Differenza tra conduttori e isolanti
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Materiali isolanti
Un conduttore è descritto come un materiale che permette agli elettroni di fluire liberamente e facilmente da un particolare all’altro in una o più di una direzione. Tale flusso libero di elettroni permette all’energia sotto forma di calore o di carica elettrica di passare facilmente attraverso il materiale in questione.
Un isolante, invece, è un materiale che non permette agli elettroni di scorrere liberamente. Invece, trattiene saldamente gli elettroni all’interno degli atomi di un materiale e, di conseguenza, ostacola il libero flusso di energia sotto forma di calore o corrente elettrica dal passare attraverso il materiale.
Si riferisce a una qualsiasi delle varie sostanze che permettono il movimento della corrente elettrica o dell’energia termica. Hanno un’alta conducibilità e una bassa resistenza al flusso di energia elettrica o termica. Questo accade a causa della presenza di “elettroni liberi” nella struttura atomica di un conduttore.
Gli “elettroni liberi” si riferiscono a quegli elettroni che possono essere scambiati con gli elettroni di altri atomi molto facilmente. Cioè, il loro legame con l’atomo di cui fanno parte manca di forza. Questa mancanza di forza permette il libero flusso di energia da un atomo all’altro.
Conduttori, isolanti e semiconduttori
I conduttori sono i materiali che permettono il passaggio della corrente elettrica, gli isolanti impediscono il passaggio dell’elettricità e i semiconduttori sono quelli che si comportano come conduttori o isolanti.
Affinché gli elettroni si muovano liberamente attraverso materiali conduttivi, devono essere collegati a una fonte di tensione. I conduttori includono metalli, soluzioni saline e acidi.
Questi materiali ostacolano il libero flusso di elettroni, rendendo impossibile il passaggio della corrente elettrica. Gli isolanti sono utilizzati per coprire un elemento elettricamente conduttivo, resistendo così al passaggio della corrente attraverso l’elemento residente e impedendogli di muoversi.
Questi materiali e altri con caratteristiche simili oppongono resistenza al passaggio della corrente elettrica. Questo si verifica perché qualsiasi elettrone viene rilevato dagli atomi e ostruisce automaticamente il flusso.
Questi tipi di materiali nella loro forma più pura non sono normalmente utilizzati, ma quando vengono modificati vengono impiegati nella fabbricazione di dispositivi elettronici utilizzati per controllare sistemi e apparecchiature elettriche.
Materiali non elettricamente conduttivi
Un isolante elettrico è un materiale le cui cariche elettriche interne non possono muoversi causando una bassa intensità di corrente sotto l’influenza di un campo elettrico, a differenza dei materiali conduttori e semiconduttori, che conducono facilmente una corrente elettrica. La caratteristica fondamentale che distingue i materiali isolanti è la loro alta resistività rispetto ai semiconduttori e ai conduttori.
I materiali isolanti includono il vetro, la carta e il teflon, che hanno tutti un’alta resistività. I materiali isolanti hanno la funzione di impedire il contatto tra diverse parti conduttrici (isolamento del sistema) e di proteggere le persone dalle tensioni elettriche (isolamento protettivo). Esempi di tali materiali sono i polimeri simili alla gomma e la maggior parte delle plastiche che possono essere di natura termoindurente o termoplastica.
L’isolamento è ampiamente utilizzato nelle apparecchiature elettriche per separare i conduttori elettrici ed evitare che la corrente elettrica scorra tra di loro. L’isolamento è anche usato per coprire i cavi elettrici. Esistono diversi livelli di isolamento per i cavi elettrici, in bassa tensione i due più comuni sono 450/750 V e 0,6/1 kV.[1] Il termine isolatore si riferisce specificamente ai supporti isolanti utilizzati per fissare le linee di trasmissione o distribuzione ai pali e alle torri di trasmissione. Gli isolatori sostengono il peso delle linee e impediscono alla corrente di fluire attraverso le linee nella struttura portante.
Conduttori, semiconduttori e isolanti pdf
Sono isolanti in certe condizioni e conduttori in altre. Fanno parte della grande maggioranza dei componenti elettronici attuali e i più utilizzati sono il silicio (Si) e il germanio (Ge).
Quando due corpi diversamente carichi sono uniti da un elemento conduttore, gli elettroni si spostano da quello con la carica negativa in eccesso a quello con la carica positiva in eccesso. Questo movimento è ciò che conosciamo come corrente elettrica: il flusso o movimento ordinato di elettroni all’interno di un conduttore per raggiungere l’equilibrio elettronico tra due punti con diverse quantità di carica elettrica.
Non possiamo contare il numero di elettroni che circolano attraverso un conduttore perché è una quantità molto grande, quindi per misurare la corrente elettrica che circola attraverso un conduttore usiamo una grandezza che è l’intensità di corrente, o semplicemente intensità elettrica o corrente. L’intensità di corrente è la quantità di carica che passa attraverso un conduttore per unità di tempo. I=Q/t. L’intensità di corrente si misura in ampere (A).