Кой би бил най-добрият изолатор: диамант, злато, олово или бетон?

Диамантите, златото, оловото и бетонът имат много различни електрически характеристики, включително способността им да провеждат електричество. Две от тези вещества са електрически проводници, а две са изолатори. Златото и оловото, тъй като са метали, правят лоши изолатори. Диамантите и бетонът са неметални и имат добри изолационни свойства, но диамантът би направил по-добрия изолатор поради силното си съпротивление.

Проводници и изолатори

Стандартният електрически проводник се състои от метален проводник, заобиколен от изолационна пластмасова обвивка; проводникът пренася електрически ток там, където трябва, и изолаторът безопасно предотвратява блуждаенето на електричество към други проводници или проводими материали. Проводниците носят електрически ток с много ниско съпротивление. Изолаторите, от друга страна, силно се противопоставят на тока, ефективно блокирайки потока от електричество. Проводимостта зависи от електроните, които обикалят атомите в дадено вещество. При добри проводници електроните се движат свободно, което улеснява протичането на ток. В изолатора електроните са по-ограничени, така че електрическият ток се движи слабо.

instagram story viewer

Съпротивление

Колкото по-добър е изолаторът, толкова по-голямо е съпротивлението. Учените измерват изолационните материали по отношение на съпротивлението - съпротивлението в ома, умножено по разстоянието, което трябва да измине - и използват мерни единици като ома по метри. Например, съпротивлението на стъклото, изолатор, е над 1 милиард ома метра, докато алуминият, проводник, измерва 26 милиардни части от ома метър.

Диамант

Един от най-твърдите познати материали, диамантът е и отличен електрически изолатор. В диамантите атомите на въглерода - неметал - се държат плътно в триизмерна кристална формация. Неговото съпротивление е приблизително 100 квадрилиона ома метра, или 1, последвано от 16 нули.

Бетон

Бетонът е смес от минерали, включително пясък, трошен камък и чакъл. Портланд циментът свързва сместа заедно, за да образува твърдо твърдо вещество. Съпротивлението зависи от точната формулировка и варира от 50 до 1000 ома метра. Въпреки че бетонът провежда електричеството слабо в сравнение с металите, той е по-добър проводник от стъклото и други материали. Смес от бетон с ниско съпротивление допринася за корозия в стоманени конструкции, вградени или прикрепени към него.

Водя

Въпреки че оловните съединения могат да бъдат добри изолатори, чистото олово е метал, който провежда електричество, което го прави лош изолатор. Съпротивлението на оловото е 22 милиардни от омметър. Той вижда използване в електрическите контакти, тъй като, като сравнително мек метал, той се деформира лесно при затягане и прави стабилна връзка. Например, съединителите за автомобилни акумулатори обикновено са направени от олово. Стартовият двигател на автомобила за кратко изразходва над 100 ампера ток, което изисква стабилна връзка с акумулатора.

Злато

Златото е лош изолатор и добър проводник, имащ съпротивление 22,4 милиардни части от омметър. Както при оловото, златото се използва широко за осъществяване на електронни контакти. За разлика от много други метали, той е много химически стабилен и устоява на корозията, която разгражда други видове електрически съединители.

Teachs.ru
  • Дял
instagram viewer