Вещества в природе существенно различаются по своей способности пропускать через себя электрический заряд. В зависимости от концентрации свободных заряженных частиц их разделяют на две основные группы: проводники и диэлектрики. Проводники Проводники — это вещества, в которых присутствует большое количество свободных носителей заряда. Благодаря этому они обладают высокой электрической проводимостью и легко пропускают через себя электрический ток. Физический смысл В проводниках электроны (или ионы) не связаны жестко со своими атомами и могут свободно перемещаться по всему объему тела под воздействием даже слабого внешнего электрического поля. Примеры проводников:
- Металлы: Серебро (лучший проводник), медь, золото, алюминий, железо.
- Растворы и расплавы электролитов: Растворы солей (например, морская вода), щелочей и кислот.
- Ионизированные газы (плазма): Газ внутри работающей неоновой лампы или молния.
- Графит: Углерод в этой модификации также является хорошим проводником.
- Тело человека: Благодаря высокому содержанию воды и растворенных в ней солей.
Диэлектрики (изоляторы) Диэлектрики — это вещества, которые практически не проводят электрический ток. В них почти отсутствуют свободные носители заряда. Физический смысл В диэлектриках все электроны прочно связаны с ядрами своих атомов или входят в состав молекул. Они не могут свободно перемещаться, поэтому ток через такие вещества не протекает. Однако при воздействии поля в диэлектриках происходит явление поляризации — небольшое смещение связанных зарядов. Примеры диэлектриков:
- Твердые тела: Стекло, фарфор, керамика, эбонит, резина, пластмассы, сухая древесина.
- Жидкости: Дистиллированная вода (в отличие от обычной), различные масла (например, трансформаторное масло).
- Газы: Сухой воздух и большинство других газов в обычных условиях.
Сравнительная таблица
| Свойство | Проводники | Диэлектрики |
|---|---|---|
| Наличие свободных зарядов | Очень много | Практически отсутствуют |
| Электрическое сопротивление | Низкое | Очень высокое |
| Основная функция | Передача энергии и сигналов | Изоляция, хранение заряда (конденсаторы) |
| Реакция на внешнее поле | Движение свободных зарядов | Поляризация атомов/молекул |
Существует также промежуточный класс веществ — полупроводники (кремний, германий), проводимость которых сильно зависит от внешних условий, таких как температура или наличие примесей. Могу составить для вас подробную схему устройства типичного электрического кабеля с указанием роли проводящих и изолирующих слоев.
Форма ответа
Ответы и вопросы пользователей