Geleidende en isolearjende materialen

materialen dy't elektrisiteit liede

de conductive en isolearjende materialen se wurde yndield neffens harren gedrach mei respekt foar elektrisiteit. D'r binne dejingen dy't by steat binne om elektrisiteit te lieden en oaren dy't dat krekt net kinne. Dizze materialen hawwe ferskillende skaaimerken en wurde brûkt yn ferskate sektoaren fan yndustry en thús.

Yn dit artikel sille wy jo alles fertelle wat jo witte moatte oer geleidende en isolearjende materialen en wêr't elk fan foar is.

Geleidende en isolearjende materialen

conductive en isolearjende materialen

Materialen kinne wurde ferdield yn twa brede kategoryen: diriginten en isolatoaren. It soe krekter wêze om se te definiearjen as goede diriginten en minne diriginten, ôfhinklik fan oft elk materiaal it riden makliker makket of hinderet. Dizze divyzje beynfloedet itsij de termyske konduktiviteit (dws waarmte-oerdracht) as de elektryske konduktiviteit (dws stroomstream).

Oft in stof elektrisiteit liedt of net hinget ôf fan it gemak wêrmei't elektroanen der trochhinne kinne. De protoanen bewege net om't se, hoewol se in elektryske lading drage, se ferbine mei oare protoanen en neutroanen yn 'e kearn. Valence-elektroanen binne as eksoplaneten dy't om stjerren draaie. Se wurde oanlutsen genôch te bliuwen yn plak, mar It kostet net altyd in soad enerzjy om se út it plak te krijen.

Metalen ferlieze maklik en krije elektroanen, sadat se de list fan diriginten regelje. Organyske molekulen binne meast isolatoaren, foar in part om't se byinoar hâlden wurde troch kovalente ferbiningen (gewoane elektroanen), mar ek om't wetterstofbânen helpe by it stabilisearjen fan in protte molekulen. De measte materialen binne gjin goede diriginten noch goede isolatoaren. Se liede net maklik elektrisiteit, mar mei genôch enerzjy ferpleatse elektroanen.

Guon isolearjende materialen wurde fûn yn in suvere steat, mar se gedrage of reagearje as se wurde doped mei lytse bedraggen fan in oar elemint of as se befetsje ûnreinheden. Bygelyks, de measte keramyk binne poerbêste isolatoaren, mar as jo se wizigje, kinne jo superconductors krije. Suver wetter is in isolator, mar smoarch wetter is minder geleidend, wylst sâlt wetter mei frij driuwende ioanen goed liedt.

Wat is in conductive materiaal?

conductive en isolearjende materialen

Geleiders binne dy materialen dy't elektroanen frij kinne streame tusken dieltsjes. Foarwerpen makke fan conductive materialen sille tastean lading oerdracht oer it hiele oerflak fan it foarwerp. As in lading wurdt oerbrocht nei in foarwerp op in bepaalde lokaasje, it wurdt fluch ferdield oer it hiele oerflak fan it foarwerp.

De ferdieling fan lading is it gefolch fan de beweging fan elektroanen. Geleidende materialen kinne elektroanen wurde ferfierd fan it iene dieltsje nei it oare, om't in opladen foarwerp syn lading altyd ferspriedt oant de totale ôfstotende krêft tusken oerstallige elektroanen wurdt minimalisearre. As in opladen kondukteur op dizze wize yn kontakt komt mei in oar objekt, kin de kondukteur sels syn lading oerdrage oan dat objekt.

Lading oerdracht tusken objekten is mear kâns te plakfine as de twadde foarwerp is makke fan conductive materiaal. Conductors tastean lading oerdracht troch de frije beweging fan elektroanen.

Wat is in semiconductor materiaal?

metalen

Under de liedende materialen fine wy ​​materialen dy't deselde funksje hawwe mar dy't ek fungearje kinne as isolatoaren, al hinget dat fan ferskate faktoaren ôf. Dizze faktoaren binne:

  • elektrysk fjild
  • Magnetysk fjild
  • druk
  • ynfallende strieling
  • de temperatuer fan jo omjouwing

De meast brûkte semiconductor materialen binne silisium, germanium en pas koartlyn is swevel brûkt as semiconductor materiaal.

Wat is in supergeleidend materiaal?

Dit materiaal is fassinearjend om't it it ynherinte fermogen hat dat it materiaal elektryske stroom moat liede, mar ûnder de juste omstannichheden, sûnder ferset of ferlies fan enerzjy.

Yn it algemien nimt de resistiviteit fan metalen diriginten ôf mei ôfnimmende temperatuer. As in krityske temperatuer berikt wurdt, sakket de wjerstân fan 'e supergeleider dramatysk, mar soarget derfoar dat de enerzjy fan binnen trochstreamt, hoewol sûnder macht. Superconductivity wurdt makke.

