Электричество течет на атомном уровне от электронов, путешествующих между атомами в веществе. Эти валентные или свободные электроны варьируются между веществами, заставляя их проявлять различные электрические свойства. Те вещества, которые хорошо переносят электрический ток, называются проводниками, а вещества, которые препятствуют этому перемещению, называются изоляторами.
Существует много типов проводников и изоляторов.Проводники
Материалы, которые содержат атомы со свободно движущимися электронами, используются в качестве проводников в любой отрасли промышленности и области, где требуется электричество. Многие металлы имеют хорошие проводящие свойства, в том числе медь, алюминий, сталь, свинец, золото и серебро. Другие металлы, такие как железо, могут нести электрические токи, но не так эффективно.
Полупроводники
Некоторые материалы обладают свойствами как проводников, так и изоляторов, таких как силикон и германий. Эти вещества являются сердцем современной электроники и имеют четыре валентных электрона, обеспечивающих переключающие способности, требуемые транзисторами, встроенными микросхемами и компьютерными процессорами. Другие полупроводники включают солнечные фотоэлектрические элементы, светодиоды (светодиоды) и выпрямители.
Натуральные изоляторы
Большинство веществ, встречающихся в природе, попадают в категорию изоляторов. Эти вещества обычно представляют собой сочетание более чистых изоляторов, таких как дерево, глина и камни. В прошлом солома, ткань и смола использовались в качестве электрических изоляторов, а фарфор использовался в линиях с высоким и низким энергопотреблением на ранних этапах строительства.
Изоляторы
Вещества, которые имеют семь или восемь валентных электронов, известны как изоляторы. Они подавляют поток электричества на атомном уровне и используются для разделения и изоляции электрических сигналов. Примеры традиционных изоляторов включают резину, пластмассу и стекло. Также были разработаны синтетические изоляторы, в том числе нейлоновые и бумажные композиты.
