Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Energi

Hvorfor udfører isolatorer ikke elektricitet godt?

Isolatorer udfører ikke elektricitet godt, fordi deres elektroner er tæt bundet til deres atomer. Her er en sammenbrud af hvorfor:

* Energibånd: Atomer har elektroner i forskellige energiniveauer. I dirigenter overlapper det yderste energibånd (kaldet Valence Band) med det næste højere bånd (kaldet ledningsbåndet). Dette betyder, at elektroner let kan flytte fra valensbåndet til ledningsbåndet, hvilket gør dem fri til at transportere elektrisk strøm.

* Energifalter: I isolatorer er der et stort energigap mellem Valence Band og ledningsbåndet. Dette hul er for stort til, at elektroner let kan hoppe over, selv med et anvendt elektrisk felt.

* Tæt bundne elektroner: Elektronerne i isolatorer er stærkt tiltrukket af deres forælderatomer på grund af stærke elektrostatiske kræfter. Dette gør det vanskeligt for dem at bryde fri og bevæge sig rundt og således begrænse elektrisk ledningsevne.

Tænk på det sådan:

* dirigent: Forestil dig et overfyldt rum, hvor folk let kan bevæge sig rundt og støde på hinanden og overføre energi.

* isolator: Forestil dig et værelse med alle bundet til deres stole. Det er vanskeligt for dem at flytte og overføre energi.

Eksempler på isolatorer:

* glas: Elektroner i glas er tæt bundet til atomerne.

* gummi: Strukturen af ​​gummi gør det vanskeligt for elektroner at bevæge sig frit.

* plast: I lighed med gummi forhindrer plastikens struktur elektronbevægelse.

* træ: Woods komplekse struktur og tæt bundne elektroner gør det til en dårlig leder.

Vigtig note: Mens isolatorer generelt modstår strømmen af ​​elektricitet, er de ikke perfekte. Under ekstremt højspændingsbetingelser kan nogle isolatorer nedbryde og udføre elektricitet. Derfor er det vigtigt at bruge passende isolerende materialer til elektriske systemer.