Elektrisk ledare vs isolator
Elektrisk isolering och elektrisk konduktans är två av materiens viktigaste egenskaper. Inom områden som elektroteknik, elektronik, elektromagnetisk fältteori och miljöfysik har materiens isoleringsegenskaper och ledningsegenskaper stor betydelse. Eftersom våra ekonomier drivs av el är det viktigt att ha en god förståelse för sådana frågor. Några av våra dagliga fenomen kan beskrivas med hjälp av ledning och isolering av materia. I den här artikeln kommer vi att diskutera vad elektrisk konduktans och elektrisk isolering är, vad är teorierna bakom elektrisk ledning och elektrisk isolering, deras likheter, vilka material som visar respektive egenskap, dagliga fenomen som involverar konduktans och isolering, och slutligen deras skillnader .
Elektriska ledare
Elektriska ledare definieras som material med fria laddningar som kan röra sig. I detta sammanhang, eftersom varje material har minst en ledig elektron på grund av termisk omrörning, är varje material en ledare. Detta är sant i teorin. I praktiken är emellertid ledare material som skulle låta en viss mängd ström passera genom dem. Metaller har metallisk bindningsstruktur, vilket är en positiv jon som uppslukas i ett hav av elektroner. En metall donerar alla sina yttre skalelektroner till elektronpoolen. Därför har metaller en hög mängd fria elektroner så de är mycket bra ledare. Ett annat sätt att leda är hålflödet. När en atom i en gitterstruktur släpper ut en elektron blir atomen positiv. Detta lediga elektronskal är känt som ett hål. Detta hål kan ta upp en elektron från den närliggande atomen och orsaka ett hål i den närliggande atomen. När detta skift fortsätter blir detta en ström. Joner i de joniska lösningarna fungerar också som strömbärare. Alla våra elektriska kraftledningar består av ledande metaller. Metaller och saltlösningar är ett bra exempel för ledare. Om konduktansen hos en ledare är låg betyder det att mediet motstår strömflödet. Detta är känt som ledarens motstånd. Mediets motstånd orsakar en energiförlust i form av värme.
Elektriska isolatorer
Elektriska isolatorer är material som inte har några kostnadsfria avgifter. Men i praktiken har varje material några fria elektroner på grund av termisk omrörning. En perfekt isolator skulle inte låta en ström passera även om spänningsskillnaden över terminalerna är oändlig. En normal isolator skulle dock låta strömmen passera efter några hundra volt. När en hög spänning appliceras över ett isolerande material skulle atomerna inuti materialet polariseras. Om spänningen är tillräcklig kommer elektroner att separeras från atomer för att skapa fria elektroner. Detta är känt som nedbrytningsspänningen för detta material. Efter haveriet blir det ett strömflöde på grund av högspänningen. Destillerat vatten, glimmer och de flesta plasterna är exempel på isolatorer.
Vad är skillnaden mellan elektriska ledare och isolatorer? • Elektriska ledare har noll eller mycket liten resistans, medan elektriska isolatorer har mycket högt eller oändligt motstånd. • Ledare har gratis avgifter, medan isolatorer inte har gratis avgifter. • Ledare släpper igenom ström, medan isolatorer inte gör det. |
Relaterade ämnen:
