Unterschied zwischen elektrischem Leiter und Isolator

Elektrischer Leiter gegen Isolator

Elektrische Isolierung und elektrische Leitfähigkeit sind zwei der wichtigsten Eigenschaften von Materie. In Bereichen wie Elektrotechnik, Elektrotechnik, Theorie des elektromagnetischen Feldes und Umweltphysik haben die Isolationseigenschaften und die Leitungseigenschaften von Materie eine große Bedeutung. Da unsere Volkswirtschaften mit Elektrizität betrieben werden, ist es wichtig, ein gutes Verständnis dieser Fragen zu haben. Einige unserer täglichen Phänomene können anhand der Leitfähigkeit und Isolation von Materie beschrieben werden. In diesem Artikel werden wir diskutieren, was elektrische Leitfähigkeit und elektrische Isolation sind, welche Theorien hinter elektrischer Leitung und elektrischer Isolation stehen, welche Ähnlichkeiten es gibt, welche Materialien die jeweiligen Eigenschaften aufweisen, tägliche Phänomene wie Leitfähigkeit und Isolation und schließlich ihre Unterschiede.

Elektrische Leiter

Elektrische Leiter sind Materialien mit freien Ladungen, die sich bewegen können. In diesem Zusammenhang ist jedes Material ein Leiter, da jedes Material aufgrund thermischer Bewegung mindestens ein freies Elektron aufweist. Dies trifft theoretisch zu. In der Praxis sind Leiter jedoch Materialien, durch die eine bestimmte Stromstärke durch sie hindurchfließen würde. Metalle haben eine metallische Bindungsstruktur, ein positives Ion, das in ein Meer von Elektronen eingebettet ist. Ein Metall gibt alle Elektronen seiner äußeren Hülle an den Elektronenpool ab. Daher haben Metalle einen hohen Anteil an freien Elektronen, so dass sie sehr gute Leiter sind. Eine andere Art der Leitung ist die Lochströmung. Wenn ein Atom in einer Gitterstruktur ein Elektron freisetzt, wird das Atom positiv. Diese leere Elektronenhülle wird als Loch bezeichnet. Dieses Loch kann ein Elektron aus dem Nachbaratom aufnehmen, wodurch ein Loch im Nachbaratom entsteht. Wenn diese Verschiebung fortgesetzt wird, wird dies zu einem Strom. Ionen in den ionischen Lösungen wirken auch als Stromträger. Alle unsere Stromleitungen bestehen aus leitenden Metallen. Metalle und Salzlösungen sind ein gutes Beispiel für Leiter. Wenn die Leitfähigkeit eines Leiters niedrig ist, bedeutet dies, dass das Medium dem Stromfluss widersteht. Dies ist als Widerstand des Leiters bekannt. Der Widerstand des Mediums verursacht einen Energieverlust in Form von Wärme.

Elektrische Isolatoren

Elektrische Isolatoren sind Materialien, für die keine Kosten anfallen. In der Praxis hat jedoch jedes Material aufgrund thermischer Bewegung einige freie Elektronen. Ein perfekter Isolator lässt keinen Strom durch, selbst wenn die Spannungsdifferenz zwischen den Anschlüssen unendlich ist. Ein normaler Isolator lässt jedoch den Strom nach einigen hundert Volt durch. Wenn eine Hochspannung an ein Isoliermaterial angelegt wird, würden die Atome im Material polarisieren. Wenn die Spannung ausreicht, werden Elektronen von Atomen getrennt, um freie Elektronen zu erzeugen. Dies wird als Durchbruchspannung für dieses Material bezeichnet. Nach dem Durchbruch wird aufgrund der hohen Spannung ein Stromfluss auftreten. Destilliertes Wasser, Glimmer und die meisten Kunststoffe sind Beispiele für Isolatoren.

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