Conducteur électrique contre isolant
L'isolation électrique et la conductance électrique sont deux des propriétés les plus importantes de la matière. Dans des domaines comme l'électrotechnique, l'électronique, la théorie des champs électromagnétiques et la physique de l'environnement, les propriétés d'isolation et de conduction de la matière ont une grande importance. Puisque nos économies fonctionnent à l'électricité, il est essentiel d'avoir une bonne compréhension de ces questions. Certains de nos phénomènes quotidiens peuvent être décrits en utilisant la conductance et l'isolation de la matière. Dans cet article, nous allons discuter de ce que sont la conductance électrique et l'isolation électrique, quelles sont les théories derrière la conduction électrique et l'isolation électrique, leurs similitudes, quels sont les matériaux présentant des propriétés respectives, les phénomènes quotidiens impliquant la conductance et l'isolation, et enfin leurs différences..
Conducteurs électriques
Les conducteurs électriques sont définis comme des matériaux avec des charges libres qui pourraient se déplacer. Dans ce contexte, puisque chaque matériau a au moins un électron libre en raison de l'agitation thermique, chaque matériau est un conducteur. C'est vrai en théorie. Cependant, dans la pratique, les conducteurs sont des matériaux qui laisseraient passer une certaine quantité de courant à travers eux. Les métaux ont une structure de liaison métallique, qui est un ion positif englouti dans une mer d'électrons. Un métal cède tous les électrons de sa coque externe au pool d'électrons. Par conséquent, les métaux ont une grande quantité d'électrons libres, ils sont donc de très bons conducteurs. Une autre voie de conduction est le flux de trou. Lorsqu'un atome dans une structure en treillis libère un électron, l'atome devient positif. Cette couche d'électrons vacante est connue sous le nom de trou. Ce trou peut absorber un électron de l'atome voisin, provoquant un trou dans l'atome voisin. Lorsque ce changement se poursuit, cela devient un courant. Les ions dans les solutions ioniques agissent également comme porteurs de courant. Toutes nos lignes électriques sont constituées de métaux conducteurs. Les métaux et les solutions salines sont de bons exemples pour les conducteurs. Si la conductance d'un conducteur est faible, cela signifie que le milieu résiste au passage du courant. C'est ce qu'on appelle la résistance du conducteur. La résistance du fluide provoque une perte d'énergie sous forme de chaleur.
Isolateurs électriques
Les isolateurs électriques sont des matériaux qui n'ont pas de charges gratuites. Mais en pratique, chaque matériau possède des électrons libres dus à l'agitation thermique. Un isolant parfait ne laisserait pas passer un courant même si la différence de tension aux bornes est infinie. Cependant, un isolateur normal laisserait passer le courant après quelques centaines de volts. Lorsqu'une haute tension est appliquée à travers un matériau isolant, les atomes à l'intérieur du matériau se polarisent. Si la tension est suffisante, les électrons seront séparés des atomes pour créer des électrons libres. C'est ce qu'on appelle la tension de claquage de ce matériau. Après la panne, il y aura un flux de courant dû à la haute tension. L'eau distillée, le mica et la plupart des plastiques sont des exemples d'isolants.
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Quelle est la différence entre les conducteurs électriques et les isolateurs ? • Les conducteurs électriques ont une résistance nulle ou très faible, tandis que les isolants électriques ont une résistance très élevée ou infinie. • Les conducteurs ont des charges gratuites, tandis que les isolateurs n'ont pas de charges gratuites. • Les conducteurs laissent passer le courant, contrairement aux isolateurs. |
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