Elektriske ledere og isolatorer
Elektriske ledere og isolatorer
Noen materialer tillater elektrisk strøm å strømme mer fritt enn andre. Disse materialene kalles ledere. Andre materialer er motstandsdyktige mot strømmen av elektrisk strøm. Disse materialene kalles isolatorer. Ledere og isolatorer er begge viktige innen elektronikk.
Elektriske ledere Elektriske ledere lar elektrisk strøm flyte lett på grunn av atomer. I en leder er atomens ytre elektroner løst bundet og kan bevege seg fritt gjennom materialet når en elektrisk ladning påføres.
Ledende materialer Generelt er de beste elektriske lederne
metaller . Metaller har en tendens til å ha elektroner i det ytre laget av atomene som er fritt delt. Den mest ledende av alle elementene er sølv. Dessverre er sølv for sjelden og dyr å bruke i det meste elektriske utstyret. I dag er den mest brukte elektriske lederen
kobber . Kobber brukes i elektriske ledninger og elektriske kretser over hele verden.
Konduktans og motstand En annen måte å tenke på konduktans er som det motsatte av motstand. Motstanden til et materiale er en måling av hvor godt et materiale motsetter strømmen av elektrisk strøm. Noen ganger blir konduktans representert med bokstaven 'G' hvor G er den motsatte motstanden, R.
G = 1 / R Ved å bruke Ohms lov vet vi at motstanden er lik spenningen delt på strøm eller R = V / I, derfor
G = I / V Superledere En superleder er et materiale som er en perfekt leder. Den har en elektrisk motstand på null. Alle superledere som hittil har blitt oppdaget av forskere krever en veldig kald temperatur i størrelsesorden minus 234 grader C for å bli superledere.
Elektriske isolatorer Det motsatte av en leder er en isolator. En isolator motsetter strømmen av strøm. Isolatorer er viktige for å beskytte oss mot strøm. Ledningen som bærer strøm til datamaskinen eller fjernsynet er dekket med en gummilignende isolator som beskytter deg mot å bli elektrisk. Gode isolatorer inkluderer glass, luft og papir.
Halvledere Noen materialer oppfører seg mellom en leder og en isolator. Disse materialene kalles halvledere. Halvledere er viktige i elektronikk som datamaskiner og mobiltelefoner fordi ledningsevnen kan styres slik at strømmen kan strømme i bare én retning eller bare under visse omstendigheter. Den mest brukte halvlederen i elektronikk i dag er
silisium .
Interessante fakta om elektriske ledere og isolatorer - De fleste gode elektriske ledere er også gode ledere av varme .
- Temperatur kan spille en viktig rolle i ledningen av et materiale. Generelt, jo høyere temperatur jo lavere ledningsevne som motstand øker med temperatur.
- Aluminium har lavere ledningsevne enn kobber, men brukes noen ganger i ledninger til lavere kostnader.
- Mange elektronikkbedrifter har hovedkontor i 'Silicon Valley', California, som har tilnavnet etter halvledersilisiumet.