Er zijn verschillende soorten elementen in onze omgeving. Deze elementen zijn georganiseerd in verschillende categorieën op basis van hun fysieke kenmerken zoals vorm, grootte, kleur, textuur, polariteit, kneedbaarheid en oplosbaarheid enzovoort.
Een dergelijke belangrijke categorie op basis waarvan elementen worden geclassificeerd, is geleidbaarheid. Dat wil zeggen, het vermogen van een element om ionen of elektronen vrij toe te laten. Op basis van hun geleidbaarheid worden elementen ingedeeld in geleiders en isolatoren.
Geleider versus isolator
Het verschil tussen geleider en isolator is dat deze laatste bestand is tegen de vrije stroom van thermische of elektrische energie. De eerste daarentegen is ontvankelijk voor de stroom van warmte of elektriciteit.
Wat is isolator?
Het wordt beschreven als een stof of materiaal dat de stroom van elektrische stroom of warmte vertraagt of blokkeert. Isolatoren hebben een lage geleidbaarheid en een hoge weerstand tegen de stroom van thermische of elektrische energie. Dit gebeurt omdat de atomen die in de isolatoren aanwezig zijn, een zeer sterke covalente binding tussen hen hebben. Bijgevolg is er geen vrije beweging of uitwisseling van elektronen.
Ook hebben isolatoren een zeer grote ruimte die bekend staat als de verboden opening tussen de geleidingsband en de valentieband, die veel energie van de valentie-elektronen vereist om door deze opening te gaan en de geleidingsband te bereiken.
Wanneer een hoeveelheid lading of warmte wordt doorgegeven aan een object dat bestaat uit een isolerend materiaal, blijft het in de beginpositie en wordt het niet verspreid over de buitenste laag van het object. Dientengevolge moet men dat object met een geschikt materiaal wrijven zodat het wordt opgeladen. Een andere methode die kan worden gebruikt om zo'n object op te laden, is door middel van inductie.
In een elektrisch circuit worden isolatoren voornamelijk gebruikt om de geleiders van elkaar en van de andere objecten rond het circuit te scheiden. Isolatoren zorgen ervoor dat de stroom die door de draden vloeit binnen de draad blijft en niet weggaat naar een ander object dat bestaat uit geleidend materiaal.
In het geval van thermische energie breken ze het warmtestroompad af door stralingswarmte te absorberen. De meeste isolatoren zijn gemaakt van niet-metalen zoals rubber, plastic, porselein, mica, glasvezel enz.
Belangrijkste verschillen tussen geleider en isolator:
Gevolgtrekking
Het is belangrijk op te merken dat de geleidbaarheid van een materiaal afhangt van de structuur van zijn atomen. Een materiaal kan een goede geleider blijken te zijn als de atomen hun buitenste elektronen niet bij elkaar kunnen houden. Omdat het vanwege deze buitenste elektronen is, kan warmte of elektrische lading van het ene atoom naar het andere gaan en dus door het betreffende materiaal als geheel. Als de atomen van een materiaal hechte elektronen hebben, blijkt het materiaal een slechte geleider of een isolator te zijn.
Desalniettemin zijn zowel geleiders als isolatoren voor ons belangrijk, vooral als het gaat om het omgaan met elektrische apparaten. Schakelaars, stopcontacten en stekkers bestaan uit geleiders. Terwijl isolatoren zoals rubber en kunststoffen worden gebruikt voor het maken van de buitenste laag van schakelaars, elektrische draden, stopcontacten en andere elektrische apparaten.
