Elektromos vezető kontra szigetelő
Az elektromos szigetelés és az elektromos vezetőképesség az anyag két legfontosabb tulajdonsága. Az olyan területeken, mint az elektrotechnika, az elektronika, az elektromágneses térelmélet és a környezetfizika, az anyag szigetelési és vezetési tulajdonságainak nagy jelentősége van. Mivel gazdaságainkat elektromos áram működteti, létfontosságú, hogy jól megértsük ezeket a kérdéseket. Napi jelenségeink egy része leírható az anyag vezetőképességének és szigetelésének segítségével. Ebben a cikkben megvitatjuk, mi az elektromos vezetőképesség és az elektromos szigetelés, melyek az elektromos vezetés és az elektromos szigetelés mögött meghúzódó elméletek, ezek hasonlóságai, melyek az adott tulajdonságot mutató anyagok, a vezetőképességgel és szigeteléssel kapcsolatos napi jelenségek, végül ezek különbségei..
Elektromos vezetők
Az elektromos vezetők olyan szabad töltésű anyagok, amelyek elmozdulhatnak. Ebben az összefüggésben, mivel minden anyagnak van legalább egy szabad elektronja a termikus keverés következtében, minden anyag vezető. Ez elméletben igaz. A gyakorlatban azonban a vezetők olyan anyagok, amelyek bizonyos mennyiségű áramot engednek át rajtuk. A fémek fémes kötőszerkezettel rendelkeznek, amely egy elektrontengerben elnyelt pozitív ion. Egy fém az összes külső héj elektronját az elektronkészletnek adományozza. Ezért a fémekben nagy mennyiségű szabad elektron van, így nagyon jó vezetők. A vezetés másik módja a lyukáramlás. Amikor egy rácsszerkezetben lévő atom elektront szabadít fel, az atom pozitívvá válik. Ezt az üres elektronhéjat lyuknak nevezik. Ez a lyuk felvehet egy elektront a szomszédos atomból, ami lyukat okozhat a szomszédos atomban. Ha ez az eltolódás folytatódik, ez árammá válik. Az ionos oldatokban lévő ionok áramhordozóként is működnek. Minden elektromos vezetékünk vezető fémekből áll. A fémek és a sóoldatok jó példák a vezetők számára. Ha egy vezető vezetőképessége alacsony, az azt jelenti, hogy a közeg ellenáll az áramáramlásnak. Ezt a vezető ellenállásának nevezik. A közeg ellenállása hő formájában energiaveszteséget okoz.
Elektromos szigetelők
Az elektromos szigetelők olyan anyagok, amelyekért nem kell fizetni. De a gyakorlatban minden anyagnak van néhány szabad elektronja a termikus keverés miatt. Egy tökéletes szigetelő akkor sem engedi át az áramot, ha a feszültségkülönbség a kapcsokon végtelen. Egy normál szigetelő azonban néhány száz volt után átengedi az áramot. Ha egy szigetelőanyagra nagy feszültséget kapcsolunk, az anyag belsejében lévő atomok polarizálódnak. Ha a feszültség elegendő, az elektronokat elválasztják az atomoktól, és szabad elektronokat hoznak létre. Ez az anyag áttörési feszültsége. A meghibásodás után a nagyfeszültség miatt áram folyik. A desztillált víz, a csillám és a legtöbb műanyag példa a szigetelőkre.
|
Mi a különbség az elektromos vezetők és a szigetelők között? • Az elektromos vezetők ellenállása nulla vagy nagyon kicsi, míg az elektromos szigetelőké nagyon nagy vagy végtelen. • A vezetőknek ingyenes, míg a szigetelőknek nincs díja. • A vezetők átengedik az áramot, míg a szigetelők nem. |
Kapcsolódó témák:
Különbség a hőszigetelő és a vezető között
