Los bahan konduktif dan isolasi mereka diklasifikasikan menurut perilaku mereka sehubungan dengan listrik. Ada yang mampu menghantarkan listrik dan ada pula yang sebaliknya tidak dapat menghantarkan listrik. Bahan-bahan ini memiliki karakteristik yang berbeda dan digunakan di berbagai sektor industri dan rumah tangga.
Pada artikel ini kami akan memberi tahu Anda semua yang perlu Anda ketahui tentang bahan konduktif dan isolasi dan untuk apa masing-masing bahan tersebut.
Bahan konduktif dan isolasi
Bahan dapat dibagi menjadi dua kategori besar: konduktor dan isolator. Akan lebih tepat untuk mendefinisikan mereka sebagai konduktor yang baik dan konduktor yang buruk, tergantung pada apakah masing-masing bahan memfasilitasi atau menghalangi mengemudi. Pembagian ini mempengaruhi baik konduktivitas termal (yaitu perpindahan panas) atau konduktivitas listrik (yaitu aliran arus).
Apakah suatu zat menghantarkan listrik atau tidak tergantung pada kemudahan elektron dapat melewatinya. Proton tidak bergerak karena, meskipun membawa muatan listrik, mereka berikatan dengan proton dan neutron lain di dalam nukleus. Elektron valensi seperti exoplanet yang mengorbit bintang. Mereka cukup tertarik untuk tetap di tempat, tapi Tidak selalu membutuhkan banyak energi untuk mengeluarkan mereka dari tempatnya.
Logam dengan mudah kehilangan dan mendapatkan elektron, sehingga mereka menguasai daftar konduktor. Molekul organik sebagian besar isolator, sebagian karena mereka disatukan oleh ikatan kovalen (elektron umum), tetapi juga karena ikatan hidrogen membantu menstabilkan banyak molekul. Sebagian besar bahan bukanlah konduktor yang baik atau isolator yang baik. Mereka tidak menghantarkan listrik dengan mudah, tetapi dengan energi yang cukup, elektron bergerak.
Beberapa bahan isolasi ditemukan dalam keadaan murni, tetapi mereka berperilaku atau bereaksi jika mereka didoping dengan sejumlah kecil elemen lain atau jika mengandung kotoran. Misalnya, sebagian besar keramik adalah isolator yang sangat baik, tetapi jika Anda memodifikasinya, Anda bisa mendapatkan superkonduktor. Air murni adalah isolator, tetapi air kotor kurang konduktif, sedangkan air asin dengan ion mengambang bebas melakukan dengan baik.
Apa itu bahan konduktif?
Konduktor adalah bahan yang memungkinkan elektron mengalir bebas di antara partikel. Benda yang terbuat dari bahan konduktif akan memungkinkan transfer muatan melintasi seluruh permukaan benda. Jika muatan dipindahkan ke suatu benda di lokasi tertentu, muatan itu dengan cepat didistribusikan ke seluruh permukaan benda.
Distribusi muatan adalah hasil dari pergerakan elektron. Bahan konduktif memungkinkan elektron untuk diangkut dari satu partikel ke partikel lain karena benda bermuatan akan selalu mendistribusikan muatannya sampai gaya tolak keseluruhan antara kelebihan elektron diminimalkan. Dengan cara ini, jika konduktor bermuatan bersentuhan dengan objek lain, konduktor bahkan dapat mentransfer muatannya ke objek itu.
Perpindahan muatan antar benda lebih mungkin terjadi jika benda kedua terbuat dari bahan konduktif. Konduktor memungkinkan transfer muatan melalui gerakan bebas elektron.
Apa itu bahan semikonduktor?
Di antara bahan konduktif, kami menemukan bahan yang memiliki fungsi yang sama tetapi juga dapat bertindak sebagai isolator, meskipun ini tergantung pada beberapa faktor. Faktor-faktor ini adalah:
- Medan listrik
- Medan gaya
- Presion
- radiasi insiden
- suhu lingkungan Anda
Bahan semikonduktor yang paling banyak digunakan adalah silikon, germanium dan baru-baru ini belerang digunakan sebagai bahan semikonduktor.
Apa itu bahan superkonduktor?
Bahan ini menarik karena memiliki kemampuan yang melekat bahwa bahan harus menghantarkan arus listrik, tetapi dalam kondisi yang tepat, tanpa hambatan atau kehilangan energi.
