이해하고 싶다 전도성 재료와 절연 재료의 차이점? 그래서이 텍스트는 당신을위한 것입니다. 확인해보세요!
지휘자 이동을 가능하게하는 재료 전기 요금 그 안에 아주 쉽게. 이 재료에는 많은 양의 전자 잠재적 인 차이를 적용 할 때 수행 할 수 있습니다. 구리, 백금 및 금과 같은 금속은 좋은 전도체입니다.
준비물 절연체 전하의 통과에 큰 반대를 제공하는 것들입니다. 이러한 물질에서 전자는 일반적으로 원자핵에 강하게 결합되어 있으므로 쉽게 전도되지 않습니다. 고무, 실리콘, 유리 및 세라믹과 같은 재료는 절연체의 좋은 예입니다.
전도도 x 비저항
재료가 도체인지 절연체인지를 나타내는 물리적 특성은 저항력, 비저항이라고도합니다. 그 기호는 ρ, 측정 Ω.m, 국제 단위계에 따르면. 저항력 외에도 위대함이 있습니다. 전도도, 기호로 표시 σ, 재료의 전도도는 저항률의 역입니다. 즉,
전도도와 저항은 반비례적인 양입니다.
전도도 과 저항력 즉, 재료의 저항률이 높으면 전도도가 낮고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 마찬가지로, 동일한 조건에서 전도성 재료는 절연 재료의 특성을 갖지 않습니다. 전도도 측정 단위는 다음과 같습니다. Ω-1.미디엄-1.
고전 물리학에 따르면 재료의 저항은 다음과 같은 미세하고 더 기본적인 양을 사용하여 계산할 수 있습니다. 요금 그리고 파스타 재료의 전기적 특성 연구에 매우 중요한 두 가지 양 외에 중간 자유 경로 그건 평균 자유 시간. 이러한 설명은 다음과 같은 운전에 대한 물리적 모델에서 비롯됩니다. drude 모델.
전자의 평균 자유 경로는 원자와 충돌하지 않고 물질 내부로 이동할 수있는 거리를 나타냅니다. 평균 자유 시간은 전자가 자유 경로를 따라 이동할 수있는 시간 간격 인 반면 물질의 결정 구조를 구성합니다. 평균. 전도성 물질에서 평균 자유 경로와 평균 자유 시간은 전자가 쉽게 이동할 수없는 절연 물질보다 훨씬 길다.
지금 멈추지 마세요... 광고 후 더 있습니다;)
참조: 움직이는 전하
Drude의 모델에 따르면 전자는 온도뿐만 아니라 전위의 적용으로 인해 전도 물질 내부에서 이동 (진동 및 이동)합니다. 그러나 전자가 움직이는 속도는 당신과 달리 매우 빠릅니다.
운전 속도, 몇 개 정도 시간당 센티미터. 이것은 고속으로 이동 함에도 불구하고 전자가 물질을 구성하는 원자와 지속적으로 충돌하여 속도의 일부를 잃기 때문에 발생합니다.이러한 충돌의 결과 모션은 전자가 방향으로 끌기 때문에 null이 아닙니다. 전류그러나 매우 느립니다. 반면 절연 재료에서는 전자의 평균 자유 경로가 너무 작아서 매우 큰 전위차가 적용되지 않으면 전류가 형성되지 않습니다.
왜 일부 재료는 절연이고 다른 재료는 전도성입니까?
현재 물질의 전류 전도 용량에 대한 설명은 물질의 양자 적 측면을 포함하는 복잡한 이론적 주장을 기반으로합니다. 이 설명 뒤에있는 이론은 이론에밴드.
밴드 이론에 따르면 절연 물질에서 전자는 전도에 필요한 최소 에너지 수준보다 낮습니다. 반면에 전도성 물질에서 전자는 전도가 발생하기 위해 최소 에너지보다 큰 에너지 수준을 갖습니다.
