Przewodnik i izolator są rodzaje materiałów. Jedną z głównych różnic między przewodnikiem i izolatorem jest to, że przewodnik pozwala energii (tj. prąd lub ciepło), aby przejść przez niego, podczas gdy izolator nie pozwala energii, aby przejść przez niego. Niektóre inne różnice między nimi są wyjaśnione poniżej w formie wykresu porównawczego.
Treść: Conductor V/s Insulator
- Comparison Chart
- Definition
- Key Differences
- Point to Remember
Comparison Chart
| Basis For Comparison | Przewodnik | Insulator |
|---|---|---|
| Definicja | Materiał, który pozwala na przejście przez niego prądu elektrycznego lub ciepła. | ogranicza przepływ prądu elektrycznego lub ciepła przez niego. |
| Pole elektryczne | Istnieją na powierzchni, ale pozostają zerowe wewnątrz przewodnika. | Nie istnieją na izolatorze. |
| Pole magnetyczne | Zachowuje energię | Nie zachowuje energii |
| Potencjał | Pozostaje taki sam we wszystkich punktach przewodnika. | Pozostaje zerowy. |
| Przewodnictwo cieplne | Wysokie | Niskie |
| Wiązanie kowalencyjne | Słabe | Silne |
| Przewodnictwo | Bardzo wysokie | Niskie |
| Odporność | Niska | Wysoka |
| Elektrony | Swobodnie poruszają się | Nie poruszają się swobodnie |
| Resistywność | Waha się od wysokiej do niskiej | Wysoka |
| Współczynnik temperaturowy | Dodatni temperaturowy współczynnik rezystancji | Ujemny temperaturowy współczynnik rezystancji |
| Pasmo przewodzenia | Pełne elektronów | Pozostaje puste |
| Pasmo walencyjne | Pozostaje puste | Pełne elektronów |
| Przerwa wzbroniona | Brak przerwy wzbronionej | Duża przerwa wzbroniona |
| Przykłady | Żelazo, aluminium, srebro, miedź itp. | Guma, drewno, papier, itp. |
| Zastosowanie | Do produkcji przewodów elektrycznych i przewodników | Jako izolacja w kablach elektrycznych lub przewodnikach, do podtrzymywania urządzeń elektrycznych itp. |
Definicja przewodnika
Przewodnik jest zdefiniowany jako materiał, który pozwala na przepływ prądu elektrycznego lub ciepła przez niego. Elektrony w przewodniku swobodnie przemieszczają się z atomu do atomu, gdy różnica potencjałów jest przyłożona w poprzek nich. Przewodność przewodnika zależy od liczby wolnych elektronów w najbardziej zewnętrznej powłoce orbitalu. Przewodność materiału jest wprost proporcjonalna do liczby elektronów swobodnych.
Przewodność materiału jest wprost proporcjonalna do liczby elektronów swobodnych.Pasmo walencyjne i pasmo przewodnictwa przewodnika pokrywają się wzajemnie i stąd nie ma zakazanej przerwy energetycznej. Opór przewodnika jest bardzo mały, dzięki czemu ładunki swobodnie przemieszczają się z miejsca na miejsce, gdy przyłożone jest do nich napięcie. Miedź, aluminium, srebro, rtęć, itp. są niektóre z przykładów przewodnika.
Definicja izolatora
Materiały, które nie pozwalają prąd elektryczny lub ciepło, aby przejść przez niego taki rodzaj materiału nazywa się izolatorem. Wiązanie kowalencyjne między atomami izolatora jest bardzo strong.Thus, elektrony lub ładunki nie poruszają się swobodnie. Rezystywność izolatora jest bardzo wysoka.
Przestrzeń wzbroniona między pasmem walencyjnym a pasmem przewodnictwa izolatora jest bardzo duża, a zatem elektrony wymagają dużej energii do poruszania się z pasma walencyjnego do pasma przewodnictwa.
Izolator jest używany głównie do oddzielenia przewodnika i do wspierania urządzeń elektrycznych. Jest on również stosowany w kablach elektrycznych. Papier, drewno, porcelana, itp, są niektóre z przykładów izolatora.
