هناك أنواع مختلفة من العناصر في محيطنا. يتم تنظيم هذه العناصر في فئات مختلفة بناءً على سماتها المادية مثل الشكل والحجم واللون والملمس والقطبية والقابلية للتطويع والذوبان وما إلى ذلك.
إحدى هذه الفئات المهمة بناءً على العناصر التي يتم تصنيفها هي الموصلية. هذه هي قدرة المكون على السماح للأيونات أو الإلكترونات بالتحرك بحرية. بناءً على الموصلية ، يتم تصنيف العناصر إلى موصلات وعوازل.
الوجبات السريعة الرئيسية
- الموصلات عبارة عن مواد تسمح بتدفق الشحنات الكهربائية ، مما يجعلها مكونات أساسية في الدوائر الكهربائية ونقل الطاقة.
- العوازل هي مواد تقاوم تدفق الشحنات الكهربائية ، وتوفر الحماية من التيارات الكهربائية وتساعد على منع الدوائر القصيرة والمخاطر الكهربائية.
- يعتمد الاختيار بين الموصلات والعوازل على التطبيق المحدد ، حيث تسهل الموصلات تدفق الكهرباء والعوازل تمنع ذلك.
موصل مقابل عازل
الموصل هو مادة أو جسم يسمح بتدفق الإلكترونات عبره بحرية ، مما يجعله مفيدًا في حمل التيار الكهربائي. العازل هو مادة أو جسم يقاوم تدفق الإلكترونات ، وبالتالي يمنع مرور التيار الكهربائي من خلاله.
يوصف الموصل بأنه مادة تسمح للإلكترونات بالتدفق بحرية وسهولة من واحد إلى آخر في اتجاه واحد أو أكثر.
يسمح هذا التدفق الحر للإلكترونات للحرارة أو طاقة الشحن الكهربائي بالمرور عبر المادة بسرعة.
من ناحية أخرى ، فإن العازل عبارة عن مادة لا تسمح للإلكترونات بالتدفق بحرية.
على العكس من ذلك ، فهو يحمل الإلكترونات بإحكام داخل ذرات المادة. وبالتالي ، فإنه يعيق التدفق الحر للطاقة من الحرارة أو التيار الكهربائي الذي يمر عبر المادة.
جدول المقارنة
| معلمة المقارنة | موصلة | عازل |
|---|---|---|
| تعريف | يشير إلى العناصر التي تسمح بمرور التيار الكهربائي أو الحرارة من خلالها. | يشير إلى العناصر التي لا تسمح للتيار الكهربائي أو الحرارة بالمرور من خلالها. |
| الإلكترونات | لديها إلكترونات تتدفق بحرية. | لديها إلكترونات متماسكة بإحكام. |
| الحقل الكهربائي | يوجد على سطح المادة. | لا يوجد في المادة. |
| الموصلية | مرتفع | منخفض |
| يستعمل ل | عمل الأسلاك والمفاتيح والمآخذ الكهربائية. | عمل الغطاء الخارجي للأسلاك والمفاتيح والمآخذ. |
ما هو الموصل؟
v لديهم موصلية عالية ومقاومة ضعيفة للكهرباء أو طاقة حرارية تدفق.
يحدث هذا بسبب وجود "إلكترونات حرة" في التركيب الذري للموصل.
تشير "الإلكترونات الحرة" إلى تلك الإلكترونات التي يمكن تبادلها بسهولة مع إلكترونات الذرات الأخرى. أي أن ارتباطهم بالذرة التي هم جزء منها يفتقر إلى القوة.
يسمح هذا النقص في القوة بالتدفق الحر للطاقة من ذرة إلى أخرى.
يعتمد المدى الذي تسمح به المادة أو المادة للشحنات أو الحرارة بالمرور عبرها على عدد "الإلكترونات الحرة" في المدارات الخارجية لذراتها.
يمكن اعتبار مادة أو مادة موصلة جيدة إذا كان لديها المزيد من "الإلكترونات الحرة" في الغلاف الخارجي أو المحيطي لذراتها.