Secara umum, resistivitas konduktor logam menurun dengan penurunan suhu. Ketika suhu kritis tercapai, hambatan superkonduktor turun drastis, tetapi memastikan bahwa energi di dalamnya terus mengalir, meskipun tanpa daya. Superkonduktivitas dibuat.
Itu terjadi dalam berbagai bahan, termasuk paduan sederhana seperti timah atau aluminium yang tidak menunjukkan hambatan listrik, sehingga mencegah bahan memasuki domainnya. Yang merupakan efek Meissner, memungkinkan material ditolak, membuatnya tetap mengapung.
Apa itu bahan isolasi?
Tidak seperti konduktor, isolator adalah bahan yang mencegah aliran bebas elektron dari atom ke atom dan dari molekul ke molekul. Jika beban dipindahkan ke isolator di lokasi tertentu, kelebihan beban akan tetap berada di lokasi awal beban. Partikel isolasi tidak memungkinkan aliran elektron bebas, sehingga muatan jarang terdistribusi secara merata di atas permukaan bahan isolasi.
Meskipun isolator tidak berguna untuk transfer muatan, memainkan peran penting dalam eksperimen dan demonstrasi elektrostatik. Benda konduktif biasanya dipasang pada benda penyekat. Susunan konduktor di atas isolator ini mencegah transfer muatan dari objek konduktif ke sekitarnya, menghindari kecelakaan seperti korsleting atau sengatan listrik. Susunan ini memungkinkan kita untuk memanipulasi objek konduktif tanpa menyentuhnya.
Jadi kita dapat mengatakan bahwa bahan isolasi bertindak sebagai pegangan untuk konduktor di atas meja lab bergerak. Misalnya, jika kaleng soda aluminium digunakan untuk memuat eksperimen, kaleng harus dipasang di atas gelas plastik. Kaca bertindak sebagai isolator, mencegah kaleng soda bocor.
Contoh Bahan Konduktif dan Isolasi
Contoh bahan konduktif adalah sebagai berikut:
- perak
- tembaga
- emas
- aluminium
- besi
- baja
- kuningan
- perunggu
- air raksa
- grafit
- air laut
- beton
Contoh bahan isolator adalah sebagai berikut:
- pembuluh
- karet
- minyak bumi
- aspal
- fiberglass
- porselen
- keramik
- kuarsa
- kapas (kering)
- kertas (kering)
- kayu kering)
- plastik
- aire
- berlian
- air murni
- penghapus
Pembagian bahan ke dalam kategori konduktor dan isolator adalah sesuatu dari divisi buatan. Lebih tepat untuk menempatkan materi di suatu tempat di sepanjang kontinum.
Harus dipahami bahwa tidak semua bahan konduktif memiliki konduktivitas yang sama, dan tidak semua isolator sama-sama tahan terhadap pergerakan elektron. Konduktivitas analog dengan transparansi beberapa bahan terhadap cahaya.: Bahan yang mudah "melewati" cahaya disebut "transparan", sedangkan yang tidak mudah "melewati" disebut "buram". Namun, tidak semua bahan transparan memiliki konduktivitas optik yang sama. Hal yang sama berlaku untuk konduktor listrik, beberapa lebih baik dari yang lain.
Mereka dengan konduktivitas tinggi, yang dikenal sebagai superkonduktor, ditempatkan di satu ujung dan bahan konduktivitas yang lebih rendah ditempatkan di ujung lainnya. Seperti yang Anda lihat di atas, logam akan ditempatkan di dekat ujung yang paling konduktif, sementara kaca akan ditempatkan di ujung kontinum lainnya. Konduktivitas logam bisa satu triliun triliun kali lipat dari kaca.
Suhu juga mempengaruhi konduktivitas. Ketika suhu meningkat, atom dan elektron memperoleh energi. Beberapa isolator, seperti kaca, adalah konduktor yang buruk saat dingin, tetapi masih menjadi konduktor yang baik saat panas. Kebanyakan logam adalah konduktor yang lebih baik.. Mereka memungkinkan pendinginan dan konduktor yang lebih buruk saat panas. Beberapa konduktor yang baik telah ditemukan di superkonduktor pada suhu yang sangat rendah.
Saya berharap dengan informasi ini Anda dapat mempelajari lebih lanjut tentang bahan konduktif dan isolasi.