Električni prevodnik proti izolatorju
Električna izolacija in električna prevodnost sta dve najpomembnejši lastnosti snovi. Na področjih, kot so elektrotehnika, elektronski inženiring, teorija elektromagnetnega polja in okoljska fizika, imajo izolacijske in prevodne lastnosti snovi velik pomen. Ker naša gospodarstva poganja elektrika, je bistveno, da dobro razumemo te zadeve. Nekatere naše vsakodnevne pojave je mogoče opisati s prevodnostjo in izolacijo snovi. V tem članku bomo razpravljali o tem, kaj sta električna prevodnost in električna izolacija, kakšne so teorije o električni prevodnosti in električni izolaciji, njune podobnosti, kateri materiali izkazujejo zadevne lastnosti, dnevne pojave, ki vključujejo prevodnost in izolacijo, in končno njihove razlike.
Električni vodniki
Električni prevodniki so definirani kot materiali s prostimi naboji, ki se lahko premikajo. V tem kontekstu, ker ima vsak material vsaj en prosti elektron zaradi toplotnega vznemirjenja, je vsak material prevodnik. To v teoriji drži. Vendar pa so v praksi prevodniki materiali, ki prepuščajo določeno količino toka skozi njih. Kovine imajo kovinsko vezno strukturo, ki je pozitivni ion, zajet v morju elektronov. Kovina odda vse elektrone svoje zunanje lupine v elektronski bazen. Zato imajo kovine veliko prostih elektronov, zato so zelo dobri prevodniki. Drug način prevajanja je luknjasti tok. Ko atom v mrežni strukturi sprosti elektron, postane atom pozitiven. Ta prazna elektronska lupina je znana kot luknja. Ta luknja lahko prevzame elektron iz sosednjega atoma in povzroči luknjo v sosednjem atomu. Ko se ta premik nadaljuje, to postane tok. Ioni v ionskih raztopinah delujejo tudi kot nosilci toka. Vsi naši električni vodi so sestavljeni iz prevodnih kovin. Kovine in raztopine soli so dober primer za prevodnike. Če je prevodnost prevodnika nizka, to pomeni, da se medij upira toku toka. To je znano kot upor prevodnika. Upornost medija povzroči izgubo energije v obliki toplote.
Električni izolatorji
Električni izolatorji so materiali, ki nimajo prostih nabojev. Toda v praksi ima vsak material nekaj prostih elektronov zaradi toplotnega vznemirjenja. Popoln izolator ne bi prepustil toka, tudi če bi bila napetostna razlika na sponkah neskončna. Vendar bi običajni izolator pustil tok po nekaj sto voltih. Ko se na izolacijski material uporabi visoka napetost, bi se atomi v materialu polarizirali. Če je napetost zadostna, se bodo elektroni ločili od atomov in ustvarili proste elektrone. To je znano kot prebojna napetost za ta material. Po okvari bo tok zaradi visoke napetosti. Destilirana voda, sljuda in večina plastike so primeri izolatorjev.
|
Kakšna je razlika med električnimi vodniki in izolatorji? • Električni vodniki imajo nič ali zelo majhen upor, medtem ko imajo električni izolatorji zelo visok ali neskončen upor. • Prevodniki imajo brezplačne naboje, medtem ko izolatorji nimajo brezplačnih nabojev. • Prevodniki prepuščajo tok, izolatorji pa ne. |
Sorodne teme:
Razlika med toplotnim izolatorjem in prevodnikom
