Przewód elektryczny a izolator
Izolacja elektryczna i przewodność elektryczna to dwie najważniejsze właściwości materii. W dziedzinach takich jak elektrotechnika, elektronika, teoria pól elektromagnetycznych i fizyka środowiska właściwości izolacyjne i przewodnictwa materii mają ogromne znaczenie. Ponieważ nasze gospodarki są napędzane energią elektryczną, niezmiernie ważne jest dobre zrozumienie tych 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 są materiały wykazujące odpowiednie właściwości, codzienne zjawiska związane z przewodnością i izolacją, a wreszcie ich różnice.
Przewody elektryczne
Przewody elektryczne są definiowane jako materiały z bezpłatnymi ładunkami, które mogą się przemieszczać. W tym kontekście, ponieważ każdy materiał ma co najmniej jeden wolny elektron z powodu mieszania termicznego, każdy materiał jest przewodnikiem. To prawda w teorii. Jednak w praktyce przewodniki to materiały, przez które przepływa pewna ilość prądu. Metale mają metaliczną strukturę wiązania, która jest dodatnim jonem otoczonym morzem elektronów. Metal przekazuje wszystkie swoje elektrony z zewnętrznej powłoki 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 sieciowej uwalnia elektron, atom staje się dodatni. Ta pusta powłoka elektronowa jest znana jako dziura. Ta dziura może przejąć elektron z sąsiedniego atomu, powodując dziurę w sąsiednim atomie. Kiedy ta zmiana jest kontynuowana, staje się to prądem. Jony w roztworach jonowych pełnią również rolę nośników prądu. Wszystkie nasze linie elektroenergetyczne wykonane są z metali przewodzących. Dobrym przykładem dla przewodników są metale i roztwory soli. Jeśli przewodność przewodnika jest niska, oznacza to, że medium opiera się przepływowi prądu. Nazywa się to rezystancją przewodnika. Opór medium powoduje straty energii w postaci ciepła.
Izolatory elektryczne
Izolatory elektryczne to materiały, z których nie pobiera się żadnych bezpłatnych opłat. Ale w praktyce każdy materiał ma trochę wolnych elektronów z powodu pobudzenia termicznego. Idealny izolator nie przepuszcza prądu, nawet jeśli różnica napięć na zaciskach jest nieskończona. Jednak normalny izolator przepuszcza prąd po kilkuset woltach. Gdy wysokie napięcie zostanie przyłożone do materiału izolacyjnego, atomy wewnątrz materiału będą polaryzować. Jeśli napięcie jest wystarczające, elektrony zostaną oddzielone od atomów, tworząc wolne elektrony. Jest to znane jako napięcie przebicia dla tego materiału. Po awarii nastąpi przepływ prądu z powodu wysokiego napięcia. Woda destylowana, mika i większość tworzyw sztucznych to przykłady izolatorów.
|
Jaka jest różnica między przewodami elektrycznymi a izolatorami? • Przewody elektryczne mają zerową lub bardzo małą rezystancję, podczas gdy izolatory elektryczne mają bardzo wysoką lub nieskończoną rezystancję. • Przewody mają bezpłatne opłaty, podczas gdy izolatory nie mają bezpłatnych opłat. • Przewody przepuszczają prąd, podczas gdy izolatory nie. |
Powiązane tematy:
Różnica między izolatorem termicznym a przewodnikiem
