Elektros laidininkai ir izoliatoriai

Elektros laidininkai ir izoliatoriai

Kai kurios medžiagos leidžia elektros srovei tekėti laisviau nei kitoms. Šios medžiagos vadinamos laidininkais. Kitos medžiagos yra atsparios elektros srovės srautui. Šios medžiagos vadinamos izoliatoriais. Tiek laidininkai, tiek izoliatoriai yra svarbūs elektronikos srityje.

Elektros laidininkai

Elektriniai laidininkai leidžia lengvai tekėti elektros srovei dėl jų atomų sudėties. Laidininke išoriniai atomo elektronai yra laisvai surišti ir, veikdami elektrinį krūvį, gali laisvai judėti per medžiagą.

Laidžios medžiagos

Apskritai geriausi elektros laidininkai yra metalai . Metaluose paprastai yra elektronai išoriniame jų atomų sluoksnyje, kurie yra laisvai dalijami. Laidžiausias iš visų elementų yra sidabras. Deja, sidabras yra per retas ir brangus naudoti daugumoje elektros įrenginių. Šiandien dažniausiai naudojamas elektros laidininkas vario . Varis naudojamas elektros instaliacijose ir elektros grandinėse visame pasaulyje.

Laidumas ir atsparumas

Kitas laidumo mąstymo būdas yra priešingybė varžai. Medžiagos atsparumas yra matavimas, kaip medžiaga priešinasi elektros srovės srautui. Kartais laidumą žymi raidė „G“, kur G yra varžos atvirkštinė vertė R.

G = 1 / R

Naudodami Ohmo dėsnį, žinome, kad varža yra lygi įtampai, padalytai iš srovės arba R = V / I, todėl

G = I / V
Superlaidininkai

Superlaidininkas yra medžiaga, kuri yra puikus laidininkas. Jo elektrinė varža lygi nuliui. Visiems mokslininkų atrastiems superlaidininkams iki šiol reikalinga labai šalta temperatūra, siekianti minus 234 laipsnius C, kad taptų superlaidžiais.

Elektros izoliatoriai

Laidininko priešingybė yra izoliatorius. Izoliatorius priešinasi elektros srovei. Izoliatoriai yra svarbūs, kad mus neapsaugotų nuo elektros. Viela, perduodanti elektrą į jūsų kompiuterį ar televizorių, yra padengta į gumą panašiu izoliatoriumi, kuris apsaugo jus nuo elektros smūgio. Geri izoliatoriai yra stiklas, oras ir popierius.

Puslaidininkiai

Kai kurios medžiagos elgiasi tarp laidininko ir izoliatoriaus. Šios medžiagos vadinamos puslaidininkiais. Puslaidininkiai yra svarbūs elektronikoje, pavyzdžiui, kompiuteriuose ir mobiliuosiuose telefonuose, nes jų laidumą galima kontroliuoti, kad srovė tekėtų tik viena kryptimi arba tik tam tikromis aplinkybėmis. Šiandien elektronikoje dažniausiai naudojamas puslaidininkis silicio .

Įdomūs faktai apie elektros laidininkus ir izoliatorius
  • Dauguma gerų elektros laidininkų taip pat yra geri laidininkai šilumos .
  • Temperatūra gali atlikti svarbų vaidmenį laidumui medžiagoje. Apskritai, kuo aukštesnė temperatūra, tuo mažesnis laidumas, nes atsparumas didėja temperatūrai didėjant.
  • Aliuminio laidumas yra mažesnis nei vario, tačiau kartais jis naudojamas laidams už mažesnę kainą.
  • Daugelio elektronikos kompanijų būstinė yra „Silicio slėnyje“, Kalifornijoje, kuris pravardžiuojamas puslaidininkiniu siliciu.