Comment savoir si un matériau est un conducteur ou un isolant ? Un matériau qui transmet l’énergie est un conducteur, tandis qu’un matériau qui résiste au transfert d’énergie est un isolant. Il existe différents types de conducteurs et d’isolants car il existe différentes formes d’énergie. Les matériaux qui conduisent les électrons, les protons ou les ions sont des conducteurs électriques. Ils conduisent l’électricité. Les matériaux qui conduisent la chaleur sont des conducteurs thermiques. Les substances qui transmettent le son sont des conducteurs acoustiques. Il existe des isolants correspondants pour chaque type de conducteur.
De nombreux matériaux sont à la fois des conducteurs ou des isolants électriques et thermiques. Cependant, il y a des exceptions, donc ne supposez pas que juste parce qu’un échantillon conduit (isole) une forme d’énergie, il se comporte de la même façon pour les autres formes ! Voici des exemples de conducteurs et d’isolants électriques et thermiques.
Exemples de conducteurs électriques
En général, les conducteurs électriques ont des électrons faiblement liés. La plupart des métaux sont d’excellents conducteurs électriques. L’élément qui est le meilleur conducteur électrique est l’argent. Les liquides qui contiennent des ions conduisent également l’électricité. Il s’agit notamment des solutions salines, des acides et des bases.
- Argent
- Cuivre
- Or
- Feuilles d’aluminium
- Graphite
- Acier
- Bronze
- Laiton
- Eau de mer
- Jus de citron
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Exemples d’isolants électriques
La plupart des matériaux organiques sont des isolants électriques car les électrons ne sont pas aussi libres de se déplacer dans les liaisons covalentes. L’eau de mer contient des ions et conduit l’électricité, mais l’eau pure est un isolant électrique. Certains éléments peuvent être des conducteurs ou des isolants, selon leur forme ou leur allotrope. Le graphite est un conducteur électrique, tandis que le diamant est un isolant électrique.
- Caoutchouc
- Bois sec
- Air
- Verre
- Papier sec
- Plastique
- Porcelaine
- Verre
- Huile
- Diamant
- Eau pure
- Quartz
- Oxyde de béryllium
- Mica
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Exemples de conducteurs thermiques
La plupart des métaux conduisent la chaleur ainsi que l’électricité. Mais, les conductivités électrique et thermique ne vont pas toujours de pair. Par exemple, le diamant est un isolant électrique, mais un excellent conducteur thermique. Les matériaux cristallins conduisent souvent la chaleur.
- Argent
- Or
- Cuivre
- Diamant
- Acier inoxydable
- Aluminium
- Oxyde de béryllium
- Mica
- Nanotubes de carbone
- Bronze
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Exemples d’isolants thermiques
Les isolants thermiques résistent au flux de chaleur. Les matériaux de construction et les vêtements sont souvent des isolants. Bien que l’on puisse s’attendre à ce que le verre soit un conducteur thermique, il s’agit en fait d’un isolant. Les isolants thermiques contiennent soit un espace ouvert dans leur structure, soit leurs atomes et molécules sont disposés de manière irrégulière.
- Eau
- Mousse de polystyrène
- Plastique
- Laine minérale
- Bois
- Air
- Verre
- Brique
- Laine
- Huile
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- Beaty, H. Wayne ; Fink, Donald (2012). Manuel standard pour les ingénieurs électriciens (16e édition). McGraw-Hill Education. ISBN : 978-0071762328.
- Bird, R. Byron ; Stewart, Warren E. ; Lightfoot, Edwin N. (2007). Transport Phenomena (2e éd.). John Wiley & Sons, Inc. ISBN : 978-0-470-11539-8
- S. L. Kakani, S. L. (2005). Théorie et applications de l’électronique. New Age International. ISBN : 978-81-224-1536-0.