Dirigenti i izolatori

Nije svaki atom stvoren jednak. Atomska struktura varira od atoma do atoma. Neki atomi nisu sposobni držati svoje vanjske elektrone zajedno. Pozvani su kao slobodni elektroni jer mogu slobodno kretati od atoma do atoma. Ovi elektroni prolaze električnu energiju iz jedne čestice u drugu i time prenose energiju u obliku električne energije. Direktor je tvar koja predviđa slobodan protok električnog naboja. Naprotiv, izolator otpora struji, što znači da ima točno suprotan učinak na protok elektrona. Elektroni se čvrsto vežu unutar atoma, time ograničavaju slobodni protok električnog naboja. Neka studiraju razliku između njih u detalje.

Što su dirigenti?

Dirigenti su tvari koje elektrone dopuštaju lako prolaziti kroz njih, čime se prenosi energiju u obliku električne energije, kako se elektroni kreću slobodno od atoma do atoma. U jednostavnim terminima, vodiči dozvoljavaju elektrone da slobodno lutaju od čestice do čestica u jednom ili više smjerova. Ako elektronički napunjeni elektron pošaljete u vodič, ona udari u slobodni elektron i na kraju ga pokuca dok ne kuca od drugih slobodnih elektrona. To pokreće neku vrstu lančane reakcije koja stvara električni naboj kroz materijal. Ove tvari mogu lako proći električnu energiju kroz njih, budući da njihova atomska struktura omogućava slobodnim elektronima slobodno kretanje iz jedne čestice u drugu s lakoćom.

Većina metala kao što su bakar, aluminij, željezo, zlato i srebro su dobri vodiči struje, jer se elektroni mogu slobodno kretati od jednog atoma u drugi. Na primjer, bakar je dobar dirigent jer predviđa slobodni protok elektrona prilično lako. Aluminij, s druge strane, također je fer dirigent, ali nije baš dobar kao bakar. Vrlo je lagan i uglavnom se koristi u kabelima za distribuciju električne energije. Dajte primjer žarulje. Kad uključujete svjetlost, električni naboj prolazi kroz žicu koja uzrokuje da žarulja emitira svjetlost. To je samo strujanje elektrona između atoma.

Metali su najčešći električni vodiči. Ostali dirigenti uključuju poluvodiče, elektrolite, plazme, plus ne-metalne vodiče kao što su vodljivi polimeri i grafiti. Srebro je bolji dirigent od bakra, ali nije praktičan u većini slučajeva zbog većih troškova. Međutim, koristi se za specijaliziranu i osjetljivu opremu kao što su sateliti. Čak i voda koja se miješa s nečistoćama poput soli može se smatrati dirigentom.

Što su izolatori?

S druge strane, izolatori su tvari koje imaju potpuno suprotan učinak na strujanje elektrona. Te tvari sprečavaju slobodni protok elektrona, čime se sprječava strujanje struje. Izolatori sadrže atome koji čvrsto drže svoje elektrone koji ograničavaju protok elektrona iz jednog atoma u drugi. Zbog čvrsto vezanih elektrona, oni se ne mogu slobodno kretati. Jednostavnim riječima, tvari koje sprječavaju protok struje su izolatori. Materijali imaju tako nisku vodljivost da je struja struje gotovo zanemariva, pa se obično koriste za zaštitu od opasnih utjecaja električne energije.

Neki uobičajeni primjeri izolata su staklo, plastika, keramika, papir, guma itd. Protok struje u elektroničkim krugovima nije statičan, a napon može biti prilično visok, a to ga čini malo ranjivim. Ponekad je napon dovoljno visok da uzrokuje strujanje struje kroz materijale koji se čak ne smatraju dobrim vodičima električne energije. To može uzrokovati strujni udar jer je ljudsko tijelo također dobar dirigent električne energije. Stoga su električne žice prevučene gumom koja djeluje kao izolator, što zauzvrat štiti od vodiča unutra. Uzmite bilo koji kabel i vidite izolator i ako vidite dirigenta, ima vremena za zamjenu.

Razlika između konduktora i izolata

Vodiči predviđaju slobodan protok električne struje, jer elektroni lako lutaju s jednog atoma u drugi s lakoćom. S druge strane, izolatori se protive električnoj struji jer ne mogu dopustiti slobodan protok elektrona iz jedne čestice u drugu.
Dirigenti lako mogu prenijeti energiju u obliku električne energije ili topline, u tom smislu. Međutim, izolatori ne mogu lako prenositi električnu energiju tako da se odupiru elektricitetu.
Dirigenti lako mogu proći struju kroz njih zbog slobodnih elektrona prisutnih u njihovoj atomskoj strukturi, ali izolatori, s druge strane, ne mogu proći struju kroz njih.
Dirigenti su tvari čiji atomi nemaju čvrsto vezane elektrone i stoga se slobodno lutaju u jednom ili mnogim smjerovima. Međutim, elektroni su čvrsto vezani unutar atoma u slučaju izolatora time ograničavajući svaki kretanje elektrona unutar nominalnog raspona primijenjenog napona.
Dirigenti obično imaju nisku otpornost, ali ne i otpornost na nulu, osim ako nisu super dirigenti. Izolatori imaju veliku otpornost na struju.
Dirigenti provode električnu energiju dok izolatori izdvajaju električnu energiju. Na primjer, metalna žica u električnom kabelu je vodič, dok je omotač ili zaštitni poklopac izolator.
Dodirivanje živućeg dirigenta može vas ubiti.S druge strane, ako dodirnete žive izolatore, neće čak ni naštetiti jer se odupire električnoj struji.

Dirigenti vs izolatori: usporedni prikaz

dirigenti	izolatori
Dirigenti su materijali koji omogućuju slobodan protok elektrona iz jednog atoma u drugi.	Izolatori neće dopustiti elektrone od jednog atoma do drugog.
Dirigenti provode električnu energiju zbog slobodnih elektrona prisutnih u njima.	Izolatori izdvajaju električnu energiju zbog čvrsto vezanih elektrona prisutnih unutar atoma.
Ovi materijali mogu proći struju kroz njih.	Izolacijski materijali ne mogu proći struju kroz njih.
Atomi nisu u stanju čvrsto držati svoje elektrone.	Atomi čvrsto vezuju elektrone i time ne mogu dobro prenijeti električnu energiju.
Materijali koji su dobri vodiči općenito imaju visoku vodljivost.	Dobri izolacijski materijali obično imaju nisku vodljivost.
Uglavnom su metali dobri dirigenti poput bakra, aluminija, srebra, željeza itd.	Uobičajeni izolatori uključuju gumu, staklo, keramiku, plastiku, asfalt, čistu vodu itd.

Sažetak o vodičima i izolatorima

Oba vodiča i izolatori praktički su suprotna u smislu imovine i funkcionalnosti. Najčešća razlika između ta dva je da dok vodiči omogućuju slobodan protok elektrona iz jednog atoma u drugi, izolatori ograničavaju slobodni protok elektrona. Dirigenti dopuštaju da električna energija prođe kroz njih, dok izolatori ne dopuštaju da električna energija prođe kroz njih. Dirigenti imaju visoku vodljivost dok izolatori imaju nisku vodljivost.