10 Eksempler på elektriske ledere og isolatorer

Ting som ikke leder strøm og ting som gjør

ThoughtCo.

Hva gjør et materiale til en leder eller en isolator? Enkelt sagt er elektriske ledere materialer som lede strøm og isolatorer er materialer som ikke gjør det. Hvorvidt et stoff leder elektrisitet bestemmes av hvor lett elektroner beveger seg gjennom det.

Elektrisk ledningsevne er avhengig av elektronbevegelse fordi protoner og nøytroner ikke beveger seg - de er bundet til andre protoner og nøytroner i atomkjerner.

Dirigenter vs. Isolatorer

Valenselektroner er som ytre planeter som kretser rundt en stjerne. De tiltrekkes nok av atomene sine til å holde seg i posisjon, men det tar ikke alltid mye energi å slå dem ut av plass – disse elektronene bærer lett elektriske strømmer. Uorganiske stoffer som metaller og plasmaer som lett mister og får elektroner topper listen over ledere.

Organiske molekyler er for det meste isolatorer fordi de holdes sammen av kovalente (delte elektron) bindinger og fordi hydrogenbinding bidrar til å stabilisere mange molekyler. De fleste materialer er verken gode ledere eller gode isolatorer, men et sted i midten. Disse leder ikke lett, men hvis nok energi tilføres, vil elektronene bevege seg.

Noen materialer i ren form er isolatorer, men vil lede hvis de er dopet med små mengder av et annet grunnstoff eller hvis de inneholder urenheter. For eksempel er det meste av keramikk utmerkede isolatorer, men hvis du doper dem, kan du lage en superleder. Rent vann er en isolator, skittent vann leder svakt, og saltvann – med sine frittflytende ioner – leder godt.

10 elektriske ledere

De beste elektrisk leder, under forhold med vanlig temperatur og trykk, er den metallisk element sølv . Sølv er ikke alltid et ideelt valg som materiale, men fordi det er dyrt og utsatt for anløpning, og oksidlaget kjent som anløp er ikke ledende.

På samme måte reduserer rust, irr og andre oksidlag ledningsevnen selv i de sterkeste lederne. Den mest effektive elektriske konduktører er:

1. Sølv
2. Gull
3. Kobber
4. Aluminium
5. Merkur
6. Stål
7. Jern
8. Sjøvann
9. Betong
10. Merkur

Andre sterke ledere inkluderer:

• Platina
• Messing
• Bronse
• Grafitt
• Skittent vann
• Sitronsaft

10 elektriske isolatorer

Elektriske ladninger flyter ikke fritt gjennom isolatorer. Dette er en ideell kvalitet i mange tilfeller - sterke isolatorer brukes ofte til å belegge eller gi en barriere mellom ledere for å holde elektriske strømmer under kontroll. Dette kan sees i gummibelagte ledninger og kabler. De mest effektive elektriske isolatorene er:

1. Gummi
2. Glass
3. Rent vann
4. Olje
5. Luft
6. Diamant
7. Tørt treverk
8. Tørr bomull
9. Plast
10. Asfalt

Andre sterke isolatorer inkluderer:

• Glassfiber
• Tørt papir
• Porselen
• Keramikk
• Kvarts

Andre faktorer som påvirker konduktivitet

Formen og størrelsen på et materiale påvirker ledningsevnen. For eksempel vil et tykt stykke materie lede bedre enn et tynt stykke av samme størrelse og lengde. Hvis du har to stykker av et materiale av samme tykkelse, men det ene er kortere enn det andre, vil det kortere lede bedre fordi det kortere stykket har mindre motstand, omtrent på samme måte som det er lettere å tvinge vann gjennom et kort rør enn en lang en.

Temperatur påvirker også ledningsevnen. Når temperaturen øker, får atomer og deres elektroner energi. Noen isolatorer som glass er dårlige ledere når de er kjølige, men gode ledere når de er varme; de fleste metaller er bedre ledere når de er kjølige og mindre effektive ledere når de er varme. Noen gode dirigenter bli superledere ved ekstremt lave temperaturer.

Noen ganger endrer ledning i seg selv temperaturen til et materiale. Elektroner strømmer gjennom ledere uten å skade atomene eller forårsake slitasje. Bevegelige elektroner opplever imidlertid motstand. På grunn av dette kan strømmen av elektriske strømmer varme ledende materialer.