Kluczowe różnice między przewodnikiem i izolatorem
- Przewodnik jest rodzajem materiału, który pozwala prąd elektryczny lub ciepło, aby przejść przez niego, podczas gdy izolator nie pozwala prąd elektryczny lub ciepło, aby przejść przez niego.
- Pole elektryczne istnieje tylko na powierzchni przewodnika, i pozostaje zero wewnątrz przewodnika, podczas gdy nie istnieje na izolatorze.
- Przewodnik, gdy umieszczony w polu magnetycznym nie przechowuje energii, podczas gdy izolator przechowuje energię w polu magnetycznym.
- Przewodnictwo cieplne przewodnika jest wysokie, podczas gdy przewodnictwo cieplne izolatora jest niskie.
- Przewodnictwo cieplne jest właściwością materiału, która pozwala na przejście ciepła przez niego bez przeszkód.
- Wiązanie kowalencyjne między atomami przewodnika jest bardzo słabe, podczas gdy w izolatorze jest bardzo silne.
- Wiązanie kowalencyjne to wiązanie chemiczne między atomami, które obejmuje dzielenie się elektronami.
- W przewodniku elektrony swobodnie przemieszczają się z atomu do atomu, gdy różnica potencjałów jest przyłożona w poprzek, podczas gdy w izolatorze elektrony są ustalone ze względu na siły na poziomie atomowym.
- Przewodnictwo przewodnika jest wysokie, podczas gdy przewodnictwo izolatorów jest niskie.
- Przewodnictwo to szybkość, z jaką ciepło lub ładunek przepływa przez materiał.
- Opór przewodnika jest bardzo mały, a zatem elektrony swobodnie przemieszczają się z atomu do atomu. Opór izolatora jest bardzo wysoki.
- Przewodnik ma dużą liczbę elektronów swobodnych, podczas gdy izolator nie ma dużej liczby elektronów swobodnych.
- Potencjał na przewodniku pozostaje taki sam w każdym punkcie, podczas gdy w izolatorach potencjał pozostaje zerowy.
- Oporność przewodnika zmienia się od wysokiej do niskiej, podczas gdy oporność izolatora jest bardzo wysoka.
- Resistivity to siła oporu materiału.
- Przewodnik ma dodatni współczynnik oporu cieplnego, podczas gdy izolator ma ujemny współczynnik oporu cieplnego..
- Współczynnik oporu cieplnego opisuje zmianę właściwości fizycznych materiału z temperaturą. Jeżeli rezystancja wzrasta wraz z temperaturą, wówczas nazywana jest dodatnim współczynnikiem termicznym rezystancji. W ujemnym współczynniku termicznym opór maleje wraz ze wzrostem temperatury.
- Pasmo przewodzenia przewodnika jest pełne elektronów, podczas gdy pasmo przewodzenia izolatora jest puste.
- Pasmo walencyjne przewodnika jest puste, natomiast pasmo walencyjne izolatora jest pełne elektronów.
- W przewodniku nie ma przerwy wzbronionej, natomiast przerwa wzbroniona w izolatorze jest bardzo duża.
- Przerwa wzbroniona to przerwa pomiędzy pasmem walencyjnym a pasmem przewodnictwa materiału. Decyduje ona o przewodności materiału. Jeśli przerwa jest mała, to elektron łatwo przemieszcza się z pasma walencyjnego do pasma przewodnictwa i stąd materiał jest uważany za przewodnik. Jeśli luka między nimi jest duża, to materiał jest wyrażony jako izolator.
- Miedź, srebro, aluminium, rtęć są przykłady przewodnika. Drewno, papier, ceramika itp. są przykładami izolatora.
- Przewodnik jest używany do produkcji przewodów i kabli elektrycznych.Izolator jest używany do oddzielenia przewodników przewodzących prąd i do wspierania urządzeń elektrycznych.
Punkt do zapamiętania
Zgodnie z IACS (International Annealed Copper Standard), srebro jest uważane za najbardziej przewodzący materiał. Ale koszt srebra jest bardzo wysoki i dlatego nie jest ono używane do produkcji przewodów i kabli elektrycznych.
.