導電和絕緣材料

導電的材料

很多 導電和絕緣材料 它們根據其對電的行為進行分類。 有些能夠導電,有些則相反,不能導電。 這些材料具有不同的特性,用於工業和家庭的不同領域。

在本文中,我們將告訴您您需要了解的有關導電和絕緣材料的所有信息以及它們各自的用途。

導電和絕緣材料

導電和絕緣材料

材料可分為兩大類: 導體和絕緣體。 將它們定義為好導體和壞導體會更正確,具體取決於每種材料是促進還是阻礙駕駛。 這種劃分影響熱導率(即熱傳遞)或電導率(即電流)。

物質是否導電取決於電子通過它的難易程度。 質子不會移動,因為儘管它們帶有電荷,但它們會與原子核中的其他質子和中子結合。 價電子就像圍繞恆星運行的系外行星。 他們被吸引到足以留在原地,但 將它們移出位置並不總是需要很多精力。

金屬很容易失去和獲得電子,因此它們統治著導體的清單。 有機分子大多是絕緣體,部分原因是它們通過共價鍵(公共電子)結合在一起,還因為氫鍵有助於穩定許多分子。 大多數材料既不是良好的導體也不是良好的絕緣體。 它們不容易導電,但有了足夠的能量,電子就會移動。

一些絕緣材料處於純淨狀態, 但如果它們摻雜少量另一種元素或含有雜質,它們就會表現或反應. 例如,大多數陶瓷都是極好的絕緣體,但如果你對它們進行改造,就可以獲得超導體。 純水是絕緣體,但髒水的導電性較差,而具有自由浮動離子的鹽水則導電性良好。

什麼是導電材料?

導電和絕緣材料

導體是那些允許電子在粒子之間自由流動的材料。 由導電材料製成的物體將允許電荷在物體的整個表面上轉移。 如果電荷轉移到某個位置的物體上,它會迅速分佈在物體的整個表面上。

電荷的分佈是電子運動的結果。 導電材料允許電子從一個粒子傳輸到另一個粒子,因為帶電物體總是會分配其電荷,直到多餘電子之間的總體排斥力最小化。 這樣,如果帶電導體與另一個物體接觸,導體甚至可以將其電荷轉移到該物體上。

如果第二個物體由導電材料製成,則更容易發生物體之間的電荷轉移。 導體允許通過電子的自由運動進行電荷轉移。

什麼是半導體材料?

金屬

在導電材料中,我們發現具有相同功能但也可以充當絕緣體的材料,儘管這取決於幾個因素。 這些因素是:

  • 坎波電力公司
  • 磁場
  • 壓力
  • 入射輻射
  • 你的環境溫度

應用最廣泛的半導體材料 是矽,鍺,直到最近才使用硫 作為半導體材料。

什麼是超導材料?

這種材料令人著迷,因為它具有材料應該傳導電流的固有能力,但在適當的條件下,沒有電阻或能量損失。

一般來說,金屬導體的電阻率隨著溫度的降低而降低。 當達到臨界溫度時,超導體的電阻會急劇下降,但可以確保內部的能量繼續流動,儘管沒有動力。 產生了超導性。

它出現在各種各樣的材料中,包括不表現出電阻的簡單合金,如錫或鋁,從而阻止材料進入其領域。 這就是邁斯納效應,它允許材料被排斥,保持漂浮。

什麼是絕緣材料

與導體不同,絕緣體是阻止電子從原子到原子以及從分子到分子的自由流動的材料。 如果將負載轉移到某個位置的隔離器,多餘的負載將保留在負載的原始位置。 絕緣粒子不允許電子自由流動,因此電荷很少均勻分佈在絕緣材料的表面上。

雖然絕緣體沒有用 電荷轉移,在靜電實驗和演示中起著至關重要的作用。 導電物體通常安裝在絕緣物體上。 絕緣體上方的這種導體佈置可防止電荷從導電物體轉移到其周圍環境,從而避免發生短路或觸電等事故。 這種佈置使我們能夠在不接觸導電物體的情況下對其進行操作。

所以我們可以說絕緣材料充當了移動實驗台頂部導體的把手。 例如,如果使用鋁汽水罐來加載實驗, 罐子應該安裝在塑料杯的頂部. 玻璃起到絕緣體的作用,防止汽水罐洩漏。

導電和絕緣材料的例子

導電材料的例子包括:

  • 普拉塔
  • 耶羅
  • 黃銅
  • 青銅
  • 石墨
  • 海水
  • 具體

絕緣材料的例子包括:

  • 船隻
  • 橡膠
  • 瀝青
  • 玻璃纖維
  • 瓷器
  • 陶瓷製品
  • 石英
  • 棉(幹)
  • 紙(幹)
  • 乾木)
  • 塑料
  • 空氣
  • 鑽石
  • 純淨水
  • 橡皮擦

將材料劃分為導體和絕緣體的類別是一種人為的劃分。 將材料放置在連續體的某處更為合適。

必須理解,並非所有的導電材料都具有相同的導電性,也不是所有的絕緣體對電子運動的抵抗力都相同。 電導率類似於某些材料對光的透明度。:容易“通過”光線的材料稱為“透明”,而不易“通過”的材料稱為“不透明”。 然而,並非所有的透明材料都具有相同的光導率。 電導體也是如此,有些比其他更好。

那些具有高導電性的材料(稱為超導體)被放置在一端,而較低導電率的材料被放置在另一端。 正如您在上面看到的,金屬將放置在最導電端附近,而 玻璃將被放置在連續體的另一端。 金屬的電導率可以是玻璃的一萬億倍。

溫度也會影響電導率。 隨著溫度升高,原子和電子獲得能量。 一些絕緣體,例如玻璃,在冷時是不良導體,但在熱時仍然是良導體。 大多數金屬是更好的導體。. 它們在熱時允許冷卻和更壞的導體。 已經在非常低的溫度下在超導體中發現了一些良導體。

我希望通過這些信息,您可以了解更多關於導電和絕緣材料的信息。


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