Elektrisk ledare vs isolator
Elektrisk isolering och elektrisk ledningsförmåga är två av materiens viktigaste egenskaper. Inom områden som elektroteknik, elektronikteknik, 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. Vissa av våra dagliga fenomen kan beskrivas med hjälp av materias konduktans och isolering. 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 är materialen som visar respektive egenskaper, dagliga fenomen som involverar konduktans och isolering, och slutligen deras skillnader.
Elektriska ledare
Elektriska ledare definieras som material med gratis laddningar som kan röra sig. I detta sammanhang, eftersom varje material har minst en fri elektron på grund av termisk omrörning, är varje material en ledare. Detta är sant i teorin. Men i praktiken är ledare material som skulle låta en viss mängd ström passera genom dem. Metaller har en metallisk bindningsstruktur, som är en positiv jon som är uppslukad 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 frigör en elektron blir atomen positiv. Detta tomma elektronskal är känt som ett hål. Detta hål kan ta upp en elektron från den angränsande atomen och orsaka ett hål i den angränsande atomen. När detta skifte fortsätter blir detta en ström. Joner i jonlösningarna fungerar också som strömbärare. Alla våra elledningar är uppbyggda av ledande metaller. Metaller och s altlösningar är 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 agitation. En perfekt isolator skulle inte låta en ström passera även om spänningsskillnaden över terminalerna är oändlig. En normal isolator skulle dock låta ström passera efter några hundra volt. När en hög spänning appliceras över ett isolerande material, skulle atomerna inuti materialet polarisera. Om spänningen är tillräcklig kommer elektroner att separeras från atomer för att skapa fria elektroner. Detta är känt som genombrottsspänningen för detta material. Efter haveriet kommer det att finnas ett strömflöde på grund av den höga spänningen. Destillerat vatten, glimmer och det mesta av plasten är exempel på isolatorer.
|
Vad är skillnaden mellan elektriska ledare och isolatorer? • Elektriska ledare har noll eller mycket lite motstånd, medan elektriska isolatorer har mycket högt eller oändligt motstånd. • Konduktörer har gratis laddning, medan isolatorer inte har gratis laddning. • Ledare släpper igenom ström, medan isolatorer inte gör det. |
Relaterade ämnen:
Skillnaden mellan termisk isolator och ledare
