Bruken av elektriske ledere og isolatorer

Elektriske og elektroniske kretser - og den moderne teknologien som bruker dem - kunne ikke fungere ordentlig uten hjelp av elektriske isolatorer og ledere. Disse viktige komponentene finnes i en rekke miljøer, laget av plast, glass, gummi og andre materialer. Eksempler på isolatorer og ledere finnes i hjemmet, på gaten, på kontoret og et stort antall andre steder.

TL; DR (for lang; Leste ikke)

Elektriske isolatorer, som glass, gummi, keramikk og plast, har en motstand som hemmer eller helt hindrer elektrisitet i å reise gjennom. I motsetning til dette viser elektriske ledere som de fleste vanlige metaller - sølv, kobber og stål - liten motstand mot elektrisk strøm som oppmuntrer til elektrisitet. Eksempler på hver finner du i de fleste verdslige omgivelser. Ladekabler bruker begge for å flytte strøm fra en strømkilde til en elektronisk enhet.

Hvorvidt et materiale er en isolator eller en leder bestemmes av elektronene til det materialet. Mens ytre krefter kan tvinge noen av et hardt materialets elektroner til å overføre til et annet materiale - slik det oppstår når friksjon mellom hud og klut forårsaker statisk elektrisitet å bygge opp - vanligvis har materialets elektroner liten frihet til å bevege seg eller er så løst bundet at de driver i rommet mellom materialets atomer. Denne egenskapen kan vanligvis ikke endres, men i visse scenarier, for eksempel med oksyderte metaller, er det mulig for en leder for å degradere til en halvleder - et materiale med en motstand som faller mellom isolator og dirigent. Silisium, brukt til utskrift av kretskort og andre elektroniske komponenter, er en avgjørende viktig halvleder.

Når elektronens elektroner har liten frihet til å bevege seg fra atom til atom, fungerer materialet som en elektrisk isolator. Eksempler på dette inkluderer glass, gummi, plast og luft - de tre første brukes ofte i elektroniske kretser og ledninger. Spesielt gummi brukes ofte som en bærbar isolator for å beskytte elektrikere og andre spesialister mot støt som kan være farlig eller dødelig uten beskyttelse. Samtidig brukes plast i belegget på strømkabler for å sikre at strøm bare strømmer fra strømkilden til de elektriske enhetene dine. Ved kraftproduksjon er elektriske kabler beskyttet mot metall av tårnene som bærer dem med store glassisolatorer.

I motsetning til isolatorer har ledende materialer elektroner som løser seg mellom materialets atomer. Metaller er de mest kjente lederne med sølv, kobber og gull som de tre mest ledende metaller som er kjent. Nesten all elektrisk ledning og loddetinn som brukes til å koble sammen elektriske komponenter er laget av ett av disse tre metallene. Mange væsker fungerer også som ledere. Batterier med stor kapasitet inneholder elektrolytter som lar strøm strømme fra batteriets elektrode til batteriets terminaler.