Проводни и изолациски материјали

материјали кои спроведуваат струја

На проводни и изолациски материјали тие се класифицираат според нивното однесување во однос на електричната енергија. Има такви кои се способни да спроведат струја и други кои, напротив, не можат да го сторат тоа. Овие материјали имаат различни карактеристики и се користат во различни сектори на индустријата и домот.

Во оваа статија ќе ви кажеме сè што треба да знаете за спроводливите и изолационите материјали и за што служи секој од нив.

Проводни и изолациски материјали

проводни и изолациски материјали

Материјалите можат да се поделат во две големи категории: спроводници и изолатори. Поправилно би било да се дефинираат како добри спроводници и лоши спроводници, во зависност од тоа дали секој материјал го олеснува или го попречува возењето. Оваа поделба влијае или на топлинската спроводливост (т.е. пренос на топлина) или на електричната спроводливост (т.е. проток на струја).

Дали супстанцијата спроведува струја или не зависи од леснотијата со која електроните можат да поминат низ неа. Протоните не се движат бидејќи, иако носат електричен полнеж, тие се поврзуваат со другите протони и неутрони во јадрото. Валентните електрони се како егзопланети кои кружат околу ѕвездите. Тие се доволно привлечени за да останат на своето место, но Не секогаш е потребно многу енергија за да ги извадите од своето место.

Металите лесно губат и добиваат електрони, па затоа владеат со списокот на спроводници. Органските молекули се главно изолатори, делумно поради тоа што се држат заедно со ковалентни врски (обични електрони), но и затоа што водородните врски помагаат во стабилизирање на многу молекули. Повеќето материјали не се ниту добри спроводници ниту добри изолатори. Тие не спроведуваат лесно струја, но со доволно енергија, електроните се движат.

Некои изолациски материјали се наоѓаат во чиста состојба, но тие се однесуваат или реагираат ако се допингувани со мали количини на друг елемент или ако содржат нечистотии. На пример, повеќето керамики се одлични изолатори, но ако ги измените, можете да добиете суперпроводници. Чистата вода е изолатор, но валканата вода е помалку спроводлива, додека солената вода со слободно лебдечки јони е добро спроводлива.

Што е спроводлив материјал?

проводни и изолациски материјали

Проводници се оние материјали кои им овозможуваат на електроните слободно да течат меѓу честичките. Предметите направени од спроводливи материјали ќе овозможат пренос на полнеж низ целата површина на објектот. Ако полнењето се префрли на објект на одредена локација, тој брзо се дистрибуира низ целата површина на објектот.

Распределбата на полнежот е резултат на движењето на електроните. Спроводливите материјали овозможуваат транспорт на електрони од една до друга честичка бидејќи наелектризираниот објект секогаш ќе го распределува својот полнеж додека не се минимизира вкупната одбивна сила помеѓу вишокот електрони. На овој начин, ако наполнет проводник дојде во контакт со друг предмет, проводникот може дури и да го пренесе своето полнење на тој објект.

Трансферот на полнеж помеѓу предметите е поверојатно да се случи ако вториот објект е направен од спроводлив материјал. Проводниците овозможуваат пренос на полнеж преку слободно движење на електроните.

Што е полупроводнички материјал?

метали

Меѓу спроводливите материјали наоѓаме материјали кои имаат иста функција, но можат да дејствуваат и како изолатори, иако тоа зависи од повеќе фактори. Овие фактори се:

  • електрично поле
  • магнетно поле
  • притисок
  • инцидентно зрачење
  • температурата на вашата околина

Најшироко користени полупроводнички материјали се силициум, германиум и само неодамна се користи сулфур како полупроводнички материјал.

Што е суперспроводлив материјал?

Овој материјал е фасцинантен бидејќи има својствена способност материјалот да спроведува електрична струја, но под соодветни услови, без отпор или губење на енергија.

Генерално, отпорноста на металните проводници се намалува со намалување на температурата. Кога ќе се достигне критична температура, отпорот на суперпроводникот драстично опаѓа, но осигурува дека енергијата внатре продолжува да тече, иако без струја. Се создава суперспроводливост.

Се јавува во широк спектар на материјали, вклучувајќи едноставни легури како калај или алуминиум кои не покажуваат електричен отпор, со што се спречува материјалот да влезе во неговиот домен. Што е ефектот на Мајснер, тој дозволува материјалот да се одбие, одржувајќи го на површина.

