Který by byl nejlepší izolátor: diamant, zlato, olovo nebo beton?

Diamanty, zlato, olovo a beton mají velmi odlišné elektrické vlastnosti, včetně schopnosti vést elektřinu. Dvě z těchto látek jsou elektrické vodiče a dvě jsou izolátory. Zlato a olovo, protože jsou kovy, dělají špatné izolátory. Diamanty a beton jsou nekovové a mají dobré izolační vlastnosti, ale diamant by díky lepšímu odporu vytvořil lepší izolátor.

Vodiče a izolátory

Standardní elektrický vodič se skládá z kovového vodiče obklopeného izolačním plastovým pláštěm; vodič přenáší elektrický proud tam, kam potřebuje, a izolátor bezpečně brání tomu, aby elektřina putovala na jiné dráty nebo vodivé materiály. Vodiče vedou elektrický proud s velmi nízkým odporem. Izolátory na druhé straně silně odolávají proudu a účinně blokují tok elektřiny. Vodivost závisí na elektronech, které obíhají kolem atomů v látce. V dobrých vodičích se elektrony volně pohybují, což usnadňuje tok proudu. V izolátoru jsou elektrony omezenější, takže elektrický proud se pohybuje špatně.

Odpor

Čím lepší je izolátor, tím vyšší je odpor. Vědci měří izolační materiály z hlediska měrného odporu - odporu v ohmech vynásobeného vzdáleností, kterou musí urazit - a používají jednotky, jako jsou ohmy krát metrů. Například měrný odpor skla, izolátoru, je více než 1 miliarda ohmmetrů, zatímco hliník, vodič, měří 26 miliardthm ohmmetru.

instagram story viewer

diamant

Jeden z nejtvrdších známých materiálů, diamant, je také vynikajícím elektrickým izolátorem. V diamantech jsou atomy uhlíku - nekovové - pevně drženy v trojrozměrné krystalové formaci. Jeho odpor je přibližně 100 kvadrillionů ohmmetrů, nebo 1 následovaný 16 nulami.

Beton

Beton je směs minerálů, včetně písku, drceného kamene a štěrku. Portlandský cement spojuje směs dohromady a vytváří tuhou pevnou látku. Odpor závisí na přesném složení a pohybuje se od 50 do 1 000 ohm-metrů. Přestože beton ve srovnání s kovy špatně vede elektřinu, je lepším vodičem než sklo a jiné materiály. Směs betonu s nízkým měrným odporem přispívá ke korozi v ocelových konstrukcích, které jsou k ní zabudovány nebo k ní připojeny.

Vést

Ačkoli sloučeniny olova mohou být dobrými izolátory, čisté olovo je kov, který vede elektřinu, což z něj činí špatný izolátor. Odpor vodiče je 22 miliardtin ohmmetru. Vidí použití v elektrických kontaktech, protože se jedná o relativně měkký kov, který se při utažení snadno deformuje a vytváří pevné spojení. Například konektory pro automobilové baterie jsou obvykle vyrobeny z olova. Startovací motor automobilu krátce odebírá proud přes 100 ampér, což vyžaduje robustní připojení k baterii.

Zlato

Zlato je špatný izolátor a dobrý vodič, který má odpor 22,4 miliardtiny ohmmetru. Stejně jako u olova je zlato široce používáno k vytváření elektronických kontaktů. Na rozdíl od mnoha jiných kovů je chemicky velmi stabilní a odolává korozi, která degraduje jiné typy elektrických konektorů.

Teachs.ru
  • Podíl
instagram viewer