İletken Türleri ve İzolatörler

Elektrik, bir madde içindeki atomlar arasında dolaşan elektronlardan atomik bir seviyede akar. Bu değerlik veya serbest elektronlar, maddeler arasında değişiklik göstererek çeşitli elektriksel özellikler göstermelerine neden olur. Elektrik akımını iyi taşıyan maddeler iletken olarak bilinirken bu hareketi engelleyen maddeler izolatörler olarak bilinir.

Serbestçe hareket eden elektronlu atomlara sahip malzemeler, elektrik gerektiren her endüstri ve alanda iletken olarak kullanılır. Bakır, alüminyum, çelik, kurşun, altın ve gümüş dahil olmak üzere birçok metal iyi iletken özelliklere sahiptir. Demir gibi diğer metaller de elektrik akımları taşıyabilir, ancak bu kadar etkili olamaz.

Bazı malzemeler silikon ve germanyum gibi hem iletkenlerin hem de izolatörlerin özelliklerine sahiptir. Bu maddeler modern elektroniklerin kalbidir ve transistörler, entegre yongalar ve bilgisayar işlemcileri için gereken anahtarlama yeteneklerini sağlayan dört değerlik elektronuna sahiptir. Diğer yarı iletkenler arasında güneş fotovoltaik hücreleri, ışık yayan diyotlar (LED'ler) ve doğrultucular bulunur.

Doğada bulunan maddelerin çoğu izolatör kategorisine girer. Bu maddeler genellikle ahşap, kil ve kayalar gibi daha saf izolatörlerin bir kombinasyonudur. Saman, kumaş ve reçinenin tamamı geçmişte elektrik yalıtkanları olarak kullanılmış ve porselen geleneksel olarak erken yapıda yüksek ve düşük güç hatlarıyla kullanılmıştır.

Yedi veya sekiz değerlik elektronuna sahip maddeler izolatörler olarak bilinir. Bunlar atom seviyesinde elektrik akışını engeller ve elektrik sinyallerini ayırmak ve izole etmek için kullanılır. Geleneksel izolatörlerin örnekleri arasında kauçuk, plastik ve cam bulunur. Naylon ve kağıt kompozitler dahil olmak üzere sentetik izolatörler de geliştirilmiştir.