Αγωγοί εναντίον μονωτών
Οι αγωγοί και οι μονωτές είναι οι δύο μεγάλες κατηγορίες στις οποίες κατατάσσεται σχεδόν όλη η ύλη με βάση τη συμπεριφορά τους στο ηλεκτρικό ρεύμα. Είναι πολύ απαραίτητο να κατανοήσουμε τις ηλεκτρικές ιδιότητες των ουσιών γιατί μας βοηθάει στο σχεδιασμό διαφόρων ηλεκτρικών κυκλωμάτων και συσκευών. Η αποτελεσματικότητα μιας συσκευής εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τον τύπο του υλικού που χρησιμοποιείται.
Αρχηγός
Ένας αγωγός είναι ένα υλικό που επιτρέπει στο ρεύμα να ρέει εύκολα μέσα από αυτόν. Κάθε μέταλλο είναι ουσιαστικά ένας αγωγός. Σε ατομικό επίπεδο, μπορούμε να πούμε ότι ένας αγωγός είναι ένα υλικό που έχει μεγάλο αριθμό ελεύθερων ηλεκτρονίων. Αυτά τα ελεύθερα ηλεκτρόνια μπορούν να κινηθούν μέσα στο υλικό και είναι υπεύθυνα για τη ροή του ρεύματος.
Μια μεταλλική ράβδος βουρτσισμένη με μαλλί στο χέρι δεν δείχνει σημάδια φόρτισης. Ένα μεταλλικό ραβδί με ξύλινη ή πλαστική λαβή εμφανίζει συμπτώματα φόρτισης εάν τρίψετε το μαλλί χωρίς να αγγίξετε το μεταλλικό μέρος.
Παραδείγματα μαέστρων
Οι αγωγοί χρησιμοποιούνται για την κατασκευή καλωδίων που μεταφέρουν ηλεκτρικό ρεύμα. Τα καλώδια που μεταφέρουν ρεύμα στα σπίτια μας και οι διάφορες συσκευές που χρησιμοποιούμε είναι κατασκευασμένα από μέταλλο. Τα μέταλλα είναι καλοί αγωγοί του ηλεκτρισμού και της θερμότητας, αλλά υπάρχουν και ορισμένα μη μεταλλικά στοιχεία που αγώγουν τον ηλεκτρισμό. Το ανθρώπινο σώμα είναι επίσης καλός αγωγός του ηλεκτρισμού και το ρεύμα μπορεί να ρέει μέσα από το σώμα μας και να μας προκαλεί σοκ.
Υπάρχουν πολλοί καλοί μαέστροι, μερικοί από τους οποίους δίνονται εδώ.
- Ασημί
- Χαλκός
- Χρυσό
- Γραφίτης
- Ερμής
- Αλμυρό νερό
Ιδιότητες του ηλεκτρικού αγωγού
Υπάρχουν πολλές ιδιότητες των ηλεκτρικών αγωγών που δίνονται εδώ.
- Αντίσταση (οι αγωγοί έχουν χαμηλή αντίσταση)
- επαγωγή
- Μέσα σε έναν αγωγό, η πυκνότητα φορτίου είναι μηδέν.
- Μέσα σε έναν αγωγό, το ηλεκτρικό πεδίο είναι μηδέν.
- Υπάρχει δωρεάν φόρτιση στην επιφάνεια του αγωγού.
- Στην επιφάνεια του αγωγού, το ηλεκτρικό πεδίο είναι κανονικό στην επιφάνεια του αγωγού.
Χρήσεις ή εφαρμογές αγωγών
Υπάρχουν πολλές χρήσεις των αγωγών και μερικές από αυτές δίνονται εδώ.
- Ο υδράργυρος είναι ένα συχνό συστατικό των θερμομέτρων που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της θερμοκρασίας του σώματος.
- Το αλουμίνιο χρησιμοποιείται στην παραγωγή αλουμινόχαρτου που χρησιμοποιείται για την αποθήκευση τροφίμων. Χρησιμοποιείται επίσης για την παρασκευή τηγανιών που κρατούν τη φωτιά για πολλή ώρα.
- Ο σίδηρος είναι ένα τυπικό θερμοαγώγιμο υλικό που χρησιμοποιείται στην παραγωγή κινητήρων αυτοκινήτων.
- Οι αγωγοί χρησιμοποιούνται επίσης στα θερμαντικά σώματα αυτοκινήτων για τη μεταφορά της θερμότητας μακριά από τον κινητήρα.
Τύποι αγωγών
Υπάρχουν τέσσερις τύποι αγωγών που δίνονται εδώ.
- Καλός μαέστρος
- Ημιαγωγός
- Αντιστάσεις
- Μονωτές
Ημιαγωγοί
Οι ημιαγωγοί είναι τα υλικά που είναι ευαίσθητα στον ηλεκτρισμό μεταξύ αγωγών και μονωτών. Επομένως, οι ημιαγωγοί είναι μη μέταλλα που έχουν περιορισμένη ηλεκτρική αγωγιμότητα. Στην καθαρή τους μορφή, ορισμένα αμέταλλα όπως το πυρίτιο και το γερμάνιο είναι καλοί ημιαγωγοί. Προσθέτοντας μερικές ακαθαρσίες σε αυτά, η αγωγιμότητά τους μπορεί να αλλάξει μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται ντόπινγκ. Σχεδόν όλες οι ηλεκτρικές και ηλεκτρονικές συσκευές χρησιμοποιούν ημιαγωγούς για τον έλεγχο της ροής του ηλεκτρισμού μέσα τους.