It komt foar yn in grut ferskaat oan materialen, ynklusyf ienfâldige alloys lykas tin of aluminium dy't gjin elektryske wjerstân fertoane, sadat it materiaal foarkomt om syn domein yn te gean. Wat it Meissner-effekt is, it makket it mooglik om it materiaal ôf te kearen, en hâldt it driuwend.

Wat is in isolearjend materiaal

Oars as diriginten binne isolatoaren materialen dy't de frije stream fan elektroanen fan atoom nei atoom en fan molekule nei molekule foarkomme. As de lading wurdt oerbrocht nei de isolator op in bepaalde lokaasje, de oerstallige lading sil bliuwe op de oarspronklike lokaasje fan de lading. Isolearjende dieltsjes tastean de frije stream fan elektroanen net ta, sadat de lading selden evenredich ferdield wurdt oer it oerflak fan it isolearjende materiaal.

Hoewol't isolators binne net brûkber foar lading oerdracht, spylje in fitale rol yn elektrostatyske eksperiminten en demonstraasjes. Conductive foarwerpen wurde meastal monteard op isolearjende foarwerpen. Dizze regeling fan de diriginten boppe de isolator foarkomt de oerdracht fan lading fan it conductive objekt nei syn omjouwing, it foarkommen fan ûngemakken lykas koartsluting of electrocution. Dizze regeling lit ús it liedende objekt manipulearje sûnder it oan te reitsjen.

Sa kinne wy ​​sizze dat it isolearjende materiaal fungearret as in handgreep foar de dirigint boppe op 'e mobile lab tafel. Bygelyks, as in aluminium soda kin brûkt wurdt om de eksperiminten te laden, it blik moat wurde monteard boppe op 'e plestik beker. It glês fungearret as in isolator, foarkomt dat de soda kin lekken.

Foarbylden fan conductive en isolearjende materialen

Foarbylden fan conductive materialen omfetsje it folgjende:

  • betelje
  • koper
  • goud
  • aluminium
  • izer
  • stiel
  • koper
  • brûns
  • kwik
  • grafyt
  • seewetter
  • beton

Foarbylden fan isolearjende materialen omfetsje de folgjende:

  • glês
  • rubber
  • ierdgas
  • asfalt
  • glêstried
  • porslein
  • keramyk
  • kwarts
  • katoen (droech)
  • papier (droech)
  • droech hout)
  • it plestik
  • loft
  • diamanten
  • Puur wetter
  • eraser

De yndieling fan materialen yn de kategoryen diriginten en isolatoaren is wat fan in keunstmjittige yndieling. It is better om it materiaal earne lâns it kontinuüm te pleatsen.

It moat wurde begrepen dat net alle conductive materialen hawwe deselde conductivity, en net alle isolators binne like resistint foar de beweging fan elektroanen. Konduktiviteit is analoog oan de transparânsje fan guon materialen foar ljocht.: Materialen dy't maklik ljocht "trochjaan" wurde "transparant" neamd, wylst dyjingen dy't net maklik "trochgean" wurde "ûntrochsichtich" neamd. Net alle transparante materialen hawwe lykwols deselde optyske konduktiviteit. Itselde jildt foar elektryske diriginten, guon binne better as oaren.

Dy mei hege conductivity, bekend as superconductors, wurde pleatst oan ien ein en legere conductivity materialen wurde pleatst oan de oare ein. Sa't jo kinne sjen hjirboppe, it metaal wurdt pleatst tichtby de meast conductive ein, wylst it glês wurdt pleatst oan de oare ein fan it kontinuüm. De conductivity fan metalen kin wêze in triljoen triljoen kear dat fan glês.

Temperatuer ek beynfloedet conductivity. As de temperatuer ferheget, krije de atomen en elektroanen enerzjy. Guon isolatoaren, lykas glês, binne minne diriginten as kâld, mar noch altyd goede diriginten as hy hjit. De measte metalen binne bettere diriginten.. Se tastean koeling en slimmer diriginten as hyt. Guon goede diriginten binne fûn yn superconductors by tige lege temperatueren.

Ik hoopje dat jo mei dizze ynformaasje mear kinne leare oer conductive en isolearjende materialen.


De ynhâld fan it artikel hâldt him oan ús prinsipes fan redaksje etyk, Om in flater te melden klikje hjir.

Wês de earste om kommentaar

Lit jo reaksje efter

Jo e-mailadres wurdt net publisearre.

*

*

  1. Ferantwurdlik foar de gegevens: Miguel Ángel Gatón
  2. Doel fan 'e gegevens: Control SPAM, kommentaarbehear.
  3. Legitimaasje: jo tastimming
  4. Kommunikaasje fan 'e gegevens: De gegevens wurde net oan tredden kommunisearre, útsein troch wetlike ferplichting.
  5. Gegevensopslach: Databank hoste troch Occentus Networks (EU)
  6. Rjochten: Op elk momint kinne jo jo ynformaasje beheine, herstelle en wiskje.