ความแตกต่างระหว่างตัวนำและฉนวน (พร้อมตาราง)

มีองค์ประกอบหลายประเภทในสภาพแวดล้อมของเรา องค์ประกอบเหล่านี้จัดเป็นหมวดหมู่ต่างๆ ตามลักษณะทางกายภาพ เช่น รูปร่าง ขนาด สี พื้นผิว ขั้ว ความอ่อนตัว และความสามารถในการละลาย และอื่นๆ

หมวดหมู่ที่สำคัญอย่างหนึ่งดังกล่าวตามองค์ประกอบที่จัดประเภทคือการนำไฟฟ้า นั่นคือความสามารถขององค์ประกอบในการให้ไอออนหรืออิเล็กตรอนได้อย่างอิสระ ตามค่าการนำไฟฟ้า องค์ประกอบจะถูกจำแนกเป็นตัวนำและฉนวน

ตัวนำกับฉนวน

ความแตกต่างระหว่างตัวนำและฉนวนก็คือตัวหลังสามารถทนต่อการไหลของความร้อนหรือพลังงานไฟฟ้าได้อย่างอิสระ ในทางกลับกันเปิดรับความร้อนหรือกระแสไฟฟ้า

ฉนวนคืออะไร?

อธิบายว่าเป็นสารหรือวัสดุที่ชะลอหรือขัดขวางการไหลของกระแสไฟฟ้าหรือความร้อน ลูกถ้วยไฟฟ้ามีค่าการนำไฟฟ้าต่ำและมีความต้านทานสูงต่อการไหลของความร้อนหรือพลังงานไฟฟ้า สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากอะตอมที่มีอยู่ในฉนวนมีพันธะโควาเลนต์ที่แข็งแกร่งมากระหว่างพวกมัน ดังนั้นจึงไม่มีการเคลื่อนไหวหรือการแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอนอย่างอิสระ

นอกจากนี้ ลูกถ้วยไฟฟ้ายังมีพื้นที่ขนาดใหญ่มากที่เรียกว่าช่องว่างต้องห้ามระหว่างแถบการนำไฟฟ้าและแถบวาเลนซ์ ซึ่งต้องการพลังงานจำนวนมากจากเวเลนซ์อิเล็กตรอนเพื่อผ่านช่องว่างนี้และไปถึงแถบการนำไฟฟ้า

เมื่อประจุไฟฟ้าหรือความร้อนส่งผ่านไปยังวัตถุที่ประกอบขึ้นจากวัสดุฉนวน วัตถุนั้นจะยังคงอยู่ที่ตำแหน่งเริ่มต้นและไม่กระจายไปทั่วชั้นนอกของวัตถุ ดังนั้น เราต้องถูวัตถุนั้นด้วยวัสดุที่เหมาะสมเพื่อให้มีประจุ อีกวิธีหนึ่งที่สามารถใช้ในการชาร์จวัตถุดังกล่าวได้คือการเหนี่ยวนำ

ในวงจรไฟฟ้า ส่วนใหญ่จะใช้ลูกถ้วยไฟฟ้าเพื่อแยกตัวนำออกจากกันและจากวัตถุอื่นๆ ที่มีอยู่รอบวงจร ลูกถ้วยไฟฟ้าช่วยให้แน่ใจว่ากระแสที่ไหลผ่านสายไฟยังคงอยู่ภายในเส้นลวดและไม่เคลื่อนออกไปยังวัตถุอื่นที่ทำจากวัสดุนำไฟฟ้า

ในกรณีของพลังงานความร้อน จะทำลายเส้นทางการไหลของความร้อนโดยการดูดซับความร้อนที่แผ่ออกมา ฉนวนส่วนใหญ่ประกอบด้วยอโลหะ เช่น ยาง พลาสติก พอร์ซเลน ไมกา ไฟเบอร์กลาส เป็นต้น

ความแตกต่างหลักระหว่างตัวนำและฉนวน

บทสรุป

สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าค่าการนำไฟฟ้าของวัสดุขึ้นอยู่กับโครงสร้างของอะตอม วัสดุอาจพิสูจน์ได้ว่าเป็นตัวนำที่ดีหากอะตอมไม่สามารถจับอิเล็กตรอนภายนอกไว้ด้วยกันได้ เนื่องจากอิเลคตรอนภายนอกเหล่านี้ ความร้อนหรือประจุไฟฟ้าจึงสามารถส่งผ่านจากอะตอมหนึ่งไปยังอีกอะตอมหนึ่งได้ ดังนั้นจึงส่งผ่านวัสดุที่เกี่ยวข้องทั้งหมดได้ หากอะตอมของวัสดุมีอิเลคตรอนแน่นหนา แสดงว่าวัสดุนั้นเป็นตัวนำหรือฉนวนที่ไม่ดี

อย่างไรก็ตาม ทั้งตัวนำและฉนวนมีความสำคัญสำหรับเรา โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องจัดการกับเครื่องใช้ไฟฟ้า สวิตช์ เต้ารับ และปลั๊กไฟฟ้าประกอบด้วยตัวนำไฟฟ้า ในขณะที่ฉนวน เช่น ยางและพลาสติก ใช้สำหรับทำฝาครอบด้านนอกของสวิตช์ สายไฟ เต้ารับ และเครื่องใช้ไฟฟ้าอื่นๆ