Τι κάνει έναν αγωγό ουσίας ή έναν μονωτήρα;

Η ικανότητα μιας ουσίας για τη διεξαγωγή ηλεκτρικής ενέργειας εξαρτάται από τη διαθεσιμότητα των φορέων ελεύθερης χρέωσης μέσα στη δομή του.

Ακολουθεί μια κατανομή των αγωγών και των μονωτών:

Διευθυντές:

* Ελεύθεροι φορείς φόρτισης: Οι αγωγοί έχουν πολλά δωρεάν ηλεκτρόνια που μπορούν εύκολα να μετακινηθούν σε όλο το υλικό. Αυτά τα ηλεκτρόνια δεν συνδέονται στενά με μεμονωμένα άτομα και μπορούν εύκολα να φέρουν ηλεκτρικό ρεύμα.

* Παραδείγματα: Μέταλλα (όπως ο χαλκός, το ασήμι, ο χρυσός), τα διαλύματα των αλάτων και τα πλάσματα.

μονωτήρες:

* Δεσμευμένοι φορείς φόρτισης: Οι μονωτήρες έχουν πολύ λίγα ελεύθερα ηλεκτρόνια. Τα ηλεκτρόνια τους συνδέονται στενά με τα άτομα τους και δεν μετακινούνται εύκολα.

* Παραδείγματα: Καουτσούκ, γυαλί, ξύλο, πλαστικό, κεραμικά.

Γιατί αυτό έχει σημασία;

* αγωγιμότητα: Οι αγωγοί επιτρέπουν στο ηλεκτρικό ρεύμα να ρέει εύκολα μέσω αυτών, ενώ οι μονωτήρες αντιστέκονται στη ροή του ρεύματος.

* Αντίσταση: Οι αγωγοί έχουν χαμηλή αντίσταση, ενώ οι μονωτήρες έχουν υψηλή αντίσταση.

Παράγοντες που επηρεάζουν την αγωγιμότητα:

* Υλικό: Τα διαφορετικά υλικά έχουν διαφορετικές ρυθμίσεις ατόμων και ηλεκτρονίων, με αποτέλεσμα ποικίλες αγωγιμότητες.

* Θερμοκρασία: Γενικά, η αγωγιμότητα των μετάλλων μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας καθώς τα άτομα δονείται περισσότερο, καθιστώντας πιο δύσκολο για τα ηλεκτρόνια να κινούνται ελεύθερα.

* ακαθαρσίες: Η παρουσία ακαθαρσιών μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την αγωγιμότητα ενός υλικού.

Σημαντική σημείωση:

Ενώ η διάκριση μεταξύ αγωγών και μονωτήρων είναι γενικά σαφής, είναι σημαντικό να θυμόμαστε ότι το κανένα υλικό δεν είναι τέλειος αγωγός ή μονωτής . Ακόμη και οι καλύτεροι αγωγοί έχουν κάποια αντίσταση, και ακόμη και οι καλύτεροι μονωτές μπορούν να διεξάγουν ηλεκτρική ενέργεια υπό ακραίες συνθήκες.