10 esempi di conduttori elettrici e isolanti

Sai come funzionano i conduttori elettrici e gli isolanti? In caso contrario, esaminiamo solo i conduttori e gli isolanti.

Conduttori vs. isolanti

In parole semplici, i conduttori elettrici sono materiali che conducono elettricità, mentre gli isolanti no. Come funziona? Il fatto che una sostanza conduca elettricità dipende dalla facilità con cui gli elettroni possono muoversi attraverso di essa. Ad esempio, i protoni non si muovono perché, mentre porterebbero una carica elettrica, sono legati ad altri protoni e neutroni nei nuclei atomici. Gli elettroni di valenza sono come pianeti esterni in orbita attorno a una stella. Sono abbastanza attratti da rimanere in posizione, ma non sempre ci vuole molta energia per metterli fuori posto. I metalli perdono e guadagnano rapidamente elettroni, quindi sono in cima alla lista dei conduttori.

Le molecole organiche sono principalmente isolanti, in parte perché sono tenute insieme da legami covalenti (elettroni condivisi) e anche perché il legame idrogeno aiuta a stabilizzare molte molecole. La maggior parte dei materiali non sono né buoni conduttori né buoni isolanti. Non conducono prontamente, ma se viene fornita abbastanza energia, gli elettroni si muoveranno.

Alcuni materiali in forma pura sono isolanti ma conducono se vengono drogati con piccole quantità di un altro elemento o se contengono impurità. Ad esempio, la maggior parte delle ceramiche sono eccellenti isolanti, ma se li droghi, puoi creare un superconduttore. L'acqua pura è un isolante, mentre l'acqua sporca conduce debolmente e l'acqua salata con i suoi ioni liberi galleggia bene.

10 conduttori elettrici

Il migliore conduttore elettrico, in condizioni di temperatura e pressione ordinarie, è l'elemento metallico argento. Non è sempre una scelta ideale come materiale, tuttavia, a causa del suo costo e perché si appanna. Lo strato di ossido noto come appannamento non è conduttivo. Allo stesso modo, ruggine, verderame e altri strati di ossido riducono la conduttività. I seguenti sono esempi di conduttori elettrici efficaci:

1. Argento
2. Oro
3. Rame
4. Alluminio
5. Mercurio
6. Acciaio
7. Ferro
8. L'acqua di mare
9. Calcestruzzo
10. Mercurio

Più conduttori:

• Platino
• Ottone
• Bronzo
• Grafite
• Acqua sporca
• Succo di limone

10 isolanti elettrici

1. Gomma da cancellare
2. Bicchiere
3. Acqua pura
4. Olio
5. Aria
6. Diamante
7. Legno secco
8. Cotone secco
9. Plastica
10. Asfalto

Più isolanti:

• lana di vetro
• Carta asciutta
• Porcellana
• Ceramica
• Quarzo

Altri fattori che influenzano la conduttività

Vale la pena notare che la forma e le dimensioni di un materiale influiscono sulla sua conduttività. Ad esempio, un grosso pezzo di materia condurrà meglio di un sottile pezzo della stessa dimensione e lunghezza. Se prendi due pezzi di un materiale dello stesso spessore, ma uno è più corto dell'altro, quello più corto si comporta meglio. Questo perché il pezzo più corto ha meno resistenza, più o meno allo stesso modo in cui è più facile forzare l'acqua attraverso un tubo corto rispetto a uno lungo.

La temperatura influisce anche sulla conducibilità. All'aumentare della temperatura, gli atomi e i loro elettroni acquisiscono energia. Alcuni isolanti (ad es. Vetro) sono conduttori scadenti quando sono freddi, ma buoni conduttori quando sono caldi. La maggior parte dei metalli sono conduttori migliori quando sono freddi e meno efficienti quando sono caldi. Alcuni buoni conduttori diventano superconduttori a temperature estremamente basse.

Sebbene gli elettroni scorrano attraverso un materiale conduttivo, non danneggiano gli atomi né causano usura, come farebbe per esempio l'attrito dell'acqua in un canyon. Tuttavia, gli elettroni in movimento subiscono resistenza o causano attrito. Il flusso di corrente elettrica può portare al riscaldamento di un materiale conduttivo.