Her atom eşit yaratılmaz. Atomun yapısı atomdan atoma değişir. Bazı atomlar dış elektronlarını bir arada tutamazlar. Serbest elektron olarak adlandırılırlar çünkü atomdan atoma serbestçe dolaşabilirler. Bu elektronlar elektrik enerjisini bir parçacıktan diğerine geçirir ve böylece enerjiyi elektrik şeklinde aktarır. İletken, elektrik yükünün serbest akışını öngören bir maddedir. Aksine, bir izolatör elektriğe direnir, yani elektron akışı üzerinde tam tersi bir etkiye sahiptir. Elektronlar atomlar içinde sıkıca bağlanırlar, böylece elektrik yükünün serbest akışını kısıtlarlar. İkisi arasındaki farkı detaylı olarak inceleyelim.
İletkenler, serbest elektronların kolayca içinden akmasına izin veren, böylece elektronlar atomdan atoma serbestçe hareket ettikçe enerjiyi elektrik şeklinde aktaran maddelerdir. Basit bir deyişle, iletkenler elektronların bir veya daha fazla yönde parçacıktan parçacığa serbestçe dolaşmasına izin verir. Elektrik yüklü bir elektronu bir iletkene gönderirseniz, serbest bir elektrona çarpar ve sonunda diğer serbest elektronları kapatana kadar vurur. Bu, malzeme boyunca elektrik yükü yaratan bir tür zincirleme reaksiyonu tetikler. Bu maddeler, atomik yapıları serbest elektronların bir parçacıktan diğerine kolaylıkla serbestçe hareket etmesine izin verdiği için elektriği kolayca geçirebilir..
Bakır, alüminyum, demir, altın ve gümüş gibi çoğu metal, elektronlar bir atomdan diğerine serbestçe hareket edebildiklerinden iyi elektrik iletkenleridir. Örneğin, bakır iyi bir iletkendir, çünkü elektronların serbest akışını kolayca bekler. Öte yandan alüminyum da adil bir iletken ama bakır kadar iyi değil. Çok hafiftir, bu nedenle çoğunlukla güç dağıtım kablolarında kullanılır. Bir ampul örneği alalım. Işığı açtığınızda, elektrik yükü telden geçer ve ampulün ışık yaymasına neden olur. Atomlar arasındaki elektron akışından başka bir şey değil.
Metaller elektriğin en yaygın iletkenleridir. Diğer iletkenler arasında yarı iletkenler, elektrolitler, plazmalar ve iletken polimerler ve grafit gibi metalik olmayan iletkenler bulunur. Gümüş, bakırdan daha iyi bir iletkendir, ancak daha yüksek maliyeti nedeniyle çoğu durumda kullanımı pratik değildir. Ancak, uydular gibi özel ve hassas ekipmanlar için kullanılır. Tuz gibi yabancı maddelerle karıştırılmış su bile iletken olarak kabul edilebilir.
İzolatörler, diğer taraftan, elektronların akışı üzerinde tam tersi bir etkiye sahip olan maddelerdir. Bu maddeler elektronların serbest akışını engeller, böylece elektrik akımının akışını engeller. İzolatörler, elektronlarının bir atomdan diğerine akışını kısıtlayan elektronlarını sıkıca tutan atomlar içerir. Sıkı bağlanmış elektronlar nedeniyle serbestçe dolaşamazlar. Basit bir ifadeyle, akım akışını önleyen maddeler izolatörlerdir. Malzemeler o kadar düşük iletkenliğe sahiptir ki akım akışı neredeyse önemsizdir, bu nedenle bizi elektriğin tehlikeli etkilerinden korumak için yaygın olarak kullanılırlar..
İzolatörlerin bazı yaygın örnekleri cam, plastik, seramik, kağıt, kauçuk vb. Dir. Elektronik devrelerde akım akışı statik değildir ve voltaj bazen oldukça yüksek olabilir, bu da onu biraz savunmasız hale getirir. Bazen voltaj, elektrik akımının iyi elektrik iletkenleri olarak kabul edilmeyen malzemelerden akmasına neden olacak kadar yüksektir. Bu, elektrik çarpmasına neden olabilir çünkü insan vücudu da iyi bir elektrik iletkendir. Bu nedenle, elektrik telleri, bizi içerideki iletkenden koruyan bir yalıtkan görevi gören kauçukla kaplanır. Bu konu için herhangi bir kablo alın ve yalıtkanı görebilirsiniz ve iletkeni görmeniz durumunda, değiştirme zamanı.
İletkenler | izolatörler |
İletkenler, bir atomdan diğerine elektronların serbest akışına izin veren malzemelerdir. | İzolatörler bir atomdan diğerine elektron içermez. |
İletkenler, içinde bulunan serbest elektronlar nedeniyle elektrik iletir. | İzolatörler, atomlarda bulunan sıkıca bağlı elektronlar nedeniyle elektriği yalıtır. |
Bu malzemeler içinden elektrik geçirebilir. | İzolasyon malzemeleri içinden elektrik akımı geçemez. |
Atomlar elektronlarını sıkıca tutamazlar. | Atomlar sıkıca bağlı elektronlara sahiptir, böylece elektrik enerjisini iyi aktaramazlar. |
İyi iletken olan malzemeler genellikle yüksek iletkenliğe sahiptir. | İyi yalıtım malzemeleri genellikle düşük iletkenliğe sahiptir. |
Çoğunlukla metaller bakır, alüminyum, gümüş, demir vb.Gibi iyi iletkenlerdir.. | Yaygın izolatörler arasında kauçuk, cam, seramik, plastik, asfalt, saf su vb.. |
Hem iletkenler hem de izolatörler özellik ve işlevsellik bakımından pratik olarak zıttır. İkisi arasındaki en yaygın fark, iletkenlerin elektronların bir atomdan diğerine serbest akışına izin verirken, izolatörlerin elektronların serbest akışını kısıtlamasıdır. İletkenler elektrik enerjisinin içinden geçmesine izin verirken, yalıtkanlar elektrik enerjisinin içinden geçmesine izin vermez. İletkenlerin iletkenliği yüksektir, yalıtkanların iletkenliği düşüktür.