Sự khác biệt giữa dây dẫn điện và chất cách điện

Dây dẫn điện vs cách điện

Cách điện và dẫn điện là hai trong số những tính chất quan trọng nhất của vật chất. Trong các lĩnh vực như kỹ thuật điện, kỹ thuật điện tử, lý thuyết trường điện từ và vật lý môi trường, tính chất cách điện và tính chất dẫn của vật chất có một ý nghĩa rất lớn. Vì các nền kinh tế của chúng ta được điều hành bởi điện, điều quan trọng là phải có hiểu biết tốt về các vấn đề như vậy. Một số hiện tượng hàng ngày của chúng ta có thể được mô tả bằng cách sử dụng độ dẫn và cách điện của vật chất. Trong bài viết này, chúng ta sẽ thảo luận về độ dẫn điện và cách điện là gì, các lý thuyết đằng sau sự dẫn điện và cách điện, điểm tương đồng của chúng, vật liệu thể hiện tính chất tương ứng, hiện tượng hàng ngày liên quan đến độ dẫn và cách điện, và cuối cùng là sự khác biệt của chúng.

Dây dẫn điện

Dây dẫn điện được định nghĩa là vật liệu với chi phí miễn phí có thể di chuyển. Trong bối cảnh này, vì mọi vật liệu đều có ít nhất một electron tự do do kích động nhiệt, mọi vật liệu đều là một vật dẫn. Điều này đúng trong lý thuyết. Tuy nhiên, trong các dây dẫn thực tế là các vật liệu sẽ cho phép một lượng dòng điện nhất định đi qua chúng. Kim loại có cấu trúc liên kết kim loại, đó là một ion dương chìm trong biển điện tử. Một kim loại tặng tất cả các electron lớp vỏ ngoài của nó cho nhóm electron. Do đó, kim loại có lượng electron tự do cao nên chúng là chất dẫn điện rất tốt. Một cách dẫn khác là dòng chảy lỗ. Khi một nguyên tử trong cấu trúc mạng giải phóng một electron, nguyên tử trở nên dương. Vỏ electron còn trống này được gọi là lỗ trống. Lỗ trống này có thể chiếm một electron từ nguyên tử lân cận gây ra lỗ trống trong nguyên tử lân cận. Khi sự thay đổi này được tiếp tục, điều này trở thành một hiện tại. Các ion trong dung dịch ion cũng đóng vai trò là chất mang hiện tại. Tất cả các đường dây điện của chúng tôi được tạo thành từ các kim loại dẫn. Kim loại và dung dịch muối là ví dụ tốt cho dây dẫn. Nếu độ dẫn của dây dẫn thấp, điều đó có nghĩa là môi trường chống lại dòng chảy. Điều này được gọi là điện trở của dây dẫn. Sức cản của môi trường gây ra sự mất năng lượng dưới dạng nhiệt.

Cách điện

Cách điện là vật liệu không có bất kỳ khoản phí miễn phí. Nhưng trong thực tế, mọi vật liệu đều có một số electron tự do do kích động nhiệt. Một chất cách điện hoàn hảo sẽ không cho dòng điện đi qua ngay cả khi chênh lệch điện áp giữa các cực là vô hạn. Tuy nhiên, một chất cách điện bình thường sẽ cho dòng điện đi qua sau vài trăm volt. Khi một điện áp cao được đặt trên một vật liệu cách điện, các nguyên tử bên trong vật liệu sẽ phân cực. Nếu điện áp đủ, các electron sẽ được tách ra khỏi các nguyên tử để tạo ra các electron tự do. Điều này được gọi là điện áp sự cố cho vật liệu này. Sau sự cố, sẽ có một dòng điện do điện áp cao. Nước cất, mica và hầu hết các loại nhựa là ví dụ về chất cách điện.

Chủ đề liên quan:

Sự khác biệt giữa chất cách điện và chất dẫn nhiệt