일정량의 에너지는 전도 할 수있는 전자와 그렇지 않은 전자를 분리합니다. 이 에너지는 갭. 단열재에서 갭 그것은 매우 크기 때문에 전자가 한 지점에서 다른 지점으로 이동하도록 많은 양의 에너지를 가할 필요가 있습니다. 전도성 재료에서 갭 에너지가 전혀 없거나 매우 작기 때문에 전자가 내부를 쉽게 이동할 수 있습니다.
고무와 같은 재료에서는 갭 에너지가 매우 높습니다.
전도성 재료
전도성 재료는 공통된 특성을 공유합니다. 즉, 이를 통해 전류가 쉽게 전도됩니다. 그것의 주요 특징은 낮은 것 외에도 풍부한 자유 전자입니다. 전기 저항.
전기 재료가 전하를 전달하지 않고 전기적으로 충전되면 밸런스정전기. 이 상태에서 전자는 물질의 가장 바깥 쪽 층을 차지하고 전하 사이의 반발력과 뛰어난 이동성으로 인해 표면에만 독점적으로 위치합니다.
참조: 쿨롱의 법칙
→ 전도체의 예
일반적으로 금속은 좋은 전기 전도체이므로 전류 전송, 전기 회로 및 전자 장치에 널리 사용됩니다. 금속 외에도 일부 염은 액체 매질에 용해 될 때 전류 형성을 허용합니다. 전도성 재료의 몇 가지 예를 확인하십시오.
구리
알류미늄
금
은
알루미늄은 전기 전도성 재료의 예입니다.
단열재
당신 단열재 그들은 전류의 통과에 대한 저항을 제공하므로 통과를 차단하는 데 널리 사용됩니다. 전기로 충전 될 때 이러한 물질은 그 안에 전하를 "트랩"합니다. 일부 절연 재료는 극성을 띌 수 있습니다. 전기장 외부는 내부에 반대 전계를 형성하여 전류 형성을 더욱 어렵게 만듭니다. 이러한 거동을 나타낼 수있는 절연 재료를 유전체라고하며 커패시터예를 들어.
참조 :전기장
→ 절연체의 예
절연체는 하중의 움직임에 강하게 반대하므로 표면을 절연하는 데 사용됩니다. 전기 충격으로 인한 사고를 방지하거나 전도성 와이어의 에너지 손실을 줄입니다. 단열재의 몇 가지 예를 확인하십시오.
탄성 고무
플라스틱
유리
세라믹
모터 및 회로에 사용되는 구리선은 절연 바니시 층을받습니다.
절연체가 도체가 될 수 있습니까?
고온, 기계적 스트레스 또는 큰 전위차와 같은 특수 조건에서 절연 재료는 전도성이됩니다. 이런 일이 발생하면 전류를 통과하는 전류는 일반적으로 즉, 전자와 물질을 구성하는 원자 사이의 충돌로 인해 질문.
유전 강도의 파괴에 대한 가장 간단한 예는 광선의 형성입니다. 하전 된 구름과 땅은 너무 커서 공기가 이온화되어 전자가 원자에서 원자로 튀어 오를 수 있습니다. 그러나 전류를 전도 할 수 있어도 대기 방전 후 공기는 다시 절연 매체가됩니다.
참조 :정전기 차폐 란 무엇입니까?
도체 및 절연체에 대한 요약
은과 구리와 같은 전도성 물질은 전류의 흐름에 거의 저항을 제공하지 않습니다.
전도성 물질은 전도 전자라고 불리는 원자핵에 느슨하게 결합 된 많은 수의 "자유"전자를 가지고 있습니다.
유리, 고무 또는 세라믹과 같은 절연 재료는 전류 통과에 큰 저항을 제공합니다.
절연 물질은 전자 수가 감소하고 대부분은 핵에 단단히 결합되어 있습니다.
나. Rafael Helerbrock
