Skirtumas tarp elektros laidininko ir izoliatoriaus

Elektros laidininkas prieš izoliatorių

Elektros izoliacija ir elektrinis laidumas yra dvi svarbiausios materijos savybės. Tokiose srityse kaip elektrotechnika, elektronikos inžinerija, elektromagnetinio lauko teorija ir aplinkos fizika, medžiagos izoliacinės savybės ir laidumo savybės turi didelę reikšmę. Kadangi mūsų ekonomiką valdo elektra, labai svarbu gerai suprasti tokius dalykus. Kai kuriuos mūsų kasdienius reiškinius galima apibūdinti naudojant medžiagos laidumą ir izoliaciją. Šiame straipsnyje aptarsime, kas yra elektros laidumas ir elektros izoliacija, kokios yra elektros laidumo ir elektros izoliacijos teorijos, jų panašumai, kokios yra medžiagos, parodančios atitinkamą savybę, kasdieniai reiškiniai, susiję su laidumu ir izoliacija, ir galiausiai jų skirtumai.

Elektros laidininkai

Elektros laidininkai yra apibrėžti kaip medžiagos, turinčios nemokamus krūvius, kurios galėtų judėti. Atsižvelgiant į tai, kadangi kiekviena medžiaga turi bent vieną laisvą elektroną dėl šiluminio sujaudinimo, kiekviena medžiaga yra laidininkė. Tai tiesa teoriškai. Tačiau praktikoje laidininkai yra medžiagos, leidžiančios pro jas praleisti tam tikrą srovės kiekį. Metalai turi metalinę rišamąją struktūrą, ty teigiamą joną, įmerktą į elektronų jūrą. Metalas paaukoja visus savo išorinio apvalkalo elektronus elektronų fondui. Todėl metalai turi daug laisvųjų elektronų, todėl jie yra labai geri laidininkai. Kitas laidumo būdas yra skylės tekėjimas. Kai atomas grotelių struktūroje išskiria elektroną, atomas tampa teigiamas. Šis laisvas elektronų apvalkalas yra žinomas kaip skylė. Ši skylė gali paimti elektroną iš kaimyninio atomo, sukeldama skylę kaimyniniame atome. Tęsiant šį poslinkį, tai tampa srove. Jonų tirpaluose esantys jonai taip pat veikia kaip dabartiniai nešėjai. Visos mūsų elektros energijos linijos yra pagamintos iš laidžių metalų. Metalai ir druskos tirpalai yra geras laidininkų pavyzdys. Jei laidininko laidumas yra mažas, tai reiškia, kad terpė priešinasi srovės tekėjimui. Tai vadinama laidininko pasipriešinimu. Terpės atsparumas sukelia energijos nuostolius šilumos pavidalu.

Elektriniai izoliatoriai

Elektros izoliatoriai yra medžiagos, kurios neturi jokių nemokamų mokesčių. Tačiau praktiškai kiekviena medžiaga dėl šiluminio sujaudinimo turi keletą laisvų elektronų. Tobulas izoliatorius neleistų praeiti srovei, net jei gnybtų įtampos skirtumas yra begalinis. Tačiau normalus izoliatorius leistų srovei praeiti po kelis šimtus voltų. Kai izoliacinei medžiagai taikoma aukšta įtampa, medžiagos viduje esantys atomai poliarizuojasi. Jei įtampa yra pakankama, elektronai bus atskirti nuo atomų, kad būtų sukurti laisvi elektronai. Tai yra žinoma kaip šios medžiagos skilimo įtampa. Po gedimo atsiras srovės srautas dėl aukštos įtampos. Distiliuotas vanduo, žėrutis ir dauguma plastikų yra izoliatorių pavyzdžiai.

Susijusios temos:

Šilumos izoliatoriaus ir laidininko skirtumas