Qual é a diferença entre dielétricos e condutores?

Todas as substâncias consistem em moléculas, moléculas de átomos, átomos de núcleos carregados positivamente em torno dos quais elétrons negativos estão localizados. Sob certas condições, os elétrons podem deixar seu núcleo e se mover para o vizinho. O átomo em si se torna positivamente carregado e o vizinho recebe uma carga negativa. O movimento de cargas negativas e positivas sob a ação de um campo elétrico é chamado de corrente elétrica.

Dependendo das propriedades dos materiais para conduzir eletricidade, eles são divididos em:

  1. Guias.
  2. Dielétrica
  3. Semicondutores

Propriedades do condutor

Os condutores têm boa condutividade elétrica . Isto se deve ao fato de que eles têm um grande número de elétrons livres que não pertencem especificamente a nenhum dos átomos que podem se mover livremente sob a ação de um campo elétrico.

A maioria dos condutores tem baixa resistividade e conduz a corrente elétrica com perdas muito pequenas. Devido ao fato de que elementos que são idealmente puros em composição química não existem na natureza, qualquer material contém impurezas. Impurezas em condutores ocupam lugares na rede cristalina e, como regra, impedem a passagem de elétrons livres sob a ação de uma voltagem aplicada.

As impurezas degradam as propriedades do condutor. Quanto mais impurezas, mais elas afetam os parâmetros de condutividade.

Bons condutores com baixa resistividade são tais materiais:

  • Ouro
  • Prata.
  • Cobre
  • Alumínio
  • Ferro

Ouro e prata são bons condutores, mas por causa do alto custo, eles são usados ​​onde é necessário obter condutores de boa qualidade com um pequeno volume. Estes são principalmente circuitos eletrônicos, microcircuitos, condutores de dispositivos de alta freqüência nos quais o próprio condutor é feito de material barato (cobre), que é coberto com uma fina camada de prata ou ouro no topo. Isso proporciona oportunidades com um consumo mínimo de boas características de frequência de metal precioso do condutor.

Cobre e alumínio são metais mais baratos. Com um ligeiro decréscimo nas características desses materiais, seu preço é de magnitude mais baixa, o que possibilita seu uso em massa. Aplicado em eletrônica, engenharia elétrica. Na eletrônica, estes são rastros de placas de circuito impresso, pernas de radioelementos, radiadores, etc.

O parâmetro de condutividade é muito dependente da temperatura do próprio material. À medida que a temperatura do cristal aumenta, a oscilação de elétrons na rede cristalina aumenta, dificultando a passagem livre de elétrons livres. Ao diminuir - ao contrário, a resistência diminui e em algum valor próximo do zero absoluto, a resistência se torna zero e surge o efeito da supercondutividade.

Propriedades dielétricas

Dielétricos em sua rede cristalina contêm muito poucos elétrons livres que podem transferir carga sob a ação de um campo elétrico. A esse respeito, ao criar uma diferença de potencial em um dielétrico, a corrente que passa por ele é tão insignificante que é considerada zero - o dielétrico não conduz uma corrente elétrica. Junto com isso, as impurezas contidas em qualquer dielétrico, como regra, pioram suas propriedades dielétricas. A corrente que passa pelo dielétrico sob a ação da tensão aplicada é determinada principalmente pela quantidade de impurezas.

Dielétrica

Os dielétricos mais comuns recebidos em engenharia elétrica, onde é necessário proteger o pessoal dos efeitos nocivos da corrente elétrica. Estas são alças isolantes de vários instrumentos e dispositivos de equipamentos de medição. Na eletrônica, existem juntas de capacitores, isolamento de fios, juntas dielétricas necessárias para o dissipador de calor dos elementos ativos, o estojo do instrumento.

Semicondutores são materiais que conduzem eletricidade sob certas condições, caso contrário, eles se comportam como dielétricos.

Tabela: qual a diferença entre condutores e dielétricos?

ExplorerDielétrico
Disponibilidade de elétrons livresPresente em grandes quantidadesNenhum, ou presente, mas muito poucos
A capacidade dos materiais para conduzir corrente elétricaConduz bemNão conduz, ou a corrente é um pouco pequena
O que acontece quando a tensão aplicada aumentaA corrente que passa pelo condutor aumenta de acordo com a lei de OhmA corrente que passa pelo dielétrico varia ligeiramente e, quando um determinado valor é atingido, ocorre a quebra elétrica
MateriaisOuro, prata, cobre e suas ligas, alumínio e ligas, ferro e outrosEbonite, PTFE, borracha, mica, vários plásticos, polietileno e outros materiais
Resistênciade 10-5 a 10-8 graus Ohm / m1010 - 1016 ohm / m
Impacto de impurezas na resistência do materialImpurezas prejudicam a condutividade do material, o que prejudica suas propriedadesAs impurezas melhoram a condutividade do material, o que prejudica suas propriedades
Mudanças nas propriedades quando a temperatura ambiente mudaCom o aumento da temperatura - a resistência aumenta, com uma diminuição - diminui. Em temperaturas muito baixas - supercondutividade.Com o aumento da temperatura - a resistência diminui.

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