هادی الکتریکی در مقابل عایق
عایق الکتریکی و رسانایی الکتریکی دو مورد از مهمترین خواص ماده هستند. در زمینه هایی مانند مهندسی برق، مهندسی الکترونیک، نظریه میدان الکترومغناطیسی و فیزیک محیطی، خواص عایق و خواص رسانایی ماده از اهمیت زیادی برخوردار است. از آنجایی که اقتصاد ما با برق اداره می شود، داشتن درک خوب از چنین موضوعاتی حیاتی است. برخی از پدیده های روزمره ما را می توان با استفاده از رسانایی و عایق بودن ماده توصیف کرد. در این مقاله قصد داریم به این موضوع بپردازیم که رسانایی الکتریکی و عایق الکتریکی چیست، تئوری های پشت رسانایی الکتریکی و عایق الکتریکی چیست، شباهت های آنها، موادی که ویژگی های مربوطه را نشان می دهند، پدیده های روزانه مربوط به رسانایی و عایق و در نهایت تفاوت های آنها را بررسی می کنیم..
رساناهای الکتریکی
هادی های الکتریکی به عنوان موادی با بارهای رایگان تعریف می شوند که می توانند حرکت کنند. در این زمینه، از آنجایی که هر ماده حداقل یک الکترون آزاد دارد که در اثر هم زدن حرارتی وجود دارد، هر ماده یک رسانا است. این در تئوری درست است. با این حال، در عمل هادی ها موادی هستند که اجازه می دهند مقدار مشخصی جریان از آنها عبور کند. فلزات دارای ساختار پیوند فلزی هستند که یک یون مثبت است که در دریایی از الکترون ها فرو رفته است. یک فلز تمام الکترون های پوسته بیرونی خود را به حوضچه الکترونی اهدا می کند. بنابراین، فلزات دارای مقدار زیادی الکترون آزاد هستند، بنابراین رسانای بسیار خوبی هستند. راه دیگر هدایت جریان سوراخ است. هنگامی که یک اتم در ساختار شبکه یک الکترون آزاد می کند، اتم مثبت می شود. این پوسته الکترونی خالی به عنوان سوراخ شناخته می شود. این حفره می تواند الکترون را از اتم همسایه بگیرد و باعث ایجاد حفره در اتم همسایه شود. وقتی این جابجایی ادامه پیدا کرد، تبدیل به یک جریان می شود. یون های موجود در محلول های یونی نیز به عنوان حامل جریان عمل می کنند.تمام خطوط برق ما از فلزات رسانا تشکیل شده است. فلزات و محلول های نمک مثال خوبی برای هادی ها هستند. اگر رسانایی یک هادی کم باشد به این معنی است که محیط در برابر جریان جریان مقاومت می کند. این به مقاومت هادی معروف است. مقاومت محیط باعث اتلاف انرژی به شکل گرما می شود.
عایقهای الکتریکی
عایق های الکتریکی موادی هستند که هیچ هزینه رایگانی ندارند. اما در عمل هر ماده ای به دلیل هم زدن حرارتی دارای مقداری الکترون آزاد است. یک عایق کامل اجازه عبور جریان را نمی دهد حتی اگر اختلاف ولتاژ بین پایانه ها بی نهایت باشد. با این حال، یک عایق معمولی اجازه عبور جریان را پس از چند صد ولت می دهد. هنگامی که یک ولتاژ بالا روی یک ماده عایق اعمال می شود، اتم های داخل ماده قطبی می شوند. اگر ولتاژ کافی باشد، الکترون‌ها از اتم‌ها جدا می‌شوند تا الکترون‌های آزاد ایجاد کنند. این به عنوان ولتاژ شکست برای این ماده شناخته می شود.پس از خرابی به دلیل ولتاژ بالا جریانی وجود خواهد داشت. آب مقطر، میکا و بیشتر پلاستیک ها نمونه هایی از عایق ها هستند.
|
تفاوت بین هادی های الکتریکی و عایق ها چیست؟ • هادی های الکتریکی مقاومت صفر یا بسیار کمی دارند، در حالی که عایق های الکتریکی مقاومت بسیار بالا یا بی نهایت دارند. • هادی ها شارژ رایگان دارند، در حالی که عایق ها شارژ رایگان ندارند. • هادی ها جریان را از خود عبور می دهند، در حالی که عایق ها جریان را عبور نمی دهند. |
موضوعات مرتبط:
تفاوت بین عایق حرارتی و هادی
