10 exemple de conductoare electrice și izolatoare

Știți cum funcționează conductorii și izolatorii electrici? În caz că nu, revizuim exact ce sunt conductoarele și izolatoarele.

Conductori vs. izolatori

Mai simplu spus, conductorii electrici sunt materiale care conduc electricitate, în timp ce izolatorii nu. Cum funcționează? Dacă o substanță conduce electricitatea depinde de cât de ușor pot trece electronii prin ea. De exemplu, protonii nu se mișcă deoarece, în timp ce ar purta o sarcină electrică, ei sunt legați de alți protoni și neutroni din nucleele atomice. Electronii de valență sunt ca planetele exterioare orbitând pe o stea. Sunt atrase suficient pentru a rămâne în poziție, dar nu este întotdeauna nevoie de multă energie pentru a le elimina din loc. Metalele pierd cu ușurință și câștigă electroni, astfel încât aceștia să se afle pe lista conductorilor.

Moleculele organice sunt în mare parte izolatori, în parte, deoarece sunt menținute împreună de legături covalente (electroni împărtășiți) și, de asemenea, deoarece legătura de hidrogen ajută la stabilizarea multor molecule. Majoritatea materialelor nu sunt nici bune conductoare, nici izolatori buni. Ei nu se comportă ușor, dar dacă este furnizată suficientă energie, electronii se vor mișca.

Unele materiale în formă pură sunt izolatoare, dar se vor conduce dacă sunt dopate cu cantități mici de alt element sau dacă conțin impurități. De exemplu, majoritatea ceramicii sunt izolatori excelenți, dar dacă le faceți față, puteți crea un superconductor. Apa pură este un izolator, în timp ce apa murdară se comportă slab și apa sărată - cu ionii săi plutitori liberi - se comportă bine.

10 conductoare electrice

Cel mai bun conductorul electric, în condiții de temperatură și presiune obișnuite, este elementul metalic argintiu. Nu este întotdeauna o alegere ideală ca material, totuși, datorită costului său și pentru că se ternizează. Stratul de oxid cunoscut sub denumirea de lacuri nu este conductor. În mod similar, rugina, verdigrisul și alte straturi de oxid reduc conductivitatea. Următoarele sunt exemple de conductoare electrice eficiente:

1. Argint
2. Aur
3. Cupru
4. Aluminiu
5. Mercur
6. Oţel
7. Fier
8. Apa de mare
9. Beton
10. Mercur

Mai mulți conductori:

• Platină
• Alamă
• Bronz
• Grafit
• Apa murdara
• Suc de lămâie

10 izolatoare electrice

1. Cauciuc
2. Sticlă
3. Apa pura
4. Ulei
5. Aer
6. Diamant
7. Lemn uscat
8. Bumbac uscat
9. Plastic
10. Asfalt

Mai mulți izolatori:

• Fibra de sticla
• Hârtie uscată
• Porţelan
• Ceramică
• Cuarţ

Alți factori care influențează conductivitatea

De remarcat forma și dimensiunea unui material afectează conductivitatea acestuia. De exemplu, o bucată groasă de materie va conduce mai bine decât o bucată subțire de aceeași dimensiune și lungime. Dacă luați două bucăți dintr-un material cu aceeași grosime, dar una este mai scurtă decât cealaltă, cea mai scurtă se va comporta mai bine. Acest lucru se datorează faptului că piesa mai scurtă are o rezistență mai mică, în același mod că este mai ușor să forțezi apa printr-o conductă scurtă decât una lungă.

Temperatura afectează, de asemenea, conductivitatea. Pe măsură ce temperatura crește, atomii și electronii lor câștigă energie. Unii izolatori (de exemplu, sticla) sunt conductori săraci atunci când sunt reci, dar buni conductori când sunt fierbinți. Majoritatea metalelor sunt conductoare mai bune atunci când sunt reci și mai puțin eficiente când sunt fierbinți. Unii conductori buni devin supraconductori la temperaturi extrem de scăzute.

Deși electronii circulă printr-un material conductor, nu deteriorează atomii și nu provoacă uzură, așa cum ar fi frecarea apei într-un canion, de exemplu. Cu toate acestea, electronii în mișcare au rezistență sau provoacă frecare. Fluxul de curent electric poate duce la încălzirea unui material conductor.