Eszkola

Przewodniki i izolatory

Przydatne kalkulatory i narzędzia

Przewodnik elektryczny to substancja, która dobrze przewodzi prąd elektryczny, a przewodzenie prądu ma charakter elektronowy. Atomy przewodnika tworzą wiązania, w których elektrony walencyjne pozostają swobodne. Do przewodników zalicza się wszystkie metale. Struktura krystaliczna metali jest taka, że część elektronów może się poruszać swobodnie wewnątrz ciała. Te swobodne elektrony nazywane są walencyjnymi i pod wpływem różnych czynników takich jak światło, ciepło mogą przemieszczać się poza powierzchnię metalu. Prąd elektryczny może także płynąć przez niektóre ciecze – nazywamy je przewodnikami jonowymi. W takiej cieczy mogą się poruszać zarówno jony dodatnie, jak i ujemne.

Przykłady przewodników elektrycznych: woda, żelazo, grafit, miedź

Izolator elektryczny lub inaczej dielektryk w przeciwieństwie do przewodnika nie ma swobodnych nośników ładunku elektrycznego, które mogłyby się swobodnie w nim przemieszczać. W izolatorach jądro atomowe i elektrony powłok walencyjnych silnie ze sobą oddziałują. Dzieję się tak w większości ciał.

Przykłady izolatorów elektrycznych: drewno, guma, tworzywa sztuczne, papier.

Pewna grupa ciał ma taką budowę wewnętrzną, że po części przewodzi prąd elektryczny: gorzej niż przewodniki, a lepiej niż izolatory. Materiały te nazywamy półprzewodnikami. Materiały te posiadają zwykle mała liczbę elektronów przewodnictwa. Stan ten można zmienić poprzez domieszkowanie. Polega ono na wprowadzeniu do materiału półprzewodnikowego obcych atomów zwanych domieszkami, które dostarczają tzw. swobodne elektrony lub tzw. dziur, zachowujących się jak dodatnie nośniki ładunku elektrycznego. Przykładem półprzewodnika jest german, krzem,