Elektriske ledere og isolatorer
Elektriske ledere og isolatorer
Nogle materialer tillader elektrisk strøm at strømme mere frit end andre. Disse materialer kaldes ledere. Andre materialer er modstandsdygtige over for strømmen af elektrisk strøm. Disse materialer kaldes isolatorer. Ledere og isolatorer er begge vigtige inden for elektronikområdet.Elektriske ledere
Elektriske ledere tillader elektrisk strøm at strømme let på grund af deres atomer. I en leder er atomens ydre elektroner løst bundet og kan bevæge sig frit gennem materialet, når en elektrisk ladning påføres.
Ledende materialer
Generelt er de bedste elektriske ledere metaller . Metaller har tendens til at have elektroner i det ydre lag af deres atomer, der deles frit. Den mest ledende af alle elementerne er sølv. Desværre er sølv for sjældent og dyrt at bruge i det meste elektriske udstyr. I dag er den mest anvendte elektriske leder kobber . Kobber bruges i elektriske ledninger og elektriske kredsløb over hele verden.
Ledningsevne og modstand
En anden måde at tænke på ledningsevne er som det modsatte af modstand. Modstanden i et materiale er en måling af, hvor godt et materiale modsætter strømmen af elektrisk strøm. Undertiden er ledningsevne repræsenteret af bogstavet 'G', hvor G er modsatets modsatte, R.
G = 1 / R
Ved hjælp af Ohms lov ved vi, at modstanden er lig spænding divideret med strøm eller R = V / I, derfor
G = I / V
Superledere
En superleder er et materiale, der er en perfekt leder. Den har en elektrisk modstand på nul. Alle superledere, som hidtil er blevet opdaget af forskere, kræver en meget kold temperatur i størrelsesordenen minus 234 grader C for at blive superledere.
Elektriske isolatorer
Det modsatte af en leder er en isolator. En isolator modsætter sig strømmen af strøm. Isolatorer er vigtige for at beskytte os mod elektricitet. Den ledning, der fører elektricitet til din computer eller tv, er dækket af en gummilignende isolator, der beskytter dig mod at blive elektrisk strøm. Gode isolatorer inkluderer glas, luft og papir.
Halvledere
Nogle materialer opfører sig mellem en leder og en isolator. Disse materialer kaldes halvledere. Halvledere er vigtige i elektronik som computere og mobiltelefoner, fordi deres ledningsevne kan styres, så strømmen kan strømme i en retning eller kun under visse omstændigheder. Den mest anvendte halvleder i elektronik i dag er silicium .
Interessante fakta om elektriske ledere og isolatorer
- De fleste gode elektriske ledere er også gode ledere af varme .
- Temperatur kan spille en vigtig rolle i ledningen af et materiale. Generelt er jo højere temperatur, jo lavere ledningsevne, da modstand øges med temperaturen.
- Aluminium har en lavere ledningsevne end kobber, men bruges undertiden til ledninger til lavere omkostninger.
- Mange elektronikvirksomheder har hovedkontor i 'Silicon Valley', Californien, der har tilnavnet efter halvleder silicium.
