Typer av ledare och isolatorer

Elektricitet flyter på atomnivå från elektroner som reser mellan atomer i ett ämne. Dessa valens eller fria elektroner varierar mellan ämnen, vilket gör att de uppvisar olika elektriska egenskaper. De ämnen som har elektrisk ström väl kallas ledare, medan ämnen som hämmar denna resa kallas isolatorer.

Material som har atomer med fritt rörliga elektroner används som ledare i varje bransch och område som kräver el. Många metaller har goda ledande egenskaper, inklusive koppar, aluminium, stål, bly, guld och silver. Andra metaller, som järn, kan bära elektriska strömmar, men inte lika effektivt.

Vissa material har egenskaperna hos både ledare och isolatorer, såsom silikon och germanium. Dessa ämnen är hjärtat i modern elektronik och har fyra valenselektroner som ger de omkopplingsförmågor som krävs av transistorer, integrerade chips och datorprocessorer. Andra halvledare inkluderar solcellfoto-voltaiska celler, lysdioder (LED) och likriktare.

De flesta ämnen som finns i naturen hör till kategorin isolatorer. Dessa ämnen är vanligtvis en kombination av mer rena isolatorer, såsom trä, lera och stenar. Halm, duk och harts har alla använts som elektriska isolatorer tidigare, och porslin har traditionellt använts med hög- och lågeffektlinjer i tidig konstruktion.

Ämnen som har sju eller åtta valenselektroner kallas isolatorer. Dessa hämmar elflödet på atomnivån och används för att separera och isolera elektriska signaler. Exempel på traditionella isolatorer inkluderar gummi, plast och glas. Syntetiska isolatorer har också utvecklats, inklusive nylon- och papperskompositer.