10 Elektrības vadītāju un izolatoru piemēri

Lietas, kas nevada elektrību, un lietas, kas nevada

Ilustrācija, kurā attēloti 5 elektrisko vadītāju un 5 elektrisko izolatoru piemēri

ThoughtCo.





Kas padara materiālu par vadītāju vai izolatoru? Vienkārši sakot, elektrības vadītāji ir materiāli, kas vadīt elektrību un izolatori ir materiāli, kas to nedara. To, vai viela vada elektrību, nosaka tas, cik viegli elektroni pārvietojas pa to.

Elektriskā vadītspēja ir atkarīga no elektronu kustības, jo protoni un neitroni nepārvietojas — tie ir saistīti ar citiem protoniem un neitroniem atomu kodolos.



Diriģenti vs. Izolatori

Valences elektroni ir kā ārējās planētas, kas riņķo ap zvaigzni. Tos pietiekami pievelk atomi, lai paliktu vietā, taču ne vienmēr ir nepieciešams daudz enerģijas, lai tos izsist no vietas — šie elektroni viegli pārnēsā elektrisko strāvu. Neorganiskās vielas, piemēram, metāli un plazmas, kas viegli zaudē un iegūst elektronus, ir vadītāju saraksta augšgalā.

Organiskās molekulas galvenokārt ir izolatori, jo tos satur kopā kovalentās (dalītās elektronu) saites un tāpēc, ka ūdeņraža saite palīdz stabilizēt daudzas molekulas. Lielākā daļa materiālu nav ne labi vadītāji, ne labi izolatori, bet kaut kur pa vidu. Tie nevada viegli, bet, ja tiek piegādāts pietiekami daudz enerģijas, elektroni pārvietosies.



Daži materiāli tīrā veidā ir izolatori, taču tie vadīsies, ja tie ir leģēti ar nelielu daudzumu cita elementa vai ja tie satur piemaisījumus. Piemēram, lielākā daļa keramikas ir lieliski izolatori, bet, ja tos apstrādājat, varat izveidot supravadītāju. Tīrs ūdens ir izolators, netīrs ūdens vada vāji, un sālsūdens ar tā brīvi peldošajiem joniem vada labi.

10 Elektrības vadītāji

The labākais elektriskais vadītājs parastās temperatūras un spiediena apstākļos ir metālisks elements sudrabs . Tomēr sudrabs ne vienmēr ir ideāla materiāla izvēle, jo tas ir dārgs un pakļauts aptraipīšanai, un oksīda slānis, kas pazīstams kā aptraipīšana, nav vadošs.

Līdzīgi rūsa, verdigris un citi oksīdu slāņi samazina vadītspēju pat spēcīgākajos vadītājos. Visefektīvākais elektriskais diriģenti ir:

  1. Sudrabs
  2. Zelts
  3. Varš
  4. Alumīnijs
  5. Merkurs
  6. Tērauds
  7. Dzelzs
  8. Jūras ūdens
  9. Betons
  10. Merkurs

Citi spēcīgi vadītāji ietver:



  • Platīns
  • Misiņš
  • Bronza
  • Grafīts
  • Netīrs ūdens
  • Citronu sula

10 Elektriskie izolatori

Elektriskie lādiņi brīvi neplūst caur izolatoriem. Daudzos gadījumos tā ir ideāla kvalitāte — spēcīgus izolatorus bieži izmanto, lai pārklātu vai nodrošinātu barjeru starp vadītājiem, lai kontrolētu elektrisko strāvu. To var redzēt ar gumiju pārklātos vados un kabeļos. Visefektīvākie elektriskie izolatori ir:

  1. Gumija
  2. Stikls
  3. Tīrs ūdens
  4. Eļļa
  5. Gaiss
  6. Dimants
  7. Sausa koksne
  8. Sausa kokvilna
  9. Plastmasa
  10. Asfalts

Citi spēcīgi izolatori ietver:



  • Stikla šķiedra
  • Sausais papīrs
  • Porcelāns
  • Keramika
  • Kvarcs

Citi faktori, kas ietekmē vadītspēju

Materiāla forma un izmērs ietekmē tā vadītspēju. Piemēram, biezs materiāla gabals vadīs labāk nekā plāns tāda paša izmēra un garuma gabals. Ja jums ir divi vienāda biezuma materiāla gabali, bet viens ir īsāks par otru, īsākais vadīsies labāk, jo īsākam ir mazāka pretestība, tāpat kā vieglāk ir izspiest ūdeni caur īsu cauruli. garš.

Temperatūra ietekmē arī vadītspēju. Paaugstinoties temperatūrai, atomi un to elektroni iegūst enerģiju. Daži izolatori, piemēram, stikls, ir slikti vadītāji vēsā stāvoklī, bet labi vadītāji, kad tie ir karsti; vairums metālu ir labāki vadītāji vēsā stāvoklī un mazāk efektīvi vadītāji, kad tie ir karsti. Dažas labi diriģenti kļūt supravadītāji ārkārtīgi zemā temperatūrā.



Dažreiz pati vadītspēja maina materiāla temperatūru. Elektroni plūst caur vadītājiem, nesabojājot atomus un neizraisot nodilumu. Tomēr kustīgie elektroni izjūt pretestību. Šī iemesla dēļ elektrisko strāvu plūsma var sildīt vadošus materiālus.