10 примеров электрических проводников и изоляторов

Что делает материал проводником или изолятором? Проще говоря, электрические проводники являются материалами, которые проводит электричество а изоляторы это материалы которые не делают. То, проводит ли вещество электричество, определяется тем, насколько легко через него проходят электроны.

Электропроводность зависит от движения электронов, потому что протоны и нейтроны не движутся - они связаны с другими протонами и нейтронами в атомных ядрах.

Валентные электроны как внешние планеты, вращающиеся вокруг звезды. Они достаточно притянуты к своим атомам, чтобы оставаться в положении, но не всегда требуется много энергии, чтобы выбить их из своего места - эти электроны легко переносят электрические токи. Неорганические вещества, такие как металлы и плазма, которые легко теряют и получают электроны, возглавляют список проводников.

Органические молекулы в основном изоляторы, потому что они удерживаются вместе ковалентные (общие электронные) связи и потому, что водородная связь помогает стабилизировать многие молекулы. Большинство материалов не являются ни хорошими проводниками, ни хорошими изоляторами, но где-то посередине. Они не легко проводят, но если поступит достаточно энергии, электроны будут двигаться.

Некоторые материалы в чистом виде являются изоляторами, но будут проводить, если они легированы небольшим количеством другого элемента или если они содержат примеси. Например, большинство керамики являются отличными изоляторами, но если вы их допингуете, вы можете создать сверхпроводник. Чистая вода - это изолятор, грязная вода проводит слабо, а соленая вода - со своими свободно плавающими ионами - хорошо.

Лучший электрический проводник, в условиях обычной температуры и давления, является металлический элемент серебро. Однако серебро не всегда является идеальным выбором в качестве материала, потому что оно дорого и подвержено потускнению, а оксидный слой, известный как потускнение, не является проводящим.

Точно так же ржавчина, зелень и другие оксидные слои снижают проводимость даже в самых сильных проводниках. Самый эффективный электрический проводники находятся:

1. Серебряный
2. Золото
3. медь
4. алюминий
5. Меркурий
6. Стали
7. Утюг
8. морская вода
9. бетон
10. Меркурий

Другие сильные проводники включают в себя:

• платиновый
• латунь
• бронза
• графитовый
• Грязная вода
• Лимонный сок

Электрические заряды не проходят свободно через изоляторы. Во многих случаях это идеальное качество - сильные изоляторы часто используются для покрытия или обеспечения барьера между проводниками для контроля электрических токов. Это можно увидеть в покрытых резиной проводах и кабелях. Наиболее эффективными электрическими изоляторами являются:

1. Резина
2. Стекло
3. Чистая вода
4. масло
5. Воздуха
6. ромб
7. Сухая древесина
8. Сухой хлопок
9. пластик
10. асфальтовый

Другие сильные изоляторы включают в себя:

• стекловолокно
• Сухая бумага
• Фарфор
• керамика
• кварцевый

Форма и размер материала влияют на его проводимость. Например, толстый кусок вещества будет проводить лучше, чем тонкий кусок того же размера и длины. Если у вас есть два куска материала одинаковой толщины, но один короче другого, чем короче, тем лучше будет проводиться потому что более короткая деталь имеет меньшее сопротивление, почти так же, как легче проталкивать воду через короткую трубу, чем длинную один.

температура также влияет на проводимость. С ростом температуры атомы и их электроны приобретают энергию. Некоторые изоляторы, такие как стекло, являются плохими проводниками в холодном состоянии, но хорошими проводниками в горячем состоянии; большинство металлов являются лучшими проводниками в холодном состоянии и менее эффективными в горячем состоянии. Несколько хорошие проводники стать сверхпроводники при крайне низких температурах.

Иногда сама проводимость меняет температуру материала. Электроны протекают через проводники, не повреждая атомы и не вызывая износа. Движущиеся электроны испытывают сопротивление. Из-за этого поток электрических токов может нагревать проводящие материалы.