A vezető és a szigetelő az anyagtípusok. A vezető és a szigetelő közötti egyik fő különbség az, hogy a vezető átengedi az energiát (azaz az áramot vagy a hőt ), míg a szigetelő nem engedi át az energiát. Az alábbiakban összehasonlító táblázat formájában ismertetünk néhány további különbséget közöttük.
Tartalom: Vezető V/s Szigetelő
- Összehasonlító táblázat
- Meghatározás
- Főbb különbségek
- Megjegyzendő pont
Összehasonlító táblázat
| Összehasonlítási alap | Vezető | Intolátor | |
|---|---|---|---|
| Definíció | Anyag, amely lehetővé teszi az elektromos áram vagy hő áthaladását. | Az elektromos áram vagy a hő áthaladását korlátozza. | |
| Elektromos mező | Létezik a felületen, de a vezető belsejében nulla marad. | A szigetelőn nem létezik. | |
| Mágneses mező | Energiát tárol | Nem tárol energiát | |
| Potenciál | A vezető minden pontján azonos marad. | Nulla marad. | |
| Thermikus vezetőképesség | magas | alacsony | |
| Kovalens kötés | gyenge | erős | |
| Konduktivitás | nagyon magas | alacsony | |
| ellenállás | alacsony | magas | |
| elektronok | szabadon mozognak | nem mozognak szabadon | |
| rezisztivitás | Változik a magas és az alacsony között | magas | |
| Hőmérsékleti együttható | Pozitív hőmérsékleti ellenállási együttható | Negatív hőmérsékleti ellenállási együttható | |
| Vezetési sáv | Elektronokkal teli | Marad üres | |
| Valencia sáv | Marad üres | Teli elektronokkal | |
| Tiltott rés | Nincs tiltott rés | Nagy tiltott rés | Nagy tiltott rés |
| Példák | Ironok, alumínium, ezüst, réz stb. | Gumi, fa, papír stb. | |
| Alkalmazás | Elektromos vezetékek és vezetékek készítésére | Elektromos kábelek vagy vezetékek szigetelésére, elektromos berendezések alátámasztására stb. |
A vezető definíciója
A vezetőt olyan anyagként definiáljuk, amely lehetővé teszi az elektromos áram vagy hő áthaladását. A vezetőben az elektronok szabadon mozognak atomról atomra, amikor potenciálkülönbséget alkalmazunk rajtuk. A vezető vezetőképessége a pálya legkülső héjában lévő szabad elektronok számától függ. Az anyag vezetőképessége egyenesen arányos a szabad elektronok számával.
Az anyag vezetőképessége egyenesen arányos a szabad elektronok számával.A vezető valenciasávja és vezetési sávja átfedik egymást, ezért nincs tiltott energiarés. A vezető ellenállása nagyon alacsony, aminek köszönhetően a töltések szabadon mozognak egyik helyről a másikra, amikor feszültséget kapcsolunk rájuk. A vezetőre példa a réz, az alumínium, az ezüst, a higany stb.
A szigetelő definíciója
Azokat az anyagokat, amelyek nem engedik át az elektromos áramot vagy a hőt, az ilyen típusú anyagokat szigetelőnek nevezzük. A szigetelő anyag atomjai között nagyon erős a kovalens kötés. így az elektronok vagy töltések nem mozognak szabadon. A szigetelő fajlagos ellenállása nagyon nagy.
A szigetelő valenciasávja és vezetési sávja közötti tiltott rés nagyon nagy, ezért az elektronoknak nagy energiára van szükségük ahhoz, hogy a valenciasávból a vezetési sávba lépjenek.
A szigetelőt elsősorban a vezető elválasztására és az elektromos berendezések hordozására használják. Az elektromos kábelben is használják. Papír, fa, porcelán stb, néhány példa a szigetelőre.
Főbb különbségek a vezető és a szigetelő között
- A vezető olyan anyagtípus, amely átengedi az elektromos áramot vagy a hőt, míg a szigetelő nem engedi át az elektromos áramot vagy a hőt.
- Az elektromos tér csak a vezető felületén létezik, és a vezető belsejében nulla marad, míg a szigetelőn nem létezik.
- A vezető, ha mágneses térbe kerül, nem tárol energiát, míg a szigetelő mágneses térben tárolja az energiát.
- A vezető hővezetőképessége magas, míg a szigetelő hővezetőképessége alacsony.
- A hővezetőképesség az anyag azon tulajdonsága, amely lehetővé teszi, hogy a hő akadálytalanul áthaladjon rajta.
- A vezető atomjai közötti kovalens kötés nagyon gyenge, míg a szigetelőben nagyon erős.
- A kovalens kötés az atomok közötti kémiai kötés, amely az elektronok megosztásával jár.
- A vezetőben az elektronok szabadon mozognak atomról atomra, amikor potenciálkülönbséget alkalmaznak rajta, míg a szigetelőben az elektronok az atomi szintű erők miatt rögzítettek.
- A vezető vezetőképessége magas, míg a szigetelők vezetőképessége alacsony.
- A vezetőképesség az a sebesség, amellyel a hő vagy a töltés átáramlik az anyagon.
- A vezető ellenállása nagyon kicsi, ezért az elektronok szabadon mozognak atomról atomra. A szigetelő ellenállása nagyon nagy.
- A vezetőben nagyszámú szabad elektron van, míg a szigetelőben nincs nagyszámú szabad elektron.
- A vezető potenciálja minden ponton azonos marad, míg a szigetelőben a potenciál nulla.
- A vezető fajlagos ellenállása magas és alacsony között változik, míg a szigetelő fajlagos ellenállása nagyon magas.
- A fajlagos ellenállás az anyag ellenállóképessége.
- A vezetőnek pozitív a hőellenállási együtthatója, míg a szigetelőnek negatív a hőellenállási együtthatója.
- A hőellenállási együttható az anyag fizikai tulajdonságának változását írja le a hőmérséklet függvényében. Ha az ellenállás a hőmérséklettel nő, akkor pozitív termikus ellenállási együtthatónak nevezzük. Negatív hőtényező esetén az ellenállás a hőmérséklet növekedésével csökken.
- A vezetők vezetési sávja tele van elektronokkal, míg a szigetelők vezetési sávja üres.
- A vezető valenciasávja üres, míg a szigetelő valenciasávja tele van elektronokkal.
- A vezetőben nincs tiltott rés, míg a szigetelőben a tiltott rés nagyon nagy.
- A tiltott rés az anyag valenciasávja és vezetési sávja közötti rés. Ez határozza meg az anyag vezetőképességét. Ha a rés kicsi, akkor az elektron könnyen átkerül a valenciasávból a vezetési sávba, és ezért az anyagot vezetőnek tekintjük. Ha a köztük lévő rés nagy, akkor az anyagot szigetelőként fejezik ki.
- A vezetőre példa a réz, az ezüst, az alumínium, a higany. A szigetelőre a fa, a papír, a kerámia stb. a példa.
- A vezetőt elektromos vezetékek és kábelek készítésére használják.
Megjegyzendő
Az IACS (International Annealed Copper Standard) szerint az ezüst a legvezetőbb anyagnak számít. Az ezüst ára azonban nagyon magas, ezért nem használják elektromos vezetékek és kábelek készítéséhez.