Jak stwierdzić, czy materiał jest przewodnikiem czy izolatorem? Materiał, który przenosi energię jest przewodnikiem, podczas gdy ten, który opiera się transferowi energii jest izolatorem. Istnieją różne rodzaje przewodników i izolatorów, ponieważ istnieją różne formy energii. Materiały, które przewodzą elektrony, protony lub jony są przewodnikami elektrycznymi. Przewodzą one elektryczność. Materiały, które przewodzą ciepło to przewodniki termiczne. Substancje, które przenoszą dźwięk są przewodnikami akustycznymi. Istnieją odpowiednie izolatory dla każdego typu przewodnika.
Wiele materiałów jest zarówno przewodnikami elektrycznymi i cieplnymi lub izolatorami. Istnieją jednak wyjątki, więc nie zakładaj, że tylko dlatego, że próbka przewodzi (izoluje) jedną formę energii, zachowuje się tak samo w przypadku innych form! Oto przykłady przewodników i izolatorów elektrycznych i cieplnych.
Przewodniki elektryczne Przykłady
Zwykle przewodniki elektryczne mają luźno związane elektrony. Większość metali są doskonałymi przewodnikami elektrycznymi. Elementem, który jest najlepszym przewodnikiem elektrycznym jest srebro. Ciecze, które zawierają jony również przewodzą prąd elektryczny. Należą do nich roztwory soli, kwasy i zasady.
- Srebro
- Miedź
- Złoto
- Folia aluminiowa
- Grafit
- Stal
- Brąz
- Mosiądz
- Woda morska
- Sok cytrynowy
.
Przykłady izolatorów elektrycznych
Większość materiałów organicznych jest izolatorami elektrycznymi, ponieważ elektrony nie mogą się tak swobodnie poruszać w wiązaniach kowalencyjnych. Woda morska zawiera jony i przewodzi prąd, ale czysta woda jest izolatorem elektrycznym. Niektóre pierwiastki mogą być przewodnikami lub izolatorami, w zależności od ich formy lub alotropu. Grafit jest przewodnikiem elektrycznym, podczas gdy diament jest izolatorem elektrycznym.
- Gumka
- Suche drewno
- Powietrze
- Szkło
- Suchy papier
- Plastik
- Porcelana
- Szkło
- Olej
- Diament
- Czysta woda
- Kwarc
- Tlenek berylu
- Mika
.
Przewodnictwo cieplne Przykłady
Większość metali przewodzi ciepło, jak również elektryczność. Ale, przewodnictwo elektryczne i cieplne nie zawsze idą w parze. Na przykład, diament jest izolatorem elektrycznym, ale doskonałym przewodnikiem cieplnym. Materiały krystaliczne często przewodzą ciepło.
- Srebro
- Złoto
- Miedź
- Diament
- Stal nierdzewna
- Aluminium
- Tlenek berylu
- Mika
- Nanorurki węglowe
- Brąz
.
Przykłady izolatorów termicznych
Izolatory termiczne opierają się przepływowi ciepła. Materiały budowlane i odzieżowe są często izolatorami. Chociaż można by się spodziewać, że szkło jest przewodnikiem cieplnym, w rzeczywistości jest ono izolatorem. Izolatory termiczne albo zawierają otwartą przestrzeń w swojej strukturze, albo ich atomy i molekuły są nieregularnie ułożone.
- Woda
- Pianka styropianowa
- Plastik
- Wełna mineralna
- Drewno
- Powietrze
- Szkło
- Cegła
- Wełna
- Olej
.
- Beaty, H. Wayne; Fink, Donald (2012). Standard Handbook for Electrical Engineers (16th ed.). McGraw-Hill Education. ISBN: 978-0071762328.
- Bird, R. Byron; Stewart, Warren E.; Lightfoot, Edwin N. (2007). Transport Phenomena (2nd ed.). John Wiley & Sons, Inc. ISBN: 978-0-470-11539-8
- S. L. Kakani, S. L. (2005). Elektronika Teoria i zastosowania. New Age International. ISBN: 978-81-224-1536-0.
.