Różnica między przewodami i izolatorami

Nie każdy atom jest równy. Struktura atomowa zmienia się w zależności od atomu. Niektóre atomy nie są w stanie utrzymać ze sobą zewnętrznych elektronów. Nazywane są wolnymi elektronami, ponieważ mogą swobodnie wędrować od atomu do atomu. Te elektrony przechodzą energię elektryczną z jednej cząstki do drugiej, w ten sposób przenosząc energię w postaci energii elektrycznej. Przewodnik jest substancją, która przewiduje swobodny przepływ ładunku elektrycznego. Przeciwnie, izolator opiera się elektryczności, co oznacza, że ​​ma dokładnie odwrotny wpływ na przepływ elektronów. Elektrony wiążą się ściśle w atomach, ograniczając w ten sposób swobodny przepływ ładunku elektrycznego. Szczegółowo przestudimy różnicę między nimi.

Co to są przewodnicy?

Przewody to substancje, które pozwalają swobodnie przepływać przez nie przez nie, przenosząc energię w postaci energii elektrycznej, gdy elektrony poruszają się swobodnie z atomu do atomu. Mówiąc prosto, przewody pozwalają na elektrony swobodnie wędrować od cząstek do cząstek w jednym lub większej liczbie kierunków. Jeśli wyślesz elektrycznie naładowany elektron do przewodu, uderza on w wolny elektron, ostatecznie odrzucając go, aż strąci inne bezpłatne elektrony. To wyzwala reakcję łańcuchową, tworząc ładunek elektryczny przez materiał. Substancje te mogą łatwo przekazać je elektryczność, ponieważ ich struktura atomowa pozwala swobodnie przesuwać się z jednej cząstki do drugiej.

Większość metali, takich jak miedź, aluminium, żelazo, złoto i srebro to dobre przewody prądu, ponieważ elektrony mogą przenosić się z jednego atomu do drugiego. Na przykład miedź jest dobrym przewodnikiem, ponieważ dość łatwo przewiduje swobodny przepływ elektronów. Z drugiej strony aluminium jest również uczciwym dyrygentem, ale nie jest tak dobre jak miedź. Jest bardzo lekki, więc w większości używany w kablach rozkładu mocy. Weźmy przykład żarówki. Po włączeniu światła ładunek elektryczny przechodzi przez drut, który powoduje, że żarówka emituje światło. To nic innego jak przepływ elektronów między atomami.

Metale są najczęstszymi przewodami energii elektrycznej. Inne przewody obejmują półprzewodniki, elektrolity, plazmy, a także przewodniki niemetaliczne, takie jak polimery przewodzące i grafit. Srebro jest lepszym przewodnikiem niż miedź, ale w większości przypadków nie jest praktyczne w przypadku wyższych kosztów. Służy jednak do specjalistycznego i wrażliwego sprzętu, takich jak satelity. Nawet woda zmieszana z zanieczyszczeniami, takimi jak sól, można uznać za przewodnik.

Co to są izolatory?

Z drugiej strony izolatory to substancje, które mają dokładnie odwrotny wpływ na przepływ elektronów. Substancje te utrudniają swobodny przepływ elektronów, tym samym hamując przepływ prądu elektrycznego. Izulatory zawierają atomy, które mocno trzymają elektrony, które ograniczają przepływ elektronów z jednego atomu do drugiego. Ze względu na ciasno związane elektrony nie są w stanie swobodnie wędrować. Mówiąc prosto, substancje zapobiegające przepływowi prądu są izolatorami. Materiały mają tak niską przewodność, że przepływ prądu jest prawie nieistotny, dlatego są one powszechnie stosowane w celu ochrony nas przed niebezpiecznymi skutkami energii elektrycznej.

Niektóre typowe przykłady izolatorów to szkło, plastik, ceramika, papier, guma itp. Przepływ prądu w obwodach elektronicznych nie jest statyczny, a napięcie może być czasami dość wysokie, co czyni go nieco wrażliwym. Czasami napięcie jest wystarczająco wysokie, aby spowodować przepływ prądu elektrycznego przez materiały, które nie są nawet uważane za dobre przewody energii elektrycznej. Może to powodować porażenie prądem, ponieważ ludzkie ciało jest również dobrym przewodnikiem energii elektrycznej. Dlatego przewody elektryczne są pokryte gumą, która działa jako izolator, który z kolei chroni nas przed przewodnikiem w środku. Weź dowolny przewód w tej sprawie, a zobaczysz izolator, a na wypadek, gdy zobaczysz przewodnik, czas go wymienić.

Różnica między przewodami i izolatorami

1. Przewody przewidują swobodny przepływ prądu elektrycznego, ponieważ elektrony swobodnie wędrują z jednego atomu do drugiego. Z drugiej strony izolatorzy sprzeciwiają się prądowi elektrycznemu, ponieważ nie zezwalają na swobodny przepływ elektronów z jednej cząstki do drugiej.
2. Przewodniki mogą łatwo przenosić energię w postaci energii elektrycznej lub ciepła, jeśli o to chodzi. Jednak izolatory nie mogą tak łatwo przenosić energii elektrycznej, więc odporują na energię elektryczną.
3. Przewody mogą łatwo przekazać przez nie energię elektryczną z powodu wolnych elektronów obecnych w ich strukturze atomowej, ale izolatory, z drugiej strony, nie mogą przekazać przez nie elektryczności.
4. Przewodniki to substancje, których atomy nie mają ściśle związanych elektronów, dlatego mogą swobodnie wędrować w jednym lub wielu kierunkach. Jednak elektrony są szczelnie związane w atomach w przypadku izolatorów ograniczających w ten sposób wszelkie ruchy elektronów w zakresie nominalnym zastosowanego napięcia.
5. Przewodniki zwykle mają niską oporność, ale nie zerową oporność, chyba że są super przewodami. Izulatorzy mają wysoką odporność na energię elektryczną.
6. Przewody prowadzą energię elektryczną, podczas gdy izolatory izolują energię elektryczną. Na przykład metalowy przewód w sznurku elektrycznym jest przewodnikiem, podczas gdy pochwa lub osłona ochronna jest izolatorem.
7. Dotknięcie żywego dyrygenta może cię zabić. Z drugiej strony, jeśli dotkniesz izolatora na żywo, nawet nie boli, ponieważ opiera się on prądem elektrycznym.

Przewodniki vs. Izolatory: wykres porównawczy

Podsumowanie przewodów vs. Izolatorzy

Zarówno przewodnicy, jak i izolatory są praktycznie przeciwne pod względem własności i funkcjonalności. Najczęstszą różnicą między nimi jest to, że chociaż przewody umożliwiają swobodny przepływ elektronów z jednego atomu do drugiego, izolatory ograniczają swobodny przepływ elektronów. Przejścia przewodników umożliwiają przejście przez energię elektryczną, podczas gdy izolatory nie pozwalają na przejście przez energię elektryczną. Przewodniki mają wysoką przewodność, podczas gdy izolatory mają niską przewodność.