Није сваки атом створен једнак. Структура атома варира од атома до атома. Неки атоми нису у стању да споје своје спољашње електроне. Названи су слободним електронима јер могу слободно лутати од атома до атома. Ови електрони преносе електричну енергију из једне честице у другу и преносе енергију у облику електричне енергије. Проводник је супстанца која предвиђа слободан проток електричног набоја. Супротно томе, изолатор одолева електрицитету, што значи да има управо супротан ефекат на ток електрона. Електрони се чврсто вежу унутар атома, и тако ограничавају слободан проток електричног набоја. Хајде да детаљно проучимо разлику између то двоје.
Проводници су супстанце које омогућавају слободним електронима да лако пролазе кроз њих, преносећи на тај начин енергију у облику електричне енергије док се електрони слободно крећу од атома до атома. Једноставно речено, проводници допуштају електронима да слободно лутају од честица до честице у једном или више праваца. Ако пошаљете електрицно наелектрисан електрон у проводник, он упада у слободан електрон, на крају га искључујући све док не испуца остале слободне електроне. То покреће врсту ланчане реакције стварајући електрични набој кроз материјал. Ове материје лако могу проћи кроз њих електричну енергију јер њихова атомска структура омогућава слободним електронима да се лако прелазе из једне честице у другу са лакоћом.
Већина метала попут бакра, алуминијума, гвожђа, злата и сребра су добри проводници електричне енергије јер се електрони могу слободно кретати од једног атома до другог. На пример, бакар је добар проводник, јер предвиђа слободан проток електрона. Алуминијум је, са друге стране, такође добар проводник, али није добар као бакар. Веома је лаган, па се углавном користи у дистрибуционим кабловима. Узмимо пример сијалице. Када укључите светло, електрични набој пролази кроз жицу што сијалицу изазива. То није ништа друго него проток електрона између атома.
Метали су најчешћи проводници електричне енергије. Остали проводници укључују полуводиче, електролите, плазме, плус неметалне проводнике као што су проводљиви полимери и графит. Сребро је бољи проводник од бакра, али није практично за употребу у већини случајева због његове веће цене. Међутим, користи се за специјалну и осетљиву опрему као што су сателити. Чак се и вода помешана са нечистоћама попут соли може сматрати проводником.
С друге стране, изолатори су супстанце које имају управо супротан ефекат на проток електрона. Ове супстанце спречавају слободан проток електрона и на тај начин спречавају проток електричне струје. Изолатори садрже атоме који чврсто држе електроне који ограничавају проток електрона од једног атома до другог. Због чврсто везаних електрона, они нису у стању да слободно лутају. Једноставно речено, супстанце које спречавају проток струје су изолатори. Материјали имају тако малу проводљивост да је проток струје готово занемарљив, па се најчешће користе да нас заштите од опасних ефеката електричне енергије.
Неки уобичајени примери изолатора су стакло, пластика, керамика, папир, гума, итд. Ток струје у електронским круговима није статичан и напон може бити прилично висок на тренутке, што га чини мало угроженим. Понекад је напон довољно висок да проузрокује струју струје кроз материјале који се не сматрају добрим проводиоцима електричне енергије. То може изазвати струјни шок, јер је људско тело такође добар проводник електричне енергије. Стога су електричне жице обложене гумом која дјелује као изолатор што нас опет штити од водича изнутра. Узмите било који кабел за то и видећете изолатор, а у случају да видите проводник, време је да га замените.
Проводници | Изолатори |
Проводници су материјали који омогућавају слободан проток електрона из једног атома у други. | Изолатори не дозвољавају ослобађање електрона од једног атома до другог. |
Проводници спроводе струју због слободних електрона који су у њима. | Изолатори изолирају електричну енергију због чврсто везаних електрона присутних у атомима. |
Ови материјали могу проћи струју кроз њих. | Изолациони материјали не могу пролазити струју кроз њих. |
Атоми се не могу чврсто држати својих електрона. | Атоми имају чврсто везане електроне и не могу добро пренијети електричну енергију. |
Материјали који су добри проводници углавном имају високу проводљивост. | Добри изолациони материјали обично имају ниску проводљивост. |
Углавном су метали добри проводници као што су бакар, алуминијум, сребро, гвожђе итд. | Уобичајени изолатори укључују гуму, стакло, керамику, пластику, асфалт, чисту воду итд. |
И проводници и изолатори су у погледу својстава и функционалности практично супротни. Најчешћа разлика између ова два је у томе што док проводници омогућавају слободан проток електрона од једног атома до другог, изолатори ограничавају слободан проток електрона. Проводници омогућавају да електрична енергија пролази кроз њих, док изолатори не дозвољавају да електрична енергија пролази кроз њих. Проводници имају високу проводљивост док изолатори имају малу проводљивост.