Miten erottaa, onko jokin materiaali johdin vai eriste? Materiaali, joka siirtää energiaa, on johdin, kun taas materiaali, joka vastustaa energian siirtymistä, on eriste. Johtimia ja eristeitä on erityyppisiä, koska on olemassa erilaisia energiamuotoja. Elektroneita, protoneja tai ioneja johtavat materiaalit ovat sähköjohtimia. Ne johtavat sähköä. Lämpöä johtavat materiaalit ovat lämmönjohtimia. Aineet, jotka siirtävät ääntä, ovat akustisia johtimia. Kullekin johtajatyypille on olemassa vastaavat eristeet.
Monet aineet ovat sekä sähkö- että lämpöjohtimia tai -eristimiä. On kuitenkin olemassa poikkeuksia, joten älä oleta, että vain siksi, että näyte johtaa (eristää) yhtä energiamuotoa, se käyttäytyy samoin muille energiamuodoille! Seuraavassa on esimerkkejä sähkö- ja lämpöjohtimista ja -eristimistä.
Sähköjohdin Esimerkkejä
Sähköjohtimissa on yleensä löyhästi sidottuja elektroneja. Useimmat metallit ovat erinomaisia sähkönjohtimia. Alkuaine, joka on paras sähkönjohdin, on hopea. Ioneja sisältävät nesteet johtavat myös sähköä. Näitä ovat esimerkiksi suolaliuokset, hapot ja emäkset.
- Hopea
- Kupari
- Kulta
- Alumiinifolio
- Grafiitti
- Teräs
- Pronssi
- Metalli
- Messinki
- Merivesi
- Sitruunamehu
Sähköeriste Esimerkkejä
Useimmat orgaaniset materiaalit ovat sähköeristeitä, koska elektronit eivät voi liikkua yhtä vapaasti kovalenttisissa sidoksissa. Merivesi sisältää ioneja ja johtaa sähköä, mutta puhdas vesi on sähköinen eriste. Jotkut alkuaineet voivat olla sähköä johtavia tai eristäviä riippuen niiden muodosta tai allotroopista. Grafiitti on sähköä johtava aine, kun taas timantti on sähköeriste.
- Kumi
- Kuiva puu
- Aira
- Lasi
- Kuiva paperi
- Muovi
- Porsliini
- Lasi
- Öljy
- Timantti
- Puhdas vesi
- Kvartsi
- Berylliumoksidi
- Glimmeri
Lämmönjohdin Esimerkkejä
Useimmat metallit johtavat lämpöä samoin kuin sähköä. Mutta sähkön- ja lämmönjohtavuus eivät aina kulje käsi kädessä. Esimerkiksi timantti on sähköeriste, mutta erinomainen lämmönjohdin. Kiteiset materiaalit johtavat usein lämpöä.
- Hopea
- Kulta
- Kupari
- Timantti
- Ruostumaton teräs
- Alumiini
- Berylliumoksidi
- Mica
- Carbon nanotubes
- Bronze
Lämpöeriste Esimerkkejä
Lämpöeristeet vastustavat lämmön virtausta. Rakennus- ja vaatemateriaalit ovat usein eristeitä. Vaikka lasin voisi olettaa olevan lämmönjohdin, se on itse asiassa eriste. Lämmöneristimien rakenteessa on joko avointa tilaa tai niiden atomit ja molekyylit ovat epäsäännöllisesti järjestäytyneet.
- Vesi
- Polystyreenivaahto
- Muovi
- Mineraalivilla
- Puu
- Air
- Lasi
- Tekstiili
- Villa
- Öljy
- Beaty, H. Wayne; Fink, Donald (2012). Sähköinsinöörien standardikäsikirja (16. painos). McGraw-Hill Education. ISBN: 978-0071762328.
- Bird, R. Byron; Stewart, Warren E.; Lightfoot, Edwin N. (2007). Transport Phenomena (2. painos). John Wiley & Sons, Inc. ISBN: 978-0-470-11539-8
- S. L. Kakani, S. L. (2005). Elektroniikan teoria ja sovellukset. New Age International. ISBN: 978-81-224-1536-0.
.