Hoe weet u of een materiaal een geleider of een isolator is? Een materiaal dat energie overdraagt is een geleider, terwijl een materiaal dat weerstand biedt tegen energieoverdracht een isolator is. Er zijn verschillende soorten geleiders en isolatoren omdat er verschillende vormen van energie zijn. Materialen die elektronen, protonen of ionen geleiden zijn elektrische geleiders. Zij geleiden elektriciteit. Materialen die warmte geleiden zijn thermische geleiders. Stoffen die geluid overbrengen zijn akoestische geleiders. Voor elk type geleider zijn er overeenkomstige isolatoren.
Vele materialen zijn zowel elektrische als thermische geleiders of isolatoren. Er zijn echter uitzonderingen, dus ga er niet van uit dat alleen omdat een materiaal één vorm van energie geleidt (isoleert), het zich ook zo gedraagt voor andere vormen! Hier zijn voorbeelden van elektrische en thermische geleiders en isolatoren.
Elektrische geleider voorbeelden
Over het algemeen hebben elektrische geleiders losjes gebonden elektronen. De meeste metalen zijn uitstekende elektrische geleiders. Het element dat de beste elektrische geleider is, is zilver. Vloeistoffen die ionen bevatten geleiden ook elektriciteit. Hiertoe behoren zoutoplossingen, zuren en basen.
- Zilver
- Koper
- Goud
- Aluminiumfolie
- Grafiet
- Staal
- Brons
- Brass
- Zee
- Citroensap
Elektrische isolatoren Voorbeelden
De meeste organische materialen zijn elektrische isolatoren omdat elektronen niet zo vrij kunnen bewegen in covalente bindingen. Zeewater bevat ionen en geleidt elektriciteit, maar zuiver water is een elektrische isolator. Sommige elementen kunnen geleiders of isolatoren zijn, afhankelijk van hun vorm of allotroop. Grafiet is een elektrische geleider, terwijl diamant een elektrische isolator is.
- Rubber
- Droog hout
- Lucht
- Glas
- Droog papier
- Plastic
- Porselein
- Glas
- Olie
- Diamant
- Puur water
- Kwarts
- Berylliumoxide
- Mica
Thermische geleider Voorbeelden
De meeste metalen geleiden zowel warmte als elektriciteit. Maar elektrische en thermische geleiding gaan niet altijd hand in hand. Diamant is bijvoorbeeld een elektrische isolator, maar een uitstekende warmtegeleider. Kristallijne materialen geleiden vaak warmte.
- Zilver
- Goud
- Koper
- Diamant
- Roestvast staal
- Aluminium
- Berylliumoxide
- Mica
- Koolstofnanobuisjes
- Brons
Thermische isolator Voorbeelden
Thermische isolatoren weerstaan de stroom van warmte. Bouw- en kledingmaterialen zijn vaak isolatoren. Hoewel je zou verwachten dat glas een warmtegeleider is, is het eigenlijk een isolator. Warmte-isolatoren hebben of open ruimte in hun structuur of anders zijn hun atomen en moleculen onregelmatig gerangschikt.
- Water
- Polystyreenschuim
- Plastic
- Minerale wol
- Hout
- Lucht
- Glas
- Baksteen
- Wol
- Olie
- Beaty, H. Wayne; Fink, Donald (2012). Standaardhandboek voor elektrotechnici (16e ed.). McGraw-Hill Education. ISBN: 978-0071762328.
- Bird, R. Byron; Stewart, Warren E.; Lightfoot, Edwin N. (2007). Transportverschijnselen (2nd ed.). John Wiley & Sons, Inc. ISBN: 978-0-470-11539-8
- S. L. Kakani, S. L. (2005). Elektronicatheorie en -toepassingen. New Age International. ISBN: 978-81-224-1536-0.