Elektrijuhi ja isolaatori erinevus

Elektrijuht ja isolaator

Elektriisolatsioon ja elektrijuhtivus on mateeria kaks kõige olulisemat omadust. Sellistes valdkondades nagu elektrotehnika, elektroonikaseadmed, elektromagnetilise välja teooria ja keskkonnafüüsika on materjali isolatsiooniomadused ja juhtivusomadused suure tähtsusega. Kuna meie majandust juhib elekter, on ülioluline sellistest asjadest hästi aru saada. Mõnda meie igapäevast nähtust saab kirjeldada aine juhtivuse ja isolatsiooni abil. Selles artiklis käsitleme, mis on elektrijuhtivus ja elektriisolatsioon, millised on elektrijuhtivuse ja elektriisolatsiooni taga olevad teooriad, nende sarnasused, millised on materjalid, millel on vastav omadus, igapäevased nähtused, mis hõlmavad juhtivust ja isolatsiooni, ning lõpuks nende erinevused.

Elektrijuhid

Elektrijuhid on määratletud kui materjalid, millel on tasuta laengud ja mis võivad liikuda. Kuna igas materjalis on termilise segamise tõttu vähemalt üks vaba elektron, on iga materjal juht. See kehtib teoorias. Kuid praktikas on juhid materjalid, mis lasevad teatud hulgal voolu nendest läbi. Metallidel on metalliline sidumisstruktuur, mis on elektronide meres neelduv positiivne ioon. Metall annetab kõik oma välise kesta elektronid elektronide kogumi. Seetõttu on metallidel palju vabu elektrone, nii et nad on väga head juhid. Teine juhtivuse viis on augu vool. Kui võre struktuuris olev aatom vabastab elektroni, muutub aatom positiivseks. Seda vaba elektronkest on auk. See auk võib võtta naaberaatomist elektroni, põhjustades augu naaberaatomis. Sellise nihke jätkamisel muutub see vooluks. Ioonlahustes olevad ioonid toimivad ka praeguste kandjatena. Kõik meie elektriliinid koosnevad juhtivatest metallidest. Metallid ja soolalahused on hea näide elektrijuhtidest. Kui juhi juhtivus on madal, tähendab see, et keskkond peab vooluhulka vastu. Seda nimetatakse juhi takistuseks. Keskkonna vastupidavus põhjustab energiakadu soojuse kujul.

Elektriisolaatorid

Elektriisolaatorid on materjalid, millel pole tasuta laadimist. Kuid praktikas on igal materjalil termilise segamise tõttu mõned vabad elektronid. Täiuslik isolaator ei lase voolu läbi, isegi kui klemmide pinge erinevus on lõpmatu. Tavaline isolaator laseb voolu aga paarsada volti pärast. Kui isoleermaterjalile rakendatakse kõrgepinget, siis selle sees olevad aatomid polariseeruvad. Kui pinge on piisav, eraldatakse elektronid aatomitest, et luua vabad elektronid. Seda materjali nimetatakse selle materjali jaotuspingeks. Pärast jaotust tekib kõrgepinge tõttu vooluhulk. Destilleeritud vesi, vilgukivi ja suurem osa plastist on isolaatorite näited.

Seotud teemad:

Erinevus soojusisolaatori ja juhi vahel