Diriģentu un izolatoru veidi

Elektroenerģija atomu līmenī plūst no elektroniem, kas pārvietojas starp vielas atomiem. Šie valences vai brīvie elektroni dažādās vielās ir atšķirīgi, izraisot tiem atšķirīgas elektriskās īpašības. Vielas, kas labi pārnēsā elektrisko strāvu, ir zināmas kā vadītāji, savukārt vielas, kas kavē šo pārvietošanos, tiek sauktas par izolatoriem.

Materiālus, kuros ir atomi ar brīvi kustīgiem elektroniem, izmanto kā vadītājus visās nozarēs un jomās, kur nepieciešama elektrība. Daudziem metāliem ir labas vadošās īpašības, ieskaitot varu, alumīniju, tēraudu, svinu, zeltu un sudrabu. Citi metāli, piemēram, dzelzs, var pārvadīt elektriskās strāvas, bet ne tik efektīvi.

Dažiem materiāliem piemīt gan vadītāju, gan izolatoru īpašības, piemēram, silikons un germānija. Šīs vielas ir mūsdienu elektronikas sirds, un tām ir četri valences elektroni, nodrošinot pārslēgšanas spējas, kas nepieciešamas tranzistoriem, integrētajām mikroshēmām un datoru procesoriem. Citos pusvadītājos ietilpst fotoelektriskās saules baterijas, gaismas diodes (LED) un taisngrieži.

Lielākā daļa dabā atrodamo vielu ietilpst izolatoru kategorijā. Šīs vielas parasti ir tīrāku izolatoru kombinācija, piemēram, koks, māls un klintis. Salmi, audumi un sveķi visi agrāk tika izmantoti kā elektriskie izolatori, un porcelāns tradicionāli tika izmantots ar lielas un mazjaudas līnijām jau celtniecības sākumā.

Vielas ar septiņiem vai astoņiem valences elektroniem sauc par izolatoriem. Tie kavē elektrības plūsmu atomu līmenī, un tos izmanto elektrisko signālu atdalīšanai un izolēšanai. Tradicionālo izolatoru piemēri ir gumija, plastmasa un stikls. Ir izstrādāti arī sintētiski izolatori, ieskaitot neilona un papīra kompozītus.