Forskel mellem elektrisk leder og isolator

Elektrisk leder vs isolator

Elektrisk isolering og elektrisk ledning er to af de vigtigste egenskaber ved materie. På områder som elektroteknik, elektronisk konstruktion, elektromagnetisk feltteori og miljøfysik har materiens isoleringsegenskaber og ledningsegenskaber en stor betydning. Da vores økonomier drives af elektricitet, er det vigtigt at have en god forståelse af sådanne spørgsmål. Nogle af vores daglige fænomener kan beskrives ved hjælp af konduktans og isolering af stof. I denne artikel skal vi diskutere, hvad elektrisk ledningsevne og elektrisk isolering er, hvad er teorierne bag elektrisk ledning og elektrisk isolering, deres ligheder, hvad er materialerne, der viser respektive egenskaber, daglige fænomener, der involverer ledning og isolering, og til sidst deres forskelle.

Elektriske ledere

Elektriske ledere defineres som materialer med frie afgifter, der kan bevæge sig. Eftersom hvert materiale har mindst et frit elektron i denne sammenhæng på grund af termisk omrøring, er hvert materiale en leder. Dette er sandt i teorien. I praksis er ledere imidlertid materialer, der tillader en vis strømmængde at passere gennem dem. Metaller har metallisk bindingsstruktur, som er en positiv ion indhugget i et hav af elektroner. Et metal donerer alle dets ydre skalelektroner til elektronpuljen. Derfor har metaller en stor mængde gratis elektroner, så de er meget gode ledere. En anden måde til ledning er hulstrømmen. Når et atom i en gitterstruktur frigiver et elektron, bliver atomet positivt. Denne ledige elektronskal er kendt som et hul. Dette hul kan optage en elektron fra det nærliggende atom og forårsage et hul i det nærliggende atom. Når dette skift fortsættes, bliver dette en strøm. Ioner i de ioniske opløsninger fungerer også som aktuelle bærere. Alle vores elektriske strømledninger består af ledende metaller. Metaller og saltopløsninger er et godt eksempel for ledere. Hvis lederens ledningsevne er lav, betyder det, at mediet modstår strømmen. Dette er kendt som lederens modstand. Mediets modstand forårsager et energitab i form af varme.

Elektriske isolatorer

Elektriske isolatorer er materialer, der ikke har nogen gratis afgifter. Men i praksis har hvert materiale nogle gratis elektroner på grund af termisk omrøring. En perfekt isolator ville ikke lade en strøm passere, selvom spændingsforskellen over terminalerne er uendelig. En normal isolator ville imidlertid lade strømmen gå efter et par hundrede volt. Når en højspænding påføres over et isolerende materiale, ville atomerne inde i materialet polarisere. Hvis spændingen er tilstrækkelig, bliver elektroner adskilt fra atomer for at skabe frie elektroner. Dette er kendt som nedbrydningsspænding for dette materiale. Efter sammenbruddet vil der være en strømstrøm på grund af højspænding. Destilleret vand, glimmer og det meste af plasten er eksempler på isolatorer.

Relaterede emner:

Forskel mellem termisk isolator og leder