Atšķirība starp vadītājiem un izolatoriem

Ne katrs atoms ir izveidots vienāds. Atomu struktūra dažādos atomos ir atšķirīga. Daži atomi nespēj turēt kopā savus ārējos elektronus. Tos sauc par brīvajiem elektroniem, jo ​​tie var brīvi klīst no viena atoma uz atomu. Šie elektroni nodod elektrisko enerģiju no vienas daļiņas uz otru, tādējādi nododot enerģiju elektrības formā. Diriģents ir viela, kas paredz brīvu elektriskā lādiņa plūsmu. Gluži pretēji, izolators pretojas elektrībai, kas nozīmē, ka tam ir tieši pretēja ietekme uz elektronu plūsmu. Elektroni cieši saistās atomos, tādējādi ierobežojot brīvu elektriskā lādiņa plūsmu. Detalizēti izpētīsim atšķirību starp abiem.

Kas ir diriģenti?

Diriģenti ir vielas, kas ļauj brīvajiem elektroniem viegli plūst caur tiem, tādējādi nododot enerģiju elektrības formā, elektroniem brīvi pārvietojoties no atoma uz atomu. Vienkārši izsakoties, vadītāji ļauj elektroniem brīvi klīst no daļiņām uz daļiņām vienā vai vairākos virzienos. Ja nosūtāt vadītājā elektriski lādētu elektronu, tas trāpa brīvajam elektronam, galu galā to notriecot, līdz tas notriec citus brīvos elektronus. Tas izraisa ķēdes reakciju, kas caur materiālu rada elektrisko lādiņu. Šīs vielas caur tām var viegli izvadīt elektrību, jo to atomu struktūra ļauj brīvajiem elektroniem brīvi pārvietoties no vienas daļiņas uz otru.

Lielākā daļa metālu, piemēram, varš, alumīnijs, dzelzs, zelts un sudrabs, ir labi elektrības vadītāji, jo elektroni var brīvi pārvietoties no viena atoma uz otru. Piemēram, varš ir labs vadītājs, jo tas diezgan viegli paredz elektronu brīvo plūsmu. No otras puses, alumīnijs ir arī godīgs vadītājs, taču tas nav tik labs kā varš. Tas ir ļoti viegls, tāpēc galvenokārt tiek izmantots enerģijas sadales kabeļos. Ņemsim spuldzes piemēru. Ieslēdzot gaismu, elektriskais lādiņš iet caur vadu, kura dēļ spuldze izstaro gaismu. Tas ir nekas cits kā elektronu plūsma starp atomiem.

Metāli ir visizplatītākie elektrības vadītāji. Pie citiem vadītājiem pieder pusvadītāji, elektrolīti, plazmas, kā arī nemetāliski vadītāji, piemēram, vadoši polimēri un grafīts. Sudrabs ir labāks diriģents nekā varš, bet vairumā gadījumu to nav praktiski izmantot, jo tam ir augstākas izmaksas. Tomēr to izmanto specializētām un jutīgām iekārtām, piemēram, satelītiem. Par vadītāju var uzskatīt pat ūdeni, kas sajaukts ar piemaisījumiem, piemēram, sāli.

Kas ir izolatori??

Izolatori, no otras puses, ir vielas, kurām ir tieši pretēja ietekme uz elektronu plūsmu. Šīs vielas kavē brīvu elektronu plūsmu, tādējādi kavējot elektriskās strāvas plūsmu. Izolatori satur atomus, kas cieši pieķeras saviem elektroniem, kas ierobežo elektronu plūsmu no viena atoma uz otru. Cieši saistīto elektronu dēļ viņi nespēj brīvi klīst. Vienkārši izsakoties, vielas, kas novērš strāvas plūsmu, ir izolatori. Materiāliem ir tik maza vadītspēja, ka strāvas plūsma ir gandrīz nenozīmīga, tāpēc tos parasti izmanto, lai pasargātu mūs no bīstamas elektrības ietekmes.

Daži izplatītāki izolatoru piemēri ir stikls, plastmasa, keramika, papīrs, gumija utt. Strāvas plūsma elektroniskajās shēmās nav statiska, un spriegums dažreiz var būt diezgan augsts, kas padara to nedaudz ievainojamu. Dažreiz spriegums ir pietiekami augsts, lai elektriskā strāva plūst caur materiāliem, kurus pat neuzskata par labiem elektrības vadītājiem. Tas var izraisīt elektrošoku, jo cilvēka ķermenis ir arī labs elektrības vadītājs. Tāpēc elektrības vadi ir pārklāti ar gumiju, kas darbojas kā izolators, kas, savukārt, pasargā mūs no vadītāja iekšpuses. Paņemiet jebkuru vadu šajā jautājumā, un jūs varat redzēt izolatoru, un gadījumā, ja redzat vadītāju, ir pienācis laiks to nomainīt.

Atšķirība starp vadītājiem un izolatoriem

1. Diriģenti paredz brīvu elektriskās strāvas plūsmu, jo elektroni viegli pārvietojas no viena atoma uz otru. Savukārt izolatori iebilst pret elektrisko strāvu, jo tie neļaus brīvu elektronu plūsmu no vienas daļiņas uz otru.
2. Diriģenti var viegli pārnest enerģiju elektrības vai siltuma veidā. Tomēr izolatori tik viegli nevar pārnest elektrisko enerģiju, tāpēc tie pretojas elektrībai.
3. Diriģenti var viegli izvadīt caur tiem elektrību, pateicoties to atomu struktūrā esošajiem brīvajiem elektroniem, bet izolatori, no otras puses, nevar caur tiem izvadīt elektrību.
4. Diriģenti ir vielas, kuru atomiem nav cieši saistītu elektronu, tādējādi tie var brīvi klīst vienā vai vairākos virzienos. Tomēr izolatoru gadījumā elektroni ir cieši saistīti atomos, tādējādi ierobežojot elektronu kustību pielietotā sprieguma nominālajā diapazonā..
5. Diriģentiem parasti ir zema pretestība, bet nav nulles pretestība, ja vien tie nav virsvadītāji. Izolatoriem ir augsta izturība pret elektrību.
6. Diriģenti vada elektrību, bet izolatori izolē elektrību. Piemēram, metāla vads elektriskajā vadā ir vads, savukārt apvalks vai aizsargapvalks ir izolators.
7. Pieskaršanās dzīvajam diriģentam varētu jūs nogalināt. No otras puses, ja jūs pieskaraties dzīvam izolatorā, tas pat nedaudz nesāpēs, jo tas pretojas elektriskajai strāvai.

Diriģenti pret izolatoriem: salīdzināšanas tabula

Kopsavilkums par vadītājiem salīdzinājumā ar izolatoriem

Gan vadītāji, gan izolatori ir praktiski pretēji īpašuma un funkcionalitātes ziņā. Visizplatītākā atšķirība starp abām ir tā, ka, lai arī vadītāji ļauj brīvai elektronu plūsmai no viena atoma uz otru, izolatori ierobežo brīvu elektronu plūsmu. Diriģenti ļauj caur tiem iziet elektrisko enerģiju, turpretī izolatori neļauj caur tām iziet elektrisko enerģiju. Diriģentiem ir augsta vadītspēja, savukārt izolatoriem - zema vadītspēja.