Inzicht in elektrische geleidbaarheid

* elektronen: Elektriciteit is in wezen de stroom van elektronen. Voor een materiaal om elektriciteit te leiden, moet het direct beschikbare elektronen hebben die vrij kunnen bewegen.

* Atomische structuur: De opstelling van atomen binnen een materiaal bepaalt de geleidbaarheid ervan.

* Weerstand: Materialen die de stroom van elektriciteit weerstaan, worden isolatoren genoemd. Materialen die een gemakkelijke stroming mogelijk maken, worden geleiders genoemd.

Materialen classificeren

* dirigenten:

* metalen: Metalen zoals koper, zilver, goud en aluminium zijn uitstekende geleiders. Ze hebben een "zee" van vrije elektronen die gemakkelijk bewegen als reactie op een elektrisch veld.

* Enkele oplossingen: Zoutwater, zure oplossingen en sommige andere vloeistoffen kunnen elektriciteit leiden als gevolg van de aanwezigheid van ionen (geladen atomen of moleculen).

* isolatoren:

* niet -metalen: Veel niet -metalen zoals rubber, plastic, glas en hout zijn goede isolatoren. Ze hebben strak gebonden elektronen die niet gemakkelijk bewegen.

* lucht: In zijn normale toestand is lucht een goede isolator, daarom wordt het gebruikt om elektrische draden te scheiden.

* halfgeleiders:

* silicium en germanium: Deze elementen vallen tussen geleiders en isolatoren. Ze kunnen onder bepaalde omstandigheden worden uitgevoerd, waardoor ze essentieel zijn voor het bouwen van transistors en andere elektronische apparaten.

Hoe te testen op geleidbaarheid

1. Eenvoudig circuit: Een basiscircuit met een batterij, een gloeilamp en draden kunnen de geleidbaarheid testen. Als de gloeilamp oplicht wanneer een materiaal in het circuit wordt geplaatst, geleidt het materiaal elektriciteit.

2. multimeter: Een multimeter is een preciezer hulpmiddel dat weerstand kan meten (het tegenovergestelde van geleidbaarheid). Een lage weerstandslezing duidt op een goede dirigent.

Belangrijke factoren die de geleidbaarheid beïnvloeden:

* Temperatuur: Geleidbaarheid neemt in het algemeen af ​​met toenemende temperatuur in metalen, maar neemt toe in halfgeleiders.

* onzuiverheden: Zelfs kleine hoeveelheden onzuiverheden kunnen de geleidbaarheid aanzienlijk beïnvloeden.

* Druk: Hoge druk kan de geleidbaarheid in sommige materialen verhogen.

Samenvattend

Het vermogen van een materiaal om elektriciteit te dragen hangt af van de beschikbaarheid van vrije elektronen en de atoomstructuur ervan. Metalen zijn over het algemeen goede geleiders, terwijl niet -metalen goede isolatoren zijn. Halfgeleiders vertonen tussenliggende gedrag. U kunt testen op geleidbaarheid met behulp van een eenvoudig circuit of een multimeter.