استخدامات الموصلات الكهربائية والعوازل

الدوائر الكهربائية والإلكترونية - والتقنيات الحديثة التي تستخدمهما - لا يمكن أن تعمل بشكل صحيح دون الاستعانة بالعوازل والموصلات الكهربائية. يمكن العثور على هذه المكونات الأساسية في مجموعة متنوعة من البيئات ، المصنوعة من البلاستيك والزجاج والمطاط ومواد أخرى. يمكن العثور على أمثلة للعوازل والموصلات في المنزل والشارع والمكتب وعدد كبير من المواقع الأخرى.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

تُظهر العوازل الكهربائية ، مثل الزجاج والمطاط والسيراميك والبلاستيك ، مقاومة تمنع مرور الكهرباء أو تمنعها تمامًا. على النقيض من ذلك ، فإن الموصلات الكهربائية مثل المعادن الأكثر شيوعًا - الفضة والنحاس والصلب - تظهر مقاومة قليلة للتدفق الكهربائي الذي يشجع انتقال الكهرباء. يمكن العثور على أمثلة لكل منها في معظم البيئات العادية. تستخدم كبلات الشحن كلاهما لنقل الكهرباء من مصدر طاقة إلى جهاز إلكتروني.

يتم تحديد ما إذا كانت المادة عازلًا أو موصلًا بواسطة إلكترونات تلك المادة. بينما يمكن للقوى الخارجية أن تجبر بعض إلكترونات المادة العنيدة على الانتقال إلى مادة أخرى - كما يحدث عندما يتسبب الاحتكاك بين الجلد والقماش في حدوث ثبات الكهرباء التي تتراكم - عادةً ما تتمتع إلكترونات المادة إما بحرية قليلة في الحركة أو تكون مرتبطة بشكل غير محكم بحيث تنجرف في الفراغ بين المادة ذرات. عادة لا يمكن تغيير هذه الخاصية ، ولكن في بعض السيناريوهات ، مثل المعادن المؤكسدة ، يكون ذلك ممكنًا موصل يتحلل إلى شبه موصل - مادة ذات مقاومة تقع بين عازل و موصل. يعد السيليكون ، المستخدم في طباعة لوحات الدوائر والمكونات الإلكترونية الأخرى ، أحد أشباه الموصلات ذات الأهمية الحاسمة.

عندما لا تتمتع إلكترونات مادة ما بحرية الانتقال من ذرة إلى ذرة ، فإن المواد تعمل كعزل كهربائي. ومن الأمثلة على ذلك الزجاج والمطاط والبلاستيك والهواء - وغالبًا ما تستخدم الثلاثة السابقة في الدوائر الإلكترونية والأسلاك. غالبًا ما يستخدم المطاط ، على وجه الخصوص ، كعازل يمكن ارتداؤه لحماية الكهربائيين وغيرهم من المتخصصين من الصدمات التي قد تكون خطيرة أو مميتة بدون حماية. في الوقت نفسه ، يتم استخدام البلاستيك في طلاء كبلات الطاقة لضمان تدفق الكهرباء فقط من مصدر الطاقة إلى أجهزتك الكهربائية. في توليد الطاقة ، تتم حماية الكابلات الكهربائية من معادن الأبراج التي تحملها بعوازل زجاجية كبيرة.

على عكس العوازل ، تحتوي المواد الموصلة على إلكترونات تنجرف بشكل غير محكم بين ذرات تلك المادة. المعادن هي أكثر الموصلات شهرة حيث أن الفضة والنحاس والذهب هي أكثر ثلاثة معادن موصلة للكهرباء. تقريبًا كل الأسلاك الكهربائية واللحام المستخدمة لربط المكونات الكهربائية مصنوعة من أحد هذه المعادن الثلاثة. تعمل العديد من السوائل كموصلات أيضًا. تحتوي البطاريات ذات السعة الكبيرة على إلكتروليتات تسمح للكهرباء بالانتقال من قطب البطارية إلى أطراف البطارية.