Elektrisk leder vs isolator
Elektrisk isolering og elektrisk ledningsevne er to af materiens vigtigste egenskaber. På områder som elektroteknik, elektronisk teknik, elektromagnetisk feltteori og miljøfysik har isolationsegenskaber og ledningsegenskaber for stof en stor betydning. Da vores økonomier drives af elektricitet, er det vigtigt at have en god forståelse af sådanne forhold. Nogle af vores daglige fænomener kan beskrives ved hjælp af ledningsevne og isolering af stof. I denne artikel skal vi diskutere, hvad elektrisk ledning og elektrisk isolering er, hvad er teorierne bag elektrisk ledning og elektrisk isolering, deres ligheder, hvad er de materialer, der viser respektive egenskaber, daglige fænomener, der involverer ledning og isolering, og endelig deres forskelle.
Elektriske ledere
Elektriske ledere defineres som materialer med gratis opladning, der kan bevæge sig. I denne sammenhæng, da hvert materiale har mindst en fri elektron på grund af termisk omrøring, er hvert materiale en leder. Dette gælder i teorien. Imidlertid er ledere i praksis materialer, der ville lade en vis strøm strømme igennem dem. Metaller har en metallisk bindingsstruktur, som er en positiv ion, der er opslugt af et hav af elektroner. Et metal donerer alle dets ydre skalelektroner til elektronbassinet. Derfor har metaller en stor mængde frie elektroner, så de er meget gode ledere. En anden måde at lede på er hulstrømmen. Når et atom i en gitterstruktur frigiver en elektron, bliver atomet positivt. Denne ledige elektronskal er kendt som et hul. Dette hul kan optage en elektron fra det nærliggende atom, der forårsager et hul i det nærliggende atom. Når dette skift fortsættes, bliver dette en strøm. Ioner i de ioniske opløsninger fungerer også som nuværende bærere. Alle vores elektriske ledninger består af ledende metaller. Metaller og saltopløsninger er et godt eksempel for ledere. Hvis konduktansen for en leder er lav betyder det, at mediet modstår strømmen. Dette er kendt som lederens modstand. Mediets modstand forårsager et energitab i form af varme. Hvis konduktansen for en leder er lav betyder det, at mediet modstår strømmen. Dette er kendt som lederens modstand. Mediets modstand forårsager et energitab i form af varme. Hvis konduktansen for en leder 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 gratis gebyrer. Men i praksis har hvert materiale nogle frie elektroner på grund af termisk omrøring. En perfekt isolator vil ikke lade en strøm passere, selvom spændingsforskellen over terminalerne er uendelig. En normal isolator ville dog lade strøm passere efter et par hundrede volt. Når der påføres en højspænding på tværs af et isolerende materiale, vil atomerne inde i materialet polarisere. Hvis spændingen er tilstrækkelig, vil elektroner blive adskilt fra atomer for at skabe frie elektroner. Dette er kendt som nedbrydningsspændingen for dette materiale. Efter sammenbruddet vil der være en strømflow på grund af højspændingen. Destilleret vand, glimmer og det meste af plasten er eksempler på isolatorer.
Hvad er forskellen mellem elektriske ledere og isolatorer?
• Elektriske ledere har nul eller meget lille modstand, mens elektriske isolatorer har meget høj eller uendelig modstand.
• Ledere har gratis afgifter, mens isolatorer ikke har gratis afgifter.
• Ledere slipper igennem strøm, mens isolatorer ikke gør det.
Relaterede emner:
Forskellen mellem varmeisolator og leder
