10 Elektriksel İletken ve İzolatör Örneği

Bir malzemeyi iletken veya yalıtkan yapan nedir? Basitçe söylemek gerekirse, elektrik iletkenleri elektrik iletmek ve izolatörler olmayan malzemelerdir. Bir maddenin elektrik iletip iletmediği, elektronların içinden ne kadar kolay hareket ettiği ile belirlenir.

Elektrik iletkenliği elektron hareketine bağlıdır, çünkü protonlar ve nötronlar hareket etmezler - atom çekirdeğindeki diğer protonlara ve nötronlara bağlanırlar.

Değerlik elektronları bir yıldızın etrafında dönen dış gezegenler gibidir. Atomları pozisyonda kalacak kadar çekiyorlar, ancak onları yerinden çıkarmak her zaman çok fazla enerji gerektirmiyor - bu elektronlar kolayca elektrik akımları taşıyor. Elektronları kolayca kaybeden ve kazanan metaller ve plazmalar gibi inorganik maddeler iletkenler listesinin en üstünde yer alır.

Organik moleküller çoğunlukla yalıtkanlardır çünkü kovalent (paylaşılan elektron) bağlar ve hidrojen bağı birçok molekülü stabilize etmeye yardımcı olduğu için. Çoğu malzeme ne iyi iletkenler ne de iyi izolatörlerdir, ancak ortada bir yerdedir. Bunlar kolayca iletilmez ancak yeterli enerji sağlanırsa elektronlar hareket eder.

Saf formdaki bazı malzemeler izolatörlerdir, ancak başka bir elementin küçük miktarları ile katkılılarsa veya safsızlıklar içeriyorlarsa çalışacaktır. Örneğin, seramiklerin çoğu mükemmel izolatörlerdir, ancak eğer onları batırırsanız, bir süper iletken oluşturabilirsiniz. Saf su bir yalıtkandır, kirli su zayıf iletir ve tuzlu su - serbest yüzen iyonları ile - iyi iletir.

en iyi elektrik iletkeni, normal sıcaklık ve basınç koşulları altında, metalik element gümüş. Bununla birlikte, gümüş her zaman bir malzeme olarak ideal bir seçim değildir, çünkü pahalı ve kararmaya karşı hassastır ve kararma olarak bilinen oksit tabakası iletken değildir.

Benzer şekilde, pas, verdigris ve diğer oksit tabakaları en güçlü iletkenlerde bile iletkenliği azaltır. En etkili elektrik iletkenler şunlardır:

1. Gümüş
2. Altın
3. Bakır
4. Alüminyum
5. Merkür
6. Çelik
7. Demir
8. Deniz suyu
9. Somut
10. Merkür

Diğer güçlü iletkenler şunları içerir:

• Platin
• Pirinç
• Bronz
• Grafit
• Kirli su
• Limon suyu

Elektrik yükleri izolatörlerden serbestçe akmaz. Bu, çoğu durumda ideal bir kalitedir - elektrik akımlarını kontrol altında tutmak için iletkenler arasında kaplama yapmak veya bariyer sağlamak için genellikle güçlü izolatörler kullanılır. Bu kauçuk kaplı tel ve kablolarda görülebilir. En etkili elektrik izolatörleri:

1. Silgi
2. Bardak
3. Saf su
4. Sıvı yağ
5. Hava
6. Elmas
7. Kuru ahşap
8. Kuru pamuk
9. Plastik
10. Asfalt

Diğer güçlü izolatörler şunları içerir:

• Fiberglas
• Kuru kağıt
• Porselen
• Seramik
• Kuvars

Bir malzemenin şekli ve boyutu iletkenliğini etkiler. Örneğin, kalın bir madde aynı boyutta ve uzunlukta ince bir parçadan daha iyi işleyecektir. Aynı kalınlıkta ancak diğerinden daha kısa bir malzemeden iki parçanız varsa, daha kısa olan daha iyi sonuç verir çünkü daha kısa parça daha kısa bir dirence sahiptir, aynı şekilde suyu kısa bir borudan uzun bir borudan zorlamak daha kolaydır. bir.

Sıcaklık iletkenliği de etkiler. Sıcaklık arttıkça atomlar ve elektronları enerji kazanır. Cam gibi bazı izolatörler soğukken zayıf iletkenlerdir, sıcakken iyi iletkenlerdir; metallerin çoğu soğukken daha iyi iletkenler ve sıcakken daha az verimli iletkenlerdir. Biraz iyi iletkenler olmak süperiletkenler aşırı düşük sıcaklıklarda.

Bazen iletimin kendisi bir malzemenin sıcaklığını değiştirir. Elektronlar atomlara zarar vermeden veya aşınmaya neden olmadan iletkenlerden geçer. Hareketli elektronlar direnç gösterir. Bu nedenle, elektrik akımlarının akışı iletken malzemeleri ısıtabilir.