أيضًا ، يجب ألا تكون هناك مسافة بين ملف التوصيل الفرقة وشريط التكافؤ (المعروف باسم فجوة الطاقة المحرمة) بحيث يمكن للإلكترونات أن تنتقل بسرعة إلى ذرات أخرى.
سيتلقى الجسم المصنوع من مادة لها صفات موصلة الشحنات التي يتم تمريرها عليه من كائن آخر ويسمح بتوزيع هذه الشحنات على سطحه بالكامل
ما لم تقل قوى التنافر بين الإلكترونات الزائدة إلى أقصى حد ممكن.
يصبح تبادل الشحنات بين جسمين أمرًا سهلاً إذا احتوى كلاهما على مواد موصلة.
ومن المثير للاهتمام أن معظم الموصلات تتكون من معادن مثل الزئبق والنحاس والألمنيوم والفضة وما إلى ذلك.
من بين هؤلاء ، تعتبر الفضة أفضل موصل لكنها لا تستخدم في صنع الأسلاك الكهربائية لأن تكلفتها عالية جدًا.
ما هو العازل؟
توصف بأنها مادة أو مادة تؤخر أو تمنع تدفق التيار الكهربائي أو الحرارة. تتميز العوازل بموصلية منخفضة ومقاومة عالية لتدفق الطاقة الحرارية أو الكهربائية.
يحدث هذا لأن الذرات الموجودة في العوازل لها رابطة تساهمية قوية بينها. وبالتالي ، لا توجد حركة حرة أو تبادل للإلكترونات.
أيضًا ، تحتوي العوازل على مساحة شاسعة تُعرف بالفجوة المحظورة بين شريط التوصيل ونطاق التكافؤ ، والتي تتطلب الكثير من الطاقة من إلكترونات التكافؤ لتمرير هذه الفجوة والوصول إلى نطاق التوصيل.
عندما يتم تمرير قدر من الشحنة أو الحرارة إلى جسم مكون من مادة عازلة ، فإنه يظل في موضع البداية ولا يتشتت عبر الطبقة الخارجية للشيء.
وبالتالي ، يحتاج المرء إلى فرك هذا الجسم بمادة مناسبة حتى يتم شحنه. طريقة أخرى يمكن استخدامها لشحن مثل هذا الكائن هي الحث.
في الدائرة الكهربائية ، يتم استخدام العوازل بشكل أساسي لإبقاء الموصلات بعيدة عن بعضها البعض والأشياء الأخرى حول المسار.
تضمن العوازل أن التيار المتدفق عبر الأسلاك يبقى داخل السلك ولا يتحرك بعيدًا إلى أي جسم آخر مكون من مادة موصلة.
في حالة الطاقة الحرارية ، يقومون بتفتيت مسار تدفق الحرارة عن طريق امتصاص الحرارة المشعة. تتكون معظم العوازل من غير المعادن مثل المطاط ، البلاستيكوالخزف والميكا والألياف الزجاجية إلخ.
الاختلافات الرئيسية بين الموصل والعازل
- يسمح الموصل للطاقة ، مثل الشحنة الكهربائية أو الحرارة ، بالمرور بسرعة. في الوقت نفسه ، لا يسمح العازل للتيار الكهربائي أو الحرارة بالمرور عبره.
- العوازل لها روابط جزيئية صلبة. في الوقت نفسه ، تكون الروابط الجزيئية هشة في الموصلات.
- العوازل لها موصلية منخفضة جدا. أثناء وجوده في الموصلات ، يكون مرتفعًا جدًا.
- تتمتع العوازل بمقاومة عالية جدًا ، لذا فإن الإلكترونات متماسكة بقوة شديدة. من ناحية أخرى ، تتمتع الموصلات بمقاومة ضئيلة.
- العوازل ليس لديها أي الحقل الكهربائي، لا في الداخل ولا على السطح. أثناء وجوده في الموصلات ، يوجد على السطح ويظل صفراً في الجزء الداخلي للموصل.
لقد بذلت الكثير من الجهد في كتابة منشور المدونة هذا لتقديم قيمة لك. سيكون مفيدًا جدًا بالنسبة لي ، إذا كنت تفكر في مشاركته على وسائل التواصل الاجتماعي أو مع أصدقائك / عائلتك. المشاركة هي ♥ ️
