Sähköiset ja elektroniset piirit - ja niitä hyödyntävät modernit tekniikat - eivät voisi toimia oikein ilman sähköeristeiden ja johtimien apua. Nämä olennaiset komponentit löytyvät monenlaisista ympäristöistä, jotka on valmistettu muovista, lasista, kumista ja muista materiaaleista. Esimerkkejä eristeistä ja johtimista löytyy kotona, kadulla, toimistossa ja lukuisissa muissa paikoissa.
TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)
Sähköeristimillä, kuten lasi, kumi, keramiikka ja muovi, on vastus, joka estää tai kokonaan estää sähkön kulkemisen läpi. Sitä vastoin sähkönjohtimilla, kuten yleisimmillä metalleilla - hopealla, kuparilla ja teräksellä - on pieni vastus sähkövirtaa vastaan, mikä kannustaa sähkön kulkemiseen. Esimerkkejä niistä löytyy useimmista arkisista asetuksista. Latauskaapelit käyttävät molempia sähkön siirtämiseen virtalähteestä elektroniseen laitteeseen.
Elektronivaikutukset
Olipa materiaali eriste vai johdin, määrää materiaalin elektronit. Vaikka ulkoiset voimat voivat pakottaa jonkun itsepäisen materiaalin elektroneista siirtymään toiseen materiaaliin - kuten tapahtuu, kun ihon ja kankaan välinen kitka aiheuttaa staattisen sähkön kertyminen - yleensä materiaalin elektronilla on joko vähän liikkumisvapautta tai ne ovat niin löyhästi sidottuja, että ne ajautuvat materiaalin väliseen tilaan atomeja. Tätä ominaisuutta ei yleensä voida muuttaa, mutta tietyissä tilanteissa, kuten hapettuneiden metallien tapauksessa, se on mahdollista johdin hajoamaan puolijohteeksi - materiaali, jonka vastus on eristimen ja kapellimestari. Pii, jota käytetään piirilevyjen ja muiden elektronisten komponenttien painamiseen, on ratkaisevan tärkeä puolijohde.
Eristimet
Kun materiaalin elektronilla on vähän vapautta liikkua atomista atomiin, materiaali toimii sähköeristeenä. Esimerkkejä tästä ovat lasi, kumi, muovi ja ilma - entisiä kolmea käytetään usein elektronisissa piireissä ja johdotuksissa. Varsinkin kumia käytetään usein puettavana eristeenä suojaamaan sähköasentajia ja muita asiantuntijoita iskuilta, jotka voivat olla vaarallisia tai tappavia ilman suojaa. Samanaikaisesti virtakaapeleiden päällysteessä käytetään muovia sen varmistamiseksi, että sähkö virtaa vain virtalähteestä sähkölaitteisiisi. Sähköntuotannossa sähkökaapelit on suojattu tornien metallilta, jotka kuljettavat niitä suurilla lasieristeillä.
Kapellimestarit
Toisin kuin eristimet, johtavissa materiaaleissa on elektroneja, jotka ajautuvat löyhästi kyseisen materiaalin atomien välillä. Metallit ovat tunnetuimpia johtimia, joiden hopea, kupari ja kulta ovat kolmea tunnetuinta johtavaa metallia. Lähes kaikki sähkökomponenttien liittämiseen käytetyt sähköjohdot ja juotokset on valmistettu yhdestä näistä kolmesta metallista. Monet nesteet toimivat myös johtimina. Suurikapasiteettiset akut sisältävät elektrolyyttejä, jotka mahdollistavat sähkön kulkemisen akun elektrodista akun napoihin.