Differenza tra conduttori e isolanti

Non tutti gli atomi sono creati uguali. La struttura atomica varia da atomo ad atomo. Alcuni atomi sono incapaci di tenere insieme i loro elettroni esterni. Sono chiamati elettroni liberi perché possono vagare liberamente da un atomo all’altro. Questi elettroni passano l’energia elettrica da una particella all’altra trasferendo così l’energia sotto forma di elettricità. Un conduttore è una sostanza che anticipa il libero flusso della carica elettrica. Al contrario, un isolante resiste all’elettricità, cioè ha esattamente l’effetto opposto al flusso di elettroni. Gli elettroni si legano strettamente all’interno degli atomi, limitando così il libero flusso della carica elettrica. Studiamo la differenza tra i due in dettaglio.

Cosa sono i conduttori?

I conduttori sono sostanze che permettono agli elettroni liberi di fluire facilmente attraverso di loro, trasferendo così l’energia sotto forma di elettricità quando gli elettroni si muovono liberamente da atomo ad atomo. In termini semplici, i conduttori permettono agli elettroni di vagare liberamente da una particella all’altra in una o più direzioni. Se mandi un elettrone elettricamente carico in un conduttore, esso colpisce un elettrone libero, eventualmente facendolo cadere fino a quando non fa cadere altri elettroni liberi. Questo innesca una sorta di reazione a catena che crea carica elettrica attraverso il materiale. Queste sostanze possono facilmente far passare l’elettricità attraverso di loro perché la loro struttura atomica permette agli elettroni liberi di muoversi liberamente da una particella all’altra con facilità.

La maggior parte dei metalli come rame, alluminio, ferro, oro e argento sono buoni conduttori di elettricità perché gli elettroni sono liberi di muoversi da un atomo all’altro. Per esempio, il rame è un buon conduttore perché anticipa il libero flusso di elettroni abbastanza facilmente. L’alluminio, d’altra parte, è anche un discreto conduttore ma non è buono come il rame. È molto leggero, quindi è usato soprattutto nei cavi di distribuzione dell’energia. Prendiamo l’esempio di una lampadina. Quando si accende la luce, la carica elettrica passa attraverso il filo che fa sì che la lampadina emetta luce. Non è altro che un flusso di elettroni tra gli atomi.

I metalli sono i conduttori di elettricità più comuni. Altri conduttori sono i semiconduttori, gli elettroliti, i plasmi, più i conduttori non metallici come i polimeri conduttori e la grafite. L’argento è un conduttore migliore del rame, ma non è pratico da usare nella maggior parte dei casi a causa del suo costo più elevato. Tuttavia, è usato per apparecchiature specializzate e sensibili come i satelliti. Anche l’acqua mescolata con impurità come il sale può essere considerata un conduttore.

Cosa sono gli isolanti?

Gli isolanti, invece, sono sostanze che hanno esattamente l’effetto opposto sul flusso di elettroni. Queste sostanze impediscono il libero flusso di elettroni, inibendo così il flusso della corrente elettrica. Gli isolanti contengono atomi che trattengono strettamente i loro elettroni e limitano il flusso di elettroni da un atomo all’altro. A causa degli elettroni strettamente legati, non sono in grado di vagare liberamente. In termini semplici, le sostanze che impediscono il flusso di corrente sono isolanti. I materiali hanno una conducibilità così bassa che il flusso di corrente è quasi trascurabile, quindi sono comunemente usati per proteggerci dagli effetti pericolosi dell’elettricità.

Alcuni esempi comuni di isolanti sono vetro, plastica, ceramica, carta, gomma, ecc. Il flusso di corrente nei circuiti elettronici non è statico e la tensione può essere abbastanza alta a volte, il che lo rende un po’ vulnerabile. A volte la tensione è abbastanza alta da far fluire la corrente elettrica attraverso materiali che non sono nemmeno considerati buoni conduttori di elettricità. Questo può causare scosse elettriche perché il corpo umano è anche un buon conduttore di elettricità. Pertanto, i fili elettrici sono rivestiti di gomma che agisce come un isolante che a sua volta ci protegge dal conduttore all’interno. Prendete un qualsiasi cavo e potrete vedere l’isolante e se vedete il conduttore, è il momento di sostituirlo.

Differenza tra conduttori e isolanti

1. I conduttori prevedono il libero flusso della corrente elettrica perché gli elettroni vagano liberamente da un atomo all’altro con facilità. Gli isolanti, invece, si oppongono alla corrente elettrica perché non permettono il libero flusso di elettroni da una particella all’altra.
2. I conduttori possono facilmente trasferire energia sotto forma di elettricità o di calore. Tuttavia, gli isolanti non possono trasferire l’energia elettrica così facilmente, quindi resistono all’elettricità.
3. I conduttori possono far passare facilmente l’elettricità attraverso di loro a causa degli elettroni liberi presenti nella loro struttura atomica, ma gli isolanti, d’altra parte, non possono far passare l’elettricità attraverso di loro.
4. I conduttori sono sostanze i cui atomi non hanno elettroni strettamente legati, quindi sono liberi di vagare in una o molte direzioni. Tuttavia, gli elettroni sono strettamente legati all’interno degli atomi nel caso degli isolanti, limitando così qualsiasi movimento di elettroni all’interno della gamma nominale di tensione applicata.
5. I conduttori di solito hanno una bassa resistenza, ma non resistenza zero, a meno che non siano superconduttori. Gli isolanti hanno un’alta resistenza all’elettricità.
6. I conduttori conducono elettricità mentre gli isolanti isolano l’elettricità. Per esempio, il filo metallico in un cavo elettrico è un conduttore, mentre la guaina o la copertura protettiva è l’isolante.
7. Toccare un conduttore sotto tensione potrebbe ucciderti. D’altra parte, se tocchi un isolante sotto tensione, non ti farà neanche un po’ male perché resiste alla corrente elettrica.

Conduttori contro isolanti: Tabella di confronto

Sommario su conduttori e isolanti

Conduttori e isolanti sono praticamente opposti in termini di proprietà e funzionalità. La differenza più comune tra i due è che mentre i conduttori permettono il libero flusso di elettroni da un atomo all’altro, gli isolanti limitano il libero flusso di elettroni. I conduttori permettono all’energia elettrica di passare attraverso di loro, mentre gli isolanti non permettono all’energia elettrica di passare attraverso di loro. I conduttori hanno un’alta conducibilità mentre gli isolanti hanno una bassa conducibilità.