10 esempi di conduttori elettrici e isolanti

Cosa rende un materiale un conduttore o un isolante? In poche parole, i conduttori elettrici sono materiali che condurre elettricità e gli isolanti sono materiali che non lo fanno. Il fatto che una sostanza conduca elettricità è determinato dalla facilità con cui gli elettroni si muovono attraverso di essa.

La conduttività elettrica dipende dal movimento degli elettroni perché i protoni e i neutroni non si muovono - sono legati ad altri protoni e neutroni nei nuclei atomici.

elettroni di valenza sono come pianeti esterni in orbita attorno a una stella. Sono abbastanza attratti dai loro atomi per rimanere in posizione, ma non sempre ci vuole molta energia per metterli fuori posto: questi elettroni trasportano facilmente correnti elettriche. Sostanze inorganiche come metalli e plasmi che perdono e guadagnano rapidamente elettroni in cima alla lista dei conduttori.

Molecole organiche sono principalmente isolanti perché tenuti insieme da legami covalenti (elettroni condivisi)

Alcuni materiali in forma pura sono isolanti ma condurranno se vengono drogati con piccole quantità di un altro elemento o se contengono impurità. Ad esempio, la maggior parte delle ceramiche sono ottimi isolanti, ma se li droghi, puoi creare un superconduttore. L'acqua pura è un isolante, l'acqua sporca conduce debolmente e l'acqua salata, con i suoi ioni liberi, conduce bene.

Il migliore conduttore elettrico, in condizioni di temperatura e pressione ordinarie, è il elemento metallico argento. L'argento non è sempre una scelta ideale come materiale, tuttavia, perché è costoso e suscettibile di appannamento e lo strato di ossido noto come appannamento non è conduttivo.

Allo stesso modo, ruggine, verderame e altri strati di ossido riducono la conduttività anche nei conduttori più forti. L'elettrico più efficace conduttori siamo:

1. Argento
2. Oro
3. Rame
4. Alluminio
5. Mercurio
6. Acciaio
7. Ferro
8. L'acqua di mare
9. Calcestruzzo
10. Mercurio

Altri conduttori forti includono:

• Platino
• Ottone
• Bronzo
• Grafite
• Acqua sporca
• Succo di limone

Le cariche elettriche non fluiscono liberamente attraverso gli isolanti. Questa è una qualità ideale in molti casi: isolatori forti sono spesso usati per rivestire o fornire una barriera tra i conduttori per tenere sotto controllo le correnti elettriche. Questo può essere visto in fili e cavi rivestiti in gomma. Gli isolanti elettrici più efficaci sono:

1. Gomma da cancellare
2. Bicchiere
3. Acqua pura
4. Olio
5. Aria
6. Diamante
7. Legno secco
8. Cotone secco
9. Plastica
10. Asfalto

Altri isolanti forti includono:

• lana di vetro
• Carta asciutta
• Porcellana
• Ceramica
• Quarzo

La forma e le dimensioni di un materiale influiscono sulla sua conduttività. Ad esempio, un grosso pezzo di materia condurrà meglio di un sottile pezzo della stessa dimensione e lunghezza. Se hai due pezzi di un materiale dello stesso spessore ma uno è più corto dell'altro, quello più corto si comporta meglio perché il pezzo più corto ha meno resistenza, più o meno allo stesso modo che è più facile forzare l'acqua attraverso un tubo corto piuttosto che lungo uno.

Temperatura influisce anche sulla conducibilità. All'aumentare della temperatura, gli atomi e i loro elettroni acquisiscono energia. Alcuni isolanti come il vetro sono cattivi conduttori quando sono freddi ma buoni conduttori quando sono caldi; la maggior parte dei metalli sono conduttori migliori quando sono freddi e meno efficienti quando sono caldi. Alcuni buoni conduttori diventare superconduttori a temperature estremamente basse.

A volte la conduzione stessa cambia la temperatura di un materiale. Gli elettroni fluiscono attraverso i conduttori senza danneggiare gli atomi o causare usura. Tuttavia, gli elettroni in movimento sperimentano resistenza. Per questo motivo, il flusso di correnti elettriche può riscaldare materiali conduttivi.