Elektrický vodič vs izolátor
Elektrická izolácia a elektrická vodivosť sú dve z najdôležitejších vlastností hmoty. V oblastiach ako elektrotechnika, elektronické inžinierstvo, teória elektromagnetického poľa a environmentálna fyzika majú izolačné a vodivé vlastnosti hmoty veľký význam. Keďže naše ekonomiky riadi elektrina, je nevyhnutné, aby sme týmto záležitostiam dobre rozumeli. Niektoré z našich každodenných javov možno opísať pomocou vodivosti a izolácie hmoty. V tomto článku budeme diskutovať o tom, čo je elektrická vodivosť a elektrická izolácia, aké sú teórie za elektrickou vodivosťou a elektrickou izoláciou, ich podobnosti, aké sú materiály vykazujúce príslušné vlastnosti, každodenné javy zahŕňajúce vodivosť a izoláciu a nakoniec ich rozdiely..
Elektrické vodiče
Elektrické vodiče sú definované ako materiály s voľnými nábojmi, ktoré sa môžu pohybovať. V tejto súvislosti, keďže každý materiál má aspoň jeden voľný elektrón v dôsledku tepelného miešania, je každý materiál vodičom. Teoreticky to platí. V praxi sú však vodiče materiály, ktoré by cez ne prepustili určité množstvo prúdu. Kovy majú štruktúru kovovej väzby, čo je kladný ión pohltený v mori elektrónov. Kov daruje všetky svoje elektróny vonkajšieho obalu do elektrónového poolu. Preto majú kovy veľké množstvo voľných elektrónov, takže sú veľmi dobrými vodičmi. Ďalším spôsobom vedenia je dierový tok. Keď atóm v mriežkovej štruktúre uvoľní elektrón, atóm sa stane pozitívnym. Tento prázdny elektrónový obal je známy ako diera. Táto diera môže prijať elektrón zo susedného atómu a spôsobiť dieru v susednom atóme. Keď tento posun pokračuje, stáva sa prúdom. Ióny v iónových roztokoch tiež pôsobia ako prúdové nosiče. Všetky naše elektrické vedenia sú vyrobené z vodivých kovov. Kovy a roztoky solí sú dobrým príkladom pre vodiče. Ak je vodivosť vodiča nízka, znamená to, že médium odoláva toku prúdu. Toto je známe ako odpor vodiča. Odpor média spôsobuje stratu energie vo forme tepla.
Elektrické izolátory
Elektrické izolátory sú materiály, ktoré nemajú žiadne bezplatné poplatky. Ale v praxi má každý materiál nejaké voľné elektróny v dôsledku tepelného miešania. Dokonalý izolátor by neprepustil prúd, aj keď je rozdiel napätia na svorkách nekonečný. Normálny izolátor by však prepustil prúd po niekoľkých stovkách voltov. Keď sa na izolačný materiál aplikuje vysoké napätie, atómy vo vnútri materiálu by sa polarizovali. Ak je napätie dostatočné, elektróny sa oddelia od atómov a vytvoria sa voľné elektróny. Toto je známe ako prierazné napätie pre tento materiál. Po poruche bude v dôsledku vysokého napätia prúdiť prúd. Destilovaná voda, sľuda a väčšina plastov sú príklady izolantov.
|
Aký je rozdiel medzi elektrickými vodičmi a izolátormi? • Elektrické vodiče majú nulový alebo veľmi malý odpor, zatiaľ čo elektrické izolátory majú veľmi vysoký alebo nekonečný odpor. • Vodiči majú poplatky zadarmo, zatiaľ čo izolanti nemajú poplatky zadarmo. • Vodiče prepúšťajú prúd, zatiaľ čo izolátory nie. |
Súvisiace témy:
Rozdiel medzi tepelným izolátorom a vodičom
