Le conducteur et l’isolant sont les types de matériaux. L’une des principales différences entre le conducteur et l’isolant est que le conducteur permet à l’énergie (c’est-à-dire le courant ou la chaleur ) de le traverser, tandis que l’isolant ne permet pas à l’énergie de le traverser. Quelques autres différences entre eux sont expliquées ci-dessous sous la forme du tableau de comparaison.
Contenu : Conducteur V/s Isolant
- Tableau de comparaison
- Définition
- Différences clés
- Point à retenir
Tableau de comparaison
| Base de comparaison | Conducteur | Insolant |
|---|---|---|
| Définition | Matériau qui permet au courant électrique ou à la chaleur de le traverser. | Restreint le passage du courant électrique ou de la chaleur. |
| Champ électrique | Existe à la surface mais reste nul à l’intérieur du conducteur. | N’existe pas sur l’isolant. |
| Champs magnétique | Réserve de l’énergie | Ne réserve pas d’énergie |
| Potentiel | Reste identique en tout point du conducteur. | Reste nul. |
| Conductivité thermique | Haute | Basse |
| Liaison covalente | Faible | Forte |
| Conductivité | Très élevée | faible |
| Résistance | Basse | Haute |
| Électrons | Mouvement libre | Ne se déplace pas librement |
| Résistivité | Variant de haute à basse | Haute |
| Coefficient de température | Coefficient de température positif de la résistance | Coefficient de température négatif de la résistance |
| Bande de conduction | Remplie d’électrons | Reste vide |
| Bande de valence | Reste vide | Remplie d’électrons |
| Bande interdite | Aucune bande interdite | Grande bande interdite |
| Exemples | Fers, aluminium, argent, cuivre, etc. | Caoutchouc, bois, papier, etc. |
| Application | Pour la fabrication de fils et de conducteurs électriques | Comme isolant dans les câbles ou les conducteurs électriques, pour supporter les équipements électriques, etc. |
Définition du conducteur
Le conducteur est défini comme le matériau qui permet au courant électrique ou à la chaleur de le traverser. Les électrons dans un conducteur se déplacent librement d’un atome à l’autre lorsque la différence de potentiel est appliquée à travers eux. La conductivité du conducteur dépend du nombre d’électrons libres dans la coquille la plus externe de l’orbite. La conductivité du matériau est directement proportionnelle au nombre d’électrons libres.
La conductivité du matériau est directement proportionnelle au nombre d’électrons libres.La bande de valence et la bande de conductance d’un conducteur sont superposées l’une à l’autre et donc il n’y a pas de bande d’énergie interdite. La résistance du conducteur est très faible, ce qui permet aux charges de se déplacer librement d’un endroit à l’autre lorsqu’une tension est appliquée. Le cuivre, l’aluminium, l’argent, le mercure, etc. sont quelques exemples de conducteur.
Définition de l’isolant
Les matériaux qui ne permettent pas au courant électrique ou à la chaleur de passer à travers lui un tel type de matériau est appelé un isolant. La liaison covalente entre les atomes d’un isolant est très forte.Ainsi, les électrons ou les charges ne se déplacent pas librement. La résistivité de l’isolant est très élevée.
La bande interdite entre la bande de valence et la bande de conduction d’un isolant est très grande, et donc les électrons ont besoin d’une grande énergie pour passer de la bande de valence à la bande de conduction.
L’isolant est principalement utilisé pour séparer le conducteur et pour supporter l’équipement électrique. Il est également utilisé dans un câble électrique. Le papier, le bois, la porcelaine, etc, sont quelques exemples d’isolant.
Différences clés entre conducteur et isolant
- Le conducteur est le type de matériau qui permet au courant électrique ou à la chaleur de le traverser alors que l’isolant ne permet pas au courant électrique ou à la chaleur de le traverser.
- Le champ électrique n’existe que sur la surface du conducteur et il reste nul à l’intérieur du conducteur alors qu’il n’existe pas sur un isolant.
- Le conducteur, lorsqu’il est placé dans un champ magnétique ne stocke pas d’énergie alors que l’isolant stockait de l’énergie dans un champ magnétique.
- La conductivité thermique du conducteur est élevée, alors que celle de l’isolant est faible.
- La conductivité thermique est la propriété du matériau qui permet à la chaleur de le traverser sans aucune obstruction.
- La liaison covalente entre les atomes d’un conducteur est très faible alors que dans un isolant elle est très forte.
- La liaison covalente est la liaison chimique entre les atomes qui implique le partage des électrons.
- Dans un conducteur, les électrons se déplacent librement d’un atome à l’autre chaque fois qu’une différence de potentiel est appliquée à travers lui alors que, dans un isolant, les électrons sont fixés en raison des forces au niveau atomique.
- La conductivité du conducteur est élevée, alors que celle des isolants est faible.
- La conductivité est la vitesse à laquelle la chaleur ou la charge traverse le matériau.
- La résistance du conducteur est très faible, et donc les électrons se déplacent librement d’atome en atome. La résistance de l’isolant est très élevée.
- Le conducteur a un grand nombre d’électrons libres alors que l’isolant n’a pas un grand nombre d’électrons libres.
- Le potentiel sur le conducteur reste le même en tout point alors que dans les isolants le potentiel reste nul.
- La résistivité du conducteur varie de élevée à faible alors que la résistivité d’un isolant est très élevée.
- La résistivité est le pouvoir résistant du matériau.
- Le conducteur a un coefficient thermique de résistance positif alors que l’isolant a le coefficient thermique de résistance négatif..
- Le coefficient thermique de résistance décrit le changement de la propriété physique du matériau avec la température. Si la résistance augmente avec la température, alors on l’appelle le coefficient thermique positif de la résistance. En coefficient thermique négatif, la résistance diminue avec l’augmentation de la température.
- La bande de conduction d’un conducteur est pleine d’électrons alors que la bande de conduction d’un isolant est vide.
- La bande de valence d’un conducteur est vide alors que la bande de valence d’un isolant est pleine d’électrons.
- Il n’y a pas de bande interdite dans un conducteur alors que la bande interdite dans un isolant est très grande.
- La bande interdite est l’écart entre la bande de valence et la bande de conduction du matériau. Il détermine la conductivité du matériau. Si l’écart est petit, alors l’électron se déplace facilement de la bande de valence à la bande de conduction et donc le matériau est considéré comme un conducteur. Si l’écart entre eux est grand, alors le matériau est exprimé comme un isolant.
- Le cuivre, l’argent, l’aluminium, le mercure sont les exemples du conducteur. Le bois, le papier, la céramique etc. sont les exemples d’un isolant.
- Le conducteur est utilisé pour fabriquer des fils et des câbles électriques.
Point à retenir
Selon l’IACS (International Annealed Copper Standard), l’argent est considéré comme le matériau le plus conducteur. Mais le coût de l’argent est très élevé et il n’est donc pas utilisé pour la fabrication de fils et de câbles électriques.