Conductor elèctric vs aïllant
L'aïllament elèctric i la conductància elèctrica són dues de les propietats més importants de la matèria. En camps com l'enginyeria elèctrica, l'enginyeria electrònica, la teoria del camp electromagnètic i la física ambiental, les propietats d'aïllament i de conducció de la matèria tenen una gran importància. Com que les nostres economies estan gestionades per l'electricitat, és vital tenir una bona comprensió d'aquests temes. Alguns dels fenòmens del nostre dia a dia es poden descriure utilitzant la conductància i l'aïllament de la matèria. En aquest article, parlarem de què són la conductància elèctrica i l'aïllament elèctric, quines són les teories darrere de la conducció elèctrica i l'aïllament elèctric, les seves similituds, quins són els materials que mostren propietats respectives, els fenòmens quotidians que impliquen conductància i aïllament i, finalment, les seves diferències..
Conductors elèctrics
Els conductors elèctrics es defineixen com a materials amb càrregues lliures que es poden moure. En aquest context, com que cada material té almenys un electró lliure a causa de l'agitació tèrmica, cada material és conductor. Això és cert en teoria. Tanmateix, a la pràctica els conductors són materials que deixarien passar una certa quantitat de corrent a través d'ells. Els metalls tenen una estructura d'enllaç metàl·lic, que és un ió positiu envoltat en un mar d'electrons. Un metall dona tots els electrons de la seva capa externa al conjunt d'electrons. Per tant, els metalls tenen una gran quantitat d'electrons lliures per la qual cosa són molt bons conductors. Una altra forma de conducció és el flux del forat. Quan un àtom d'una estructura de gelosia allibera un electró, l'àtom es torna positiu. Aquesta capa d'electrons vacant es coneix com a forat. Aquest forat pot agafar un electró de l'àtom veí provocant un forat a l'àtom veí. Quan aquest canvi es continua, es converteix en corrent. Els ions de les solucions iòniques també actuen com a portadors de corrent. Totes les nostres línies elèctriques estan formades per metalls conductors. Els metalls i les solucions de sal són un bon exemple per als conductors. Si la conductància d'un conductor és baixa vol dir que el medi està resistint el flux de corrent. Això es coneix com la resistència del conductor. La resistència del medi provoca una pèrdua d'energia en forma de calor.
Aïllants elèctrics
Els aïllants elèctrics són materials que no tenen cap càrrega gratuïta. Però a la pràctica, cada material té alguns electrons lliures a causa de l'agitació tèrmica. Un aïllant perfecte no deixaria passar un corrent encara que la diferència de tensió entre els terminals sigui infinita. Tanmateix, un aïllant normal deixaria passar el corrent després d'uns pocs centenars de volts. Quan s'aplica un alt voltatge a través d'un material aïllant, els àtoms dins del material es polaritzarien. Si el voltatge és suficient, els electrons es separaran dels àtoms per crear electrons lliures. Això es coneix com a tensió de ruptura d'aquest material. Després de l'avaria, hi haurà un flux de corrent a causa de l' alta tensió. L'aigua destil·lada, la mica i la majoria dels plàstics són exemples d'aïllants.
|
Quina diferència hi ha entre els conductors elèctrics i els aïllants? • Els conductors elèctrics tenen una resistència nul·la o molt baixa, mentre que els aïllants elèctrics tenen una resistència molt alta o infinita. • Els conductors tenen càrrecs gratuïts, mentre que els aïllants no els tenen. • Els conductors deixen passar el corrent, mentre que els aïllants no. |
Temes relacionats:
Diferència entre aïllant tèrmic i conductor
