Diferența dintre conductori și izolatori

Nu toți atomii sunt creați la fel. Structura atomică variază de la un atom la altul. Unii atomi sunt incapabili să își țină electronii externi împreună. Aceștia sunt numiți electroni liberi, deoarece se pot deplasa liber de la un atom la altul. Acești electroni trec energia electrică de la o particulă la alta, transferând astfel energia sub formă de electricitate. Un conductor este o substanță care anticipează libera circulație a sarcinilor electrice. Dimpotrivă, un izolator rezistă la electricitate, ceea ce înseamnă că are exact efectul opus asupra fluxului de electroni. Electronii se leagă strâns între ei în interiorul atomilor, restricționând astfel libera circulație a sarcinii electrice. Să studiem în detaliu diferența dintre cei doi.

Ce sunt conductorii?

Conductorii sunt substanțe care permit electronilor liberi să circule ușor prin ele, transferând astfel energia sub formă de electricitate, deoarece electronii se deplasează liber de la un atom la altul. În termeni simpli, conductorii permit electronilor să circule liber de la o particulă la alta în una sau mai multe direcții. Dacă trimiteți un electron încărcat electric într-un conductor, acesta se lovește de un electron liber, care în cele din urmă îl doboară până când acesta doboară alți electroni liberi. Acest lucru declanșează un fel de reacție în lanț care creează o sarcină electrică prin material. Aceste substanțe pot trece cu ușurință electricitatea prin ele, deoarece structura lor atomică permite electronilor liberi să se deplaseze liber de la o particulă la alta cu ușurință.

Majoritatea metalelor, cum ar fi cuprul, aluminiul, fierul, aurul și argintul, sunt buni conductori de electricitate, deoarece electronii sunt liberi să se deplaseze de la un atom la altul. De exemplu, cuprul este un bun conductor deoarece anticipează destul de ușor fluxul liber de electroni. Aluminiul, pe de altă parte, este, de asemenea, un conductor corect, dar nu este la fel de bun ca și cuprul. Este foarte ușor, așa că este folosit mai ales în cablurile de distribuție a energiei electrice. Să luăm ca exemplu un bec. Atunci când aprindeți lumina, sarcina electrică trece prin firul care face ca becul să emită lumină. Nu este nimic altceva decât fluxul de electroni între atomi.

Metalele sunt cei mai comuni conductori de electricitate. Alți conductori includ semiconductori, electroliți, plasme, plus conductori nemetalici, cum ar fi polimerii conductori și grafitul. Argintul este un conductor mai bun decât cuprul, dar nu este practic de utilizat în majoritatea cazurilor din cauza costului său mai ridicat. Cu toate acestea, este utilizat pentru echipamente specializate și sensibile, cum ar fi sateliții. Chiar și apa amestecată cu impurități, cum ar fi sarea, poate fi considerată un conductor.

Ce sunt izolatorii?

Insulatorii, pe de altă parte, sunt substanțe care au exact efectul opus asupra fluxului de electroni. Aceste substanțe împiedică circulația liberă a electronilor, inhibând astfel fluxul de curent electric. Izolatorii conțin atomi care își țin strâns electronii, ceea ce restricționează fluxul de electroni de la un atom la altul. Din cauza electronilor strâns legați, aceștia nu sunt capabili să circule liber. În termeni simpli, substanțele care împiedică fluxul de curent sunt izolatori. Materialele au o conductivitate atât de scăzută încât fluxul de curent este aproape neglijabil, astfel că sunt utilizate în mod obișnuit pentru a ne proteja de efectele periculoase ale electricității.

Câteva exemple comune de izolatori sunt sticla, plasticul, ceramica, hârtia, cauciucul, etc. Fluxul de curent în circuitele electronice nu este static, iar tensiunea poate fi destul de mare uneori, ceea ce îl face puțin vulnerabil. Uneori, tensiunea este suficient de mare pentru a face ca curentul electric să treacă prin materiale care nici măcar nu sunt considerate ca fiind buni conductori de electricitate. Acest lucru poate provoca șocuri electrice, deoarece corpul uman este, de asemenea, un bun conductor de electricitate. Prin urmare, firele electrice sunt acoperite cu cauciuc care acționează ca un izolator care, la rândul său, ne protejează de conductorul din interior. Luați orice cablu de altfel și puteți vedea izolatorul, iar în cazul în care vedeți conductorul, este timpul să îl înlocuiți.

Diferența dintre conductori și izolatori

1. Conductorii anticipează fluxul liber al curentului electric deoarece electronii circulă liber de la un atom la altul cu ușurință. Izolatorii, pe de altă parte, se opun curentului electric pentru că nu vor permite circulația liberă a electronilor de la o particulă la alta.
2. Conductorii pot transfera cu ușurință energie sub formă de electricitate sau căldură, de altfel. Cu toate acestea, izolatorii nu pot transfera energia electrică atât de ușor, astfel încât se opun electricității.
3. Conductorii pot trece cu ușurință electricitatea prin ei datorită electronilor liberi prezenți în structura lor atomică, dar izolatorii, pe de altă parte, nu pot trece electricitatea prin ei.
4. Conductorii sunt substanțe ai căror atomi nu au electroni strâns legați, astfel încât aceștia sunt liberi să se deplaseze în una sau mai multe direcții. Cu toate acestea, electronii sunt strâns legați în interiorul atomilor în cazul izolatorilor, restricționând astfel orice mișcare a electronilor în intervalul nominal al tensiunii aplicate.
5. Conductorii au, de obicei, o rezistență scăzută, dar nu și o rezistență zero, cu excepția cazului în care sunt superconductori. Izolatorii au o rezistență mare la electricitate.
6. Conductorii conduc electricitatea, în timp ce izolatorii o izolează. De exemplu, firul metalic dintr-un cablu electric este un conductor, în timp ce învelișul sau învelișul de protecție este izolatorul.
7. Atingerea unui conductor sub tensiune vă poate ucide. Pe de altă parte, dacă atingeți un izolator sub tensiune, nu vă va durea nici măcar un pic, deoarece acesta rezistă la curentul electric.

Conductori vs. izolatori: Tabel comparativ

Rezumat despre conductori vs. izolatori

Atât conductorii cât și izolatorii sunt practic opuși din punct de vedere al proprietăților și funcționalității. Cea mai comună diferență între cei doi este că, în timp ce conductorii permit libera circulație a electronilor de la un atom la altul, izolatorii restricționează libera circulație a electronilor. Conducătorii permit trecerea energiei electrice prin ei, în timp ce izolatorii nu permit trecerea energiei electrice prin ei. Conducătorii au o conductivitate ridicată, în timp ce izolatorii au o conductivitate scăzută.