Sähköjohdin vs eriste
Sähköeristys ja sähkönjohtavuus ovat kaksi aineen tärkeintä ominaisuutta. Sähkötekniikan, elektroniikkatekniikan, sähkömagneettisen kentän teorian ja ympäristöfysiikan k altaisilla aloilla aineen eristys- ja johtavuusominaisuuksilla on suuri merkitys. Koska talouksiamme pyöritetään sähköllä, on elintärkeää ymmärtää nämä asiat hyvin. Jotkut päivittäisistä ilmiöistämme voidaan kuvata aineen johtavuuden ja eristyksen avulla. Tässä artikkelissa aiomme keskustella siitä, mitä sähkönjohtavuus ja sähköeristys ovat, mitkä ovat sähkönjohtavuuden ja sähköeristyksen taustalla olevat teoriat, niiden yhtäläisyydet, mitkä ovat materiaalit, jotka osoittavat vastaavan ominaisuuden, päivittäiset johtavuuteen ja eristykseen liittyvät ilmiöt ja lopuksi niiden erot.
Sähköjohtimet
Sähköjohtimet määritellään materiaaleiksi, joissa on ilmaisia varauksia ja jotka voivat liikkua. Tässä yhteydessä, koska jokaisessa materiaalissa on vähintään yksi vapaa elektroni lämpösekoituksesta johtuen, jokainen materiaali on johdin. Tämä on totta teoriassa. Käytännössä johtimet ovat kuitenkin materiaaleja, jotka päästävät tietyn määrän virtaa kulkemaan niiden läpi. Metalleilla on metallinen sidosrakenne, joka on positiivinen ioni, joka on imeytynyt elektronimereen. Metalli luovuttaa kaikki ulkokuoren elektroninsa elektronipoolille. Siksi metalleissa on suuri määrä vapaita elektroneja, joten ne ovat erittäin hyviä johtimia. Toinen johtamistapa on reikävirtaus. Kun hilarakenteen atomi vapauttaa elektronin, atomista tulee positiivinen. Tämä tyhjä elektronikuori tunnetaan aukona. Tämä reikä voi ottaa elektronin viereisestä atomista aiheuttaen reiän naapuriatomiin. Kun tätä muutosta jatketaan, siitä tulee virta. Ioniliuoksissa olevat ionit toimivat myös virrankantajina. Kaikki sähkölinjamme koostuvat johtavista metalleista. Metallit ja suolaliuokset ovat hyvä esimerkki johtimista. Jos johtimen konduktanssi on alhainen, se tarkoittaa, että väliaine vastustaa virtaa. Tämä tunnetaan johtimen resistanssina. Väliaineen vastus aiheuttaa energiahäviön lämmön muodossa.
Sähköeristeet
Sähköeristeet ovat materiaaleja, joista ei veloiteta ilmaisia. Mutta käytännössä jokaisessa materiaalissa on vapaita elektroneja lämpösekoituksesta johtuen. Täydellinen eriste ei päästäisi virtaa läpi, vaikka jännite-ero napojen välillä olisi ääretön. Normaali eristin päästäisi kuitenkin virran kulkemaan muutaman sadan voltin jälkeen. Kun eristysmateriaaliin kohdistetaan korkea jännite, materiaalin sisällä olevat atomit polarisoituisivat. Jos jännite on riittävä, elektronit erotetaan atomeista vapaiden elektronien muodostamiseksi. Tämä tunnetaan tämän materiaalin läpilyöntijännitteenä. Vian jälkeen tulee virtaa korkean jännitteen takia. Tislattu vesi, kiille ja useimmat muovit ovat esimerkkejä eristeistä.
|
Mitä eroa on sähköjohtimilla ja eristeillä? • Sähköjohtimien resistanssi on nolla tai hyvin pieni, kun taas sähköeristeillä on erittäin suuri tai ääretön resistanssi. • Johtimilla on ilmaisia maksuja, kun taas eristimillä ei ole ilmaisia maksuja. • Johtimet päästävät virran läpi, kun taas eristimet eivät. |
Aiheeseen liittyvät aiheet:
Lämpöeristeen ja johtimen ero
