Conduttore elettrico vs isolante
L'isolamento elettrico e la conduttanza elettrica sono due delle proprietà più importanti della materia. In campi come l'ingegneria elettrica, l'ingegneria elettronica, la teoria dei campi elettromagnetici e la fisica ambientale, le proprietà di isolamento e di conduzione della materia hanno un grande significato. Poiché le nostre economie sono gestite dall'elettricità, è fondamentale avere una buona comprensione di tali questioni. Alcuni dei nostri fenomeni quotidiani possono essere descritti usando la conduttanza e l'isolamento della materia. In questo articolo, discuteremo cosa sono la conduttanza elettrica e l'isolamento elettrico, quali sono le teorie alla base della conduzione elettrica e dell'isolamento elettrico, le loro somiglianze, quali sono i materiali che mostrano le rispettive proprietà, i fenomeni quotidiani che coinvolgono conduttanza e isolamento e infine le loro differenze.
Conduttori elettrici
I conduttori elettrici sono definiti come materiali con cariche libere che potrebbero muoversi. In questo contesto, poiché ogni materiale ha almeno un elettrone libero a causa dell'agitazione termica, ogni materiale è un conduttore. Questo è vero in teoria. Tuttavia, in pratica i conduttori sono materiali che permetterebbero a una certa quantità di corrente di attraversarli. I metalli hanno una struttura di legame metallica, che è uno ione positivo inghiottito da un mare di elettroni. Un metallo dona tutti i suoi elettroni del guscio esterno al pool di elettroni. Pertanto, i metalli hanno un'elevata quantità di elettroni liberi, quindi sono ottimi conduttori. Un altro modo di conduzione è il flusso del foro. Quando un atomo in una struttura reticolare rilascia un elettrone, l'atomo diventa positivo. Questo guscio di elettroni vacante è noto come un buco. Questo buco può assorbire un elettrone dall'atomo vicino causando un buco nell'atomo vicino. Quando questo spostamento è continuato, questo diventa una corrente. Gli ioni nelle soluzioni ioniche agiscono anche come portatori di corrente. Tutte le nostre linee elettriche sono costituite da metalli conduttori. I metalli e le soluzioni saline sono un buon esempio per i conduttori. Se la conduttanza di un conduttore è bassa significa che il mezzo resiste al flusso di corrente. Questo è noto come la resistenza del conduttore. La resistenza del mezzo provoca una perdita di energia sotto forma di calore.
Isolanti elettrici
Gli isolanti elettrici sono materiali che non hanno costi gratuiti. Ma in pratica, ogni materiale ha degli elettroni liberi dovuti all'agitazione termica. Un perfetto isolante non lascerebbe passare una corrente anche se la differenza di tensione ai capi dei terminali è infinita. Tuttavia, un normale isolante lascerebbe passare la corrente dopo poche centinaia di volt. Quando viene applicata un' alta tensione attraverso un materiale isolante, gli atomi all'interno del materiale si polarizzerebbero. Se la tensione è sufficiente, gli elettroni saranno separati dagli atomi per creare elettroni liberi. Questa è nota come tensione di rottura per questo materiale. Dopo il guasto, ci sarà un flusso di corrente dovuto all' alta tensione. L'acqua distillata, la mica e la maggior parte delle materie plastiche sono esempi di isolanti.
|
Qual è la differenza tra conduttori elettrici e isolanti? • I conduttori elettrici hanno una resistenza nulla o molto bassa, mentre gli isolanti elettrici hanno una resistenza molto alta o infinita. • I conduttori hanno costi gratuiti, mentre gli isolanti non hanno costi gratuiti. • I conduttori lasciano passare la corrente, mentre gli isolanti no. |
Argomenti correlati:
Differenza tra isolante termico e conduttore
