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 konduktans och isolering av materia. I den här artikeln ska vi diskutera vad elektrisk ledning och elektrisk isolering är, vad är teorierna bakom elektrisk ledning och elektrisk isolering, deras likheter, vilka material visar respektive egendom, dagliga fenomen som involverar konduktans och isolering, och slutligen deras skillnader.
Elektriska ledare
Elektriska ledare definieras som material med kostnadsfria 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. I praktiken är ledare dock material som låter viss ström strömma igenom dem. Metaller har metallbindningsstruktur, vilket 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 stor 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 lediga elektronskal är känt som ett hål. Detta hål kan ta upp en elektron från den angränsande atomen och orsaka ett hål i den närliggande atomen. När detta skift fortsätter blir detta en ström. Joner i jonlösningarna fungerar också som nuvarande bärare. Alla våra elektriska ledningar består av ledande metaller. Metaller och saltlösningar 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. 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. 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 omröring. 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 högspänning 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 nedbrytningsspänningen för detta material. Efter nedbrytningen kommer det att finnas ett strömflöde på grund av högspänningen. 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 väldigt lite motstånd, medan elektriska isolatorer har mycket högt eller oändligt motstånd.
• Ledare har gratis avgifter, medan isolatorer inte har gratis avgifter.
• Ledare släpper igenom strömmen, medan isolatorer inte gör det.
Relaterade ämnen:
Skillnaden mellan värmeisolator och ledare
