Fizyka dla dzieci

Przewodniki i izolatory elektryczne

Przewody elektryczne

Przewodniki elektryczne umożliwiają łatwy przepływ prądu elektrycznego ze względu na budowę ich atomów. W przewodniku zewnętrzne elektrony atomu są luźno związane i mogą swobodnie poruszać się po materiale, gdy przyłożony jest ładunek elektryczny.

Materiały przewodzące

Ogólnie rzecz biorąc, najlepszymi przewodnikami elektrycznymi są metale.Metale mają tendencję do posiadania elektronów w zewnętrznej warstwie swoich atomów, które są swobodnie współdzielone.Najbardziej przewodzącym ze wszystkich pierwiastków jest srebro.Niestety, srebro jest zbyt rzadkie i drogie, aby stosować je w większości urządzeń elektrycznych.Obecnie najczęściej używanym przewodnikiem elektrycznym jest miedź.Miedź jest używana w przewodach elektrycznych i obwodach elektrycznychna całym świecie.

Przewodność i opór

Innym sposobem myślenia o przewodności jest przeciwieństwo oporu. Opór materiału jest miarą tego, jak dobrze materiał przeciwstawia się przepływowi prądu elektrycznego. Czasami przewodność jest reprezentowana przez literę "G", gdzie G jest odwrotnością oporu, R.

G = 1/R

Korzystając z prawa Ohma wiemy, że opór jest równy napięciu podzielonemu przez prąd lub R = V/I, zatem

G = I/V

Nadprzewodniki

Nadprzewodnik to materiał, który jest doskonałym przewodnikiem. Jego opór elektryczny wynosi zero. Wszystkie odkryte do tej pory przez naukowców nadprzewodniki wymagają bardzo niskiej temperatury rzędu minus 234 stopni C, aby stać się nadprzewodnikami.

Izolatory elektryczne

Przeciwieństwem przewodnika jest izolator. Izolator przeciwstawia się przepływowi prądu elektrycznego. Izolatory są ważne, aby uchronić nas przed elektrycznością. Przewód, który przenosi prąd do komputera lub telewizora, jest pokryty gumopodobnym izolatorem, który chroni nas przed porażeniem prądem. Dobrymi izolatorami są szkło, powietrze i papier.

Półprzewodniki

Niektóre materiały zachowują się w sposób pośredni między przewodnikiem a izolatorem. Materiały te nazywane są półprzewodnikami. Półprzewodniki są ważne w elektronice, takiej jak komputery i telefony komórkowe, ponieważ ich przewodność może być kontrolowana, co pozwala na przepływ prądu tylko w jednym kierunku lub tylko w określonych okolicznościach. Najczęściej używanym obecnie półprzewodnikiem w elektronice jest krzem.

Ciekawe fakty o przewodnikach i izolatorach elektrycznych

• Większość dobrych przewodników elektrycznych jest również dobrymi przewodnikami ciepła.
• Temperatura może odgrywać ważną rolę w przewodnictwie materiału. Ogólnie rzecz biorąc, im wyższa temperatura, tym niższe przewodnictwo, ponieważ opór rośnie z temperaturą.
• Aluminium ma niższą przewodność niż miedź, ale jest czasami używane w okablowaniu ze względu na niższy koszt.
• Wiele firm elektronicznych ma swoje siedziby w "Dolinie Krzemowej" w Kalifornii, której przydomek pochodzi od krzemu półprzewodników.

Weź udział w dziesięciopytaniowym quizie dotyczącym tej strony.

Więcej tematów związanych z elektrycznością

Wstęp do elektryczności

Obwody elektryczne

Prąd elektryczny

Prawo Ohma

Rezystory, kondensatory i cewki indukcyjne

Rezystory szeregowo i równolegle

Przewodniki i izolatory

Elektronika cyfrowa

Pozostała energia elektryczna

Podstawy elektryczności

Komunikacja elektroniczna

Zastosowania energii elektrycznej

Elektryczność w przyrodzie

Elektryczność statyczna

Magnetyzm

Silniki elektryczne

Słowniczek pojęć związanych z elektrycznością

Nauka>> Fizyka dla dzieci