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. أي قدرة العنصر على السماح للأيونات أو الإلكترونات بحرية. بناءً على الموصلية ، يتم تصنيف العناصر إلى موصلات وعوازل.
موصل مقابل عازل
الفرق بين الموصل والعازل هو أن الأخير يقاوم التدفق الحر للطاقة الحرارية أو الكهربائية. الأول من ناحية أخرى ، يتقبل تدفق الحرارة أو الكهرباء.
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 جدًا بينها. وبالتالي ، لا توجد حركة حرة أو تبادل للإلكترونات.
أيضًا ، تحتوي العوازل على مساحة كبيرة جدًا تُعرف بالفجوة المحظورة بين شريط التوصيل وحزام 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 يستمر في البقاء في موضع البداية ولا يتشتت عبر الطبقة الخارجية للكائن. وبالتالي ، يحتاج المرء إلى فرك هذا الجسم بمادة مناسبة حتى يتم شحنه. طريقة أخرى يمكن استخدامها لشحن مثل هذا الكائن من خلال الحث.
في الدائرة الكهربائية ، تُستخدم العوازل بشكل أساسي لإبقاء الموصلات بعيدة عن بعضها البعض وعن الكائنات الأخرى الموجودة حول الدائرة. تضمن العوازل بقاء التيار المتدفق عبر الأسلاك 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. معظم العوازل مصنوعة من غير المعادن مثل المطاط والبلاستيك والخزف والميكا والألياف الزجاجية وما إلى ذلك.
الاختلافات الرئيسية بين الموصل والعازل
استنتاج
من المهم ملاحظة أن موصلية مادة ما تعتمد على بنية ذراتها. قد تثبت المادة أنها موصلة جيدة إذا كانت ذراتها غير قادرة على تجميع إلكتروناتها الخارجية معًا. نظرًا لأنه بسبب هذه الإلكترونات الخارجية ، يمكن أن تنتقل الحرارة أو الشحنة الكهربائية من ذرة إلى أخرى وبالتالي عبر المادة المعنية ككل. إذا كانت ذرات المادة تحتوي على إلكترونات متماسكة بإحكام ، فإن المادة تثبت أنها موصل سيء أو عازل.
ومع ذلك ، فإن كل من الموصلات والعوازل مهمة بالنسبة لنا خاصة عندما يتعلق الأمر بالتعامل مع الأجهزة الكهربائية. تتكون المفاتيح والمآخذ والمقابس الكهربائية من موصلات. بينما تستخدم عوازل مثل المطاط والبلاستيك لصنع الغطاء الخارجي للمفاتيح والأسلاك الكهربائية والمقابس والأجهزة الكهربائية الأخرى.
