Hva er isola & Conductors?
Trykk på et bart elektrisk ledning, og du kan få et sjokk; plukke opp en varm panne, og du kan brenne deg selv. I begge tilfeller er det manglende beskyttende substans en isolator - et materiale for å stoppe passering av varme eller elektrisk strøm. Hvorvidt et materiale som er en elektrisk leder eller isolator, avhenger av dets ledningsevne, eller evne til å lede energi. Hvis energien flyter lett, er materialet en dirigent; Hvis den ikke gjør det, er materialet en isolator.
Resistivitet og konduktivitet
Viktige egenskaper til isolatorer og ledere er resistivitet og konduktivitet, som gir et mål på hvor lett elektrisk strøm kan flyte gjennom materialet. Ledningsevne er den inverse av resistiviteten. Elektrisk resistivitet er uttrykt i ohm meter, og verdiene varierer enormt mellom isolatorer og dirigenter. Materialer med en resistivitet på mindre enn en milliondel av et ohm-meter er ledere; de med resistivitet av billioner av ohm meter er isolatorer.
Termisk ledningsevne
Termisk konduktivitet er et mål på hvor godt et materiale som leder varme. Termisk ledningsevne er uttrykt i en komplisert enhet av watt per meter per grad Kelvin (W / Km). Verdiene dekker et forholdsvis lite område, fra noen få tusendels til noen få hundre W / Km. Termiske isolatorer er ikke så god som elektrisk seg; Hvis du plukke opp en varm panne med en klut, kluten selv snart blir for varmt, og du må legge det ned.
Dirigenter og isolatorer
Kobber er mye brukt som en elektrisk leder på grunn av sin lave motstand, bare 17/1000000000 av et ohm-meter. Selgere hevder ofte at du trenger gullbelagte kontakter for hi-fi fordi gull er en mye bedre leder. Faktisk har gull en høyere resistivitet på 22 billionths av et ohm-meter. Mest kobbertråd er isolert med gummi eller plast, på grunn av disse materialers høye resistivitetsverdier. Termisk ledningsevne varierer over et meget mindre område; kobber har en termisk ledningsevne på 401 W / Km, mens mineralullisolasjon har en verdi på 0,04 W / Km.
halvledere
En halvleder har en resistivitet et sted mellom en leder og en isolator. En av de første gjennombrudd i halvledere var oppfinnelsen av transistoren, som forsterker eller slår en elektrisk strøm uten å bruke store ventiler. Dette førte til etableringen av silisium chip og datarevolusjonen som fulgte.