Што е изолационен материјал

За разлика од спроводниците, изолаторите се материјали кои го спречуваат слободниот проток на електрони од атом до атом и од молекула до молекула. Ако товарот се префрли во изолатор на одредена локација, вишокот товар ќе остане на првобитната локација на товарот. Изолационите честички не дозволуваат слободен проток на електрони, така што полнењето ретко се распределува рамномерно по површината на изолациониот материјал.

Иако изолаторите не се корисни за пренос на полнеж, играат витална улога во електростатските експерименти и демонстрации. Проводните објекти обично се монтираат на изолациски објекти. Овој распоред на проводниците над изолаторот го спречува преносот на полнење од спроводливиот објект во неговата околина, избегнувајќи несреќи како што се кратки споеви или струен удар. Овој распоред ни овозможува да манипулираме со спроводливиот предмет без да го допираме.

Значи, можеме да кажеме дека изолациониот материјал делува како рачка за проводникот на врвот на мобилната лабораториска маса. На пример, ако се користи алуминиумска конзерва за сода за да се вчитаат експериментите, лименката треба да се монтира на врвот на пластичната чаша. Стаклото делува како изолатор, спречувајќи истекување на конзервата со сода.

Примери на спроводливи и изолациски материјали

Примери на спроводливи материјали го вклучуваат следново:

  • Плата
  • бакар
  • злато
  • алуминиум
  • железо
  • челик
  • месинг
  • бронзена
  • жива
  • графит
  • морска вода
  • бетон

Примери на изолациски материјали го вклучуваат следново:

  • очила
  • Гума
  • нафта
  • асфалт
  • стаклени влакна
  • порцелан
  • керамика
  • кварц
  • памук (сув)
  • хартија (сува)
  • суво дрво)
  • пластиката
  • воздухот
  • дијаманти
  • чиста вода
  • гума за бришење

Поделбата на материјалите во категории на спроводници и изолатори е нешто како вештачка поделба. Посоодветно е да се постави материјалот некаде по континуумот.

Мора да се разбере дека не сите спроводливи материјали имаат иста спроводливост и не сите изолатори се подеднакво отпорни на движењето на електроните. Спроводливоста е аналогна на проѕирноста на некои материјали на светлина.: Материјалите кои лесно ја „поминуваат“ светлината се нарекуваат „проѕирни“, додека оние што не „поминуваат“ лесно се нарекуваат „непроѕирни“. Сепак, не сите проѕирни материјали имаат иста оптичка спроводливост. Истото важи и за електричните проводници, некои се подобри од другите.

Оние со висока спроводливост, познати како суперпроводници, се поставени на едниот крај, а материјалите со помала спроводливост се поставени на другиот крај. Како што можете да видите погоре, металот ќе биде поставен во близина на најпроводниот крај, додека стаклото ќе биде поставено на другиот крај на континуумот. Спроводливоста на металите може да биде трилион трилиони пати поголема од онаа на стаклото.

Температурата исто така влијае на спроводливоста. Како што се зголемува температурата, атомите и електроните добиваат енергија. Некои изолатори, како што е стаклото, се лоши спроводници кога се ладни, но сепак добри спроводници кога се топли. Повеќето метали се подобри спроводници.. Тие овозможуваат ладење и полоши проводници кога се топли. Некои добри спроводници се пронајдени во суперпроводници на многу ниски температури.

Се надевам дека со оваа информација можете да дознаете повеќе за спроводливите и изолационите материјали.


Содржината на статијата се придржува до нашите принципи на уредничка етика. За да пријавите грешка, кликнете овде.

Биди прв да коментираш

Оставете го вашиот коментар

Вашата е-маил адреса нема да бидат објавени.

*

*

  1. Одговорен за податоците: Мигел Анхел Гатон
  2. Цел на податоците: Контролирајте СПАМ, управување со коментари.
  3. Легитимација: Ваша согласност
  4. Комуникација на податоците: Податоците нема да бидат соопштени на трети лица освен со законска обврска.
  5. Складирање на податоци: База на податоци хостирани од Occentus Networks (ЕУ)
  6. Права: Во секое време можете да ги ограничите, вратите и избришете вашите информации.