Fizika za otroke

Električni vodniki in izolatorji

Električni vodniki

Električni prevodniki zaradi sestave svojih atomov omogočajo enostaven pretok električnega toka. V prevodniku so zunanji elektroni atoma ohlapno vezani in se lahko prosto gibljejo po snovi, ko je nanjo priključen električni naboj.

Prevodni materiali

Na splošno so najboljši električni prevodniki kovine. Kovine imajo v zunanjem sloju svojih atomov elektrone, ki si jih prosto delijo. Med vsemi elementi je najbolj prevodno srebro. Žal je srebro preveč redko in drago za uporabo v večini električne opreme. Danes je najpogosteje uporabljen električni prevodnik baker. Baker se uporablja v električni napeljavi in električnih tokokrogih.po vsem svetu.

Prevodnost in upornost

Drugi način, kako si predstavljati prevodnost, je nasprotje upornosti. Upornost materiala je merilo, kako dobro material nasprotuje toku električnega toka. Včasih je prevodnost predstavljena s črko "G", pri čemer je G obratna vrednost upornosti R.

G = 1/R

Z uporabo Ohmovega zakona vemo, da je upornost enaka napetosti, deljeni s tokom, ali R = V/I, zato

G = I/V

Superprevodniki

Superprevodnik je snov, ki je popoln prevodnik. Njena električna upornost je enaka nič. Vsi superprevodniki, ki so jih znanstveniki doslej odkrili, potrebujejo zelo nizko temperaturo, približno minus 234 °C, da postanejo superprevodniki.

Električni izolatorji

Nasprotje prevodniku je izolator. Izolator nasprotuje pretoku električne energije. Izolatorji so pomembni za zaščito pred električno energijo. Žica, po kateri teče elektrika do računalnika ali televizorja, je prekrita z gumijastim izolatorjem, ki te ščiti pred električnim udarom. Dobri izolatorji so steklo, zrak in papir.

Polprevodniki

Nekateri materiali se obnašajo med prevodnikom in izolatorjem. Te materiale imenujemo polprevodniki. Polprevodniki so pomembni v elektroniki, kot so računalniki in mobilni telefoni, saj je njihovo prevodnost mogoče nadzorovati, tako da lahko tok teče samo v eno smer ali samo v določenih okoliščinah. Danes se v elektroniki najpogosteje uporablja polprevodnik silicij.

Zanimiva dejstva o električnih prevodnikih in izolatorjih

• Večina dobrih električnih prevodnikov je tudi dobri prevodniki toplote.
• Temperatura ima lahko pomembno vlogo pri prevodnosti materiala. Na splošno velja, da višja kot je temperatura, nižja je prevodnost, saj upornost narašča s temperaturo.
• Aluminij ima manjšo prevodnost kot baker, vendar se včasih zaradi nižjih stroškov uporablja v ožičenju.
• Številna podjetja s področja elektronike imajo sedež v Silicijevi dolini v Kaliforniji, ki je dobila vzdevek po polprevodniškem siliciju.

Izvedite kviz z desetimi vprašanji o tej strani.

Več predmetov o električni energiji

Uvod v elektriko

Električna vezja

Električni tok

Ohmov zakon

Uporniki, kondenzatorji in induktorji

Zaporedni in vzporedni upori

Vodniki in izolatorji

Digitalna elektronika

Druga električna energija

Osnove električne energije

Elektronske komunikacije

Uporaba električne energije

Elektrika v naravi

Statična elektrika

Magnetizem

Elektromotorji

Slovarček izrazov o električni energiji

Znanost>> Fizika za otroke