Αντιστάσεις
Μια αντίσταση είναι μια μικρή ηλεκτρονική συσκευή που αντιστέκεται και μειώνει το ηλεκτρικό ρεύμα και παρέχει τροφοδοσία σε ηλεκτρικό ή ηλεκτρονικό εξοπλισμό με ελεγχόμενο τρόπο. Με την αντίσταση που προσφέρουν οι αντιστάσεις, προστατεύει τον εξοπλισμό από ζημιές που μπορεί να προκύψουν από υπερβολική παροχή ενέργειας από ηλεκτρική ενέργεια.
Μονωτής
Οι μονωτές είναι τα υλικά ή οι ουσίες που αντιστέκονται ή δεν επιτρέπουν τη ροή του ρεύματος μέσα από αυτά. Γενικά, οι μονωτές είναι συμπαγείς. Επιπλέον, οι μονωτές χρησιμοποιούνται σε μια ποικιλία συστημάτων. Αφού δεν αφήνουν τη θερμότητα να τα διαρρέει. Η ιδιότητα που διακρίνει τους μονωτές από τους αγωγούς είναι η ειδική αντίστασή τους.
Παραδείγματα μονωτών
Υπάρχουν πολλά παραδείγματα μονωτών και μερικά από αυτά δίνονται εδώ.
- Γυαλί (ο καλύτερος μονωτήρας και έχει υψηλή ειδική αντίσταση)
- Πλαστικό
- Ξύλο
- Καουτσούκ (χρησιμοποιείται στην παραγωγή ελαστικών)
Ιδιότητες μονωτών
Υπάρχουν πολλές ιδιότητες των μονωτών που δίνονται εδώ.
- Αντίσταση (οι μονωτές έχουν υψηλή αντίσταση)
- Τάση διάσπασης (αγωγός ηλεκτρισμού σε υψηλή τάση)
Χρήσεις ή εφαρμογές μονωτών
Υπάρχουν πολλές χρήσεις των μονωτών και μερικές από αυτές δίνονται εδώ.
- Οι θερμομονωτές εμποδίζουν τη μεταφορά θερμότητας από το ένα μέρος στο άλλο. Γι' αυτό τα χρησιμοποιούμε για να φτιάξουμε θερμοπλαστικά μπουκάλια. Χρησιμοποιούνται επίσης για την προστασία οροφών και τοίχων από τη φωτιά.
- Οι ηχομονωτές βοηθούν στον έλεγχο των επιπέδων θορύβου, καθώς έχουν καλή ικανότητα απορρόφησης ήχου. Γι' αυτό χρησιμοποιούμε ηχομονωτικά σε κτίρια και αίθουσες συνεδριάσεων ώστε να μην παράγουν θόρυβο.
- Οι ηλεκτρικοί μονωτές αντιτίθενται στη ροή των ηλεκτρονίων ή στη διέλευση του ηλεκτρισμού από αυτά. Ως εκ τούτου, τα χρησιμοποιούμε συχνά σε πλακέτες κυκλωμάτων και συστήματα υψηλής τάσης. Οι ηλεκτρικοί μονωτές χρησιμοποιούνται επίσης στην επίστρωση ηλεκτρικών καλωδίων. και καλώδια
Διαφορά μεταξύ αγωγών και μονωτών
Οι σημαντικές διαφορές μεταξύ αγωγών και μονωτών δίνονται εδώ.
- Η αντίσταση του αγωγού είναι χαμηλή αλλά είναι υψηλή για τον μονωτή.
- Η αγωγιμότητα του αγωγού είναι υψηλή, αλλά είναι χαμηλή για τον μονωτή.
- Η αντίσταση ενός αγωγού είναι χαμηλή, αλλά είναι υψηλή για έναν μονωτή.
- Το ρεύμα μπορεί εύκολα να ρέει μέσα από τους αγωγούς, αλλά ο μονωτήρας δεν επιτρέπει στο ρεύμα να διαρρέει εύκολα.
Συμπέρασμα
Ένας αγωγός είναι ένα υλικό που επιτρέπει στο ρεύμα να ρέει εύκολα μέσα από αυτόν. Κάθε μέταλλο είναι ουσιαστικά ένας αγωγός.
Υπάρχουν πολλοί καλοί μαέστροι, μερικοί από τους οποίους δίνονται εδώ.
- Ασημί
- Χαλκός
- Χρυσό
Ο υδράργυρος είναι ένα συχνό συστατικό των θερμομέτρων που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της θερμοκρασίας του σώματος.
Υπάρχουν τέσσερις τύποι αγωγών που δίνονται εδώ.
- Καλός μαέστρος
- Ημιαγωγός
- Αντιστάσεις
- Μονωτές
Οι μονωτές είναι τα υλικά ή οι ουσίες που αντιστέκονται ή δεν επιτρέπουν τη ροή ρεύματος μέσω αυτών.
Η αντίσταση των μονωτών είναι υψηλή.
Η αντίσταση του αγωγού είναι χαμηλή αλλά είναι υψηλή για τον μονωτή.
Η αγωγιμότητα του αγωγού είναι υψηλή αλλά είναι χαμηλή για τον μονωτή.