis yra izoliatorius.
7. Palietimas prie dirigento gali jus nužudyti. Kita vertus, jei paliesite tiesioginį izoliatorių, jis šiek tiek nepakenks, nes atsparus elektros srovei.

Laidininkai ir izoliatoriai: palyginimo diagrama

Laidininkų ir izoliatorių santrauka

Ir laidininkai, ir izoliatoriai yra praktiškai priešingi savo savybėmis ir funkcionalumu. Dažniausias skirtumas tarp šių dviejų yra tas, kad nors laidininkai leidžia laisvai judėti elektronams iš vieno atomo į kitą, izoliatoriai riboja laisvą elektronų srautą. Laidininkai leidžia pro juos praeiti elektros energijai, tuo tarpu izoliatoriai neleidžia elektros energijai praeiti pro juos. Laidininkai turi aukštą laidumą, o izoliatoriai - žemą laidumą.