Il conduttore e l’isolante sono tipi di materiale. Una delle principali differenze tra il conduttore e l’isolante è che il conduttore permette all’energia (cioè, corrente o calore) di passare attraverso di esso, mentre l’isolante non permette all’energia di passare attraverso di esso. Alcune altre differenze tra loro sono spiegate di seguito sotto forma di tabella di confronto.
Contenuto: Conduttore V/s Isolante
- Cartina di confronto
- Definizione
- Differenze chiave
- Punto da ricordare
Cartina di confronto
Base di confronto | Conduttore | Insulatore |
---|---|---|
Definizione | Materiale che permette il passaggio della corrente elettrica o del calore. | Materiale che permette alla corrente elettrica o al calore di attraversarlo. |
Campo elettrico | Esiste sulla superficie ma rimane zero all’interno del conduttore. | Non esiste sull’isolante. |
Campo magnetico | Accumula energia | Non accumula energia |
Potenziale | Rimane uguale in tutti i punti del conduttore. | Rimane zero. |
Conducibilità termica | Alta | Bassa |
Legame covalente | debole | forte |
Conduttività | molto alta | bassa |
Resistenza | Bassa | Alta |
Elettroni | Si muovono liberamente | Non si muovono liberamente |
Restività | Varia da alta a bassa | Alta |
Coefficiente di temperatura | Coefficiente di temperatura positivo della resistenza | Coefficiente di temperatura negativo della resistenza |
Banda di conduzione | Pieno di elettroni | Rimane vuoto |
Banda di valenza | Rimane vuota | Vuota di elettroni |
Gap proibito | Nessun gap proibito | Grande gap proibito |
Esempi | Ironi, alluminio, argento, rame, ecc. | Gomma, legno, carta, ecc. |
Applicazione | Per fare fili elettrici e conduttori | Come isolamento in cavi elettrici o conduttori, per sostenere apparecchiature elettriche ecc. |
Definizione di conduttore
Il conduttore è definito come il materiale che permette alla corrente elettrica o al calore di passare attraverso di esso. Gli elettroni in un conduttore si muovono liberamente da atomo ad atomo quando la differenza di potenziale è applicata attraverso di loro. La conduttività del conduttore dipende dal numero di elettroni liberi nel guscio più esterno dell’orbita. La conduttività del materiale è direttamente proporzionale al numero di elettroni liberi.
La conduttività del materiale è direttamente proporzionale al numero di elettroni liberi.La banda di valenza e la banda di conduttività di un conduttore sono sovrapposte l’una all’altra e quindi non c’è un gap energetico proibito. La resistenza del conduttore è molto bassa a causa della quale le cariche si muovono liberamente da un posto all’altro quando la tensione è applicata attraverso di loro. Il rame, l’alluminio, l’argento, il mercurio, ecc. sono alcuni esempi di conduttore.
Definizione di isolante
I materiali che non permettono alla corrente elettrica o al calore di passare attraverso di loro, questo tipo di materiale è chiamato isolante. Il legame covalente tra gli atomi di un isolante è molto forte, quindi gli elettroni o le cariche non si muovono liberamente. La resistività dell’isolante è molto alta.
La lacuna proibita tra la banda di valenza e la banda di conduzione di un isolante è molto grande, e quindi gli elettroni richiedono una grande energia per spostarsi dalla banda di valenza alla banda di conduzione.
L’isolante è usato principalmente per separare il conduttore e per sostenere le apparecchiature elettriche. È anche usato in un cavo elettrico. Carta, legno, porcellana, ecc, sono alcuni esempi di un isolante.
Fondamentali differenze tra conduttore e isolante
- Il conduttore è il tipo di materiale che permette alla corrente elettrica o al calore di passare attraverso di esso mentre l’isolante non permette alla corrente elettrica o al calore di passare attraverso di esso.
- Il campo elettrico esiste solo sulla superficie del conduttore, e rimane zero all’interno del conduttore mentre non esiste su un isolante.
- Il conduttore, se posto in un campo magnetico non immagazzina energia, mentre l’isolante immagazzina energia in un campo magnetico.
- La conduttività termica del conduttore è alta, mentre la conduttività termica dell’isolante è bassa.
- La conduttività termica è la proprietà del materiale che permette al calore di passare attraverso di esso senza alcuna ostruzione.
- Il legame covalente tra gli atomi di un conduttore è molto debole mentre in un isolante è molto forte.
- Il legame covalente è il legame chimico tra gli atomi che comporta la condivisione di elettroni.
- Nel conduttore, gli elettroni si muovono liberamente da atomo ad atomo ogni volta che una differenza di potenziale viene applicata attraverso di esso mentre, in un isolante, gli elettroni sono fissati a causa di forze a livello atomico.
- La conduttività del conduttore è alta, mentre la conduttività degli isolanti è bassa.
- La conduttività è la velocità con cui il calore o la carica scorre attraverso il materiale.
- La resistenza del conduttore è molto bassa, e quindi gli elettroni si muovono liberamente da atomo ad atomo. La resistenza dell’isolante è molto alta.
- Il conduttore ha un gran numero di elettroni liberi mentre l’isolante non ha un gran numero di elettroni liberi.
- Il potenziale sul conduttore rimane uguale in tutti i punti mentre negli isolanti il potenziale rimane zero.
- La resistività del conduttore varia da alta a bassa mentre la resistività di un isolante è molto alta.
- La resistività è il potere di resistenza del materiale.
- Il conduttore ha un coefficiente termico di resistenza positivo mentre l’isolante ha il coefficiente termico di resistenza negativo.
- Il coefficiente termico di resistenza descrive il cambiamento della proprietà fisica del materiale con la temperatura. Se la resistenza aumenta con la temperatura, allora si chiama coefficiente termico di resistenza positivo. Nel coefficiente termico negativo, la resistenza diminuisce con l’aumento della temperatura.
- La banda di conduzione di un conduttore è piena di elettroni mentre la banda di conduzione di un isolante è vuota.
- La banda di valenza di un conduttore è vuota mentre la banda di valenza di un isolante è piena di elettroni.
- Non c’è gap proibito in un conduttore mentre il gap proibito in un isolante è molto grande.
- Il gap proibito è il gap tra la banda di valenza e la banda di conduzione del materiale. Determina la conduttività del materiale. Se il gap è piccolo, allora l’elettrone si sposta facilmente dalla banda di valenza alla banda di conduzione e quindi il materiale è considerato un conduttore. Se la lacuna tra loro è grande, allora il materiale è espresso come un isolante.
- Rame, argento, alluminio, mercurio sono gli esempi del conduttore. Il legno, la carta, la ceramica ecc. sono gli esempi di un isolante.
- Il conduttore è usato per fare fili e cavi elettrici.L’isolante è usato per separare i conduttori che trasportano la corrente e per sostenere le apparecchiature elettriche.
Punto da ricordare
Secondo lo IACS (International Annealed Copper Standard), l’argento è considerato il materiale più conduttore. Ma il costo dell’argento è molto alto e quindi non viene usato per fare fili e cavi elettrici.