Chất dẫn điện là gì chất cách điện là gì năm 2024

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia

Dây dẫn điện trên không mang năng lượng điện từ các trạm phát điện tới khách hàng. Vật lý vật chất ngưng tụPha · Chuyển pha * QCP

Trạng thái vật chất

Chất rắn · Chất lỏng · Chất khí · Ngưng tụ Bose–Einstein · Khí Bose · Ngưng tụ Fermion · Khí Fermi · Chất lỏng Fermi · Siêu rắn · Siêu lỏng * Tinh thể thời gian

Hiện ứng pha

Tham số thứ bậc · Chuyển pha

Pha điện tử

Lý thuyết vùng năng lượng * Plasma * Cấu trúc dải điện tử · Chất cách điện · Chất cách điện Mott · Chất bán dẫn · Bán kim loại · Chất dẫn điện · Chất siêu dẫn · Hiệu ứng nhiệt điện · Áp điện · Sắt điện

Hiệu ứng điện tử

Hiệu ứng Hall lượng tử · Hiệu ứng Hall spin · Hiệu ứng Kondo

Pha từ

Nghịch từ · Siêu nghịch từ Thuận từ · Siêu thuận từ Sắt từ · Phản sắt từ Metamagnet · Spin glass

Giả hạt

Phonon · Exciton · Plasmon Polariton · Polaron · Magnon

Vật chất mềm

Chất rắn vô định hình * Hệ keo · Vật liệu hạt · Tinh thể lỏng · Polyme

Nhà khoa học

Maxwell · Einstein · Onnes * Laue * Bragg * Van der Waals · Debye · Bloch · Onsager · Mott · Peierls · Landau · Luttinger · Anderson · Bardeen · Cooper · Schrieffer · Josephson · Kohn · Kadanoff · Fisher và nhiều người khác...

• x
• t
• s

Trong vật lý và kỹ thuật điện, một chất dẫn điện là một đối tượng hoặc loại vật liệu đó cho phép dòng chảy của dòng điện qua nó theo một hoặc nhiều hướng. Ví dụ, một dây điện là một dây dẫn điện có thể dẫn điện dọc theo chiều dài của nó.

Trong các kim loại như đồng hoặc nhôm, các hạt tích điện chuyển động là các electron. Điện tích dương cũng có thể di động, chẳng hạn như chất điện li cực dương của một pin, hoặc các proton di động của điện li proton của một tế bào nhiên liệu. Chất cách điện là vật liệu không dẫn điện với ít điện tích di động tự do và chỉ hỗ trợ các dòng điện không đáng kể.

Dòng điện sử dụng trong mỗi hộ gia đình hay cơ quan, nhà xưởng đều được thiết kế cách điện đảm bảo an toàn cho người sử dụng. Ở mỗi thiết bị điện đều gồm bộ phận dẫn điện và cách điện. Bài viết này BKAII sẽ cùng các bạn tìm hiểu về chất dẫn điện trước nhé!

Chất dẫn điện là chất cho dòng điện đi qua, được gọi là vật liệu dẫn điện khi sử dụng làm các vật hay bộ phận có vai trò dẫn điện. Chất dẫn điện cho dòng điện đi theo 1 hoặc nhiều hướng,… khiến chuyển đổi nhiệt hoặc ánh sáng từ nguồn này sang nguồn khác do các electron trong các vật liệu này hoạt động chuyển rời dễ dàng.

Đặc điểm của vật liệu dẫn điện

• Các vật liệu dẫn điện dễ uốn, không bị vỡ nên được dùng nhiều trong sản xuất thiết bị điện, công nghiệp.
• Có tính kháng cự cao, chống mài mòn với vòng tuần hoàn của dòng điện để làm tăng nhiệt độ.
• Đặc điểm cách điện bên ngoài với khả năng đảm bảo an toàn cho người dùng.

Phân loại vật liệu dẫn điện

• Vật liệu dẫn điện thể rắn: bao gồm các chất kim loại và hợp kim cũng là vật liệu dẫn điện tốt nhất với mức điện trở cao. Những vật liệu dẫn điện cao được dùng làm dây dẫn điện, dây cáp điện… Bên cạnh đó, một số vật liệu hợp kim còn được dùng trong một số thiết bị như bóng đèn, biến trở…
• Vật liệu thể lỏng: là những kim loại nóng chảy ùng với dung dịch điện phân. Khi nhiệt độ cao sẽ khiến kim loại nóng chảy (trừ thủy ngân) sẽ mang đến khả năng dẫn điện. Thủy ngân cũng được dùng trong kỹ thuật.
• Vật liệu dẫn điện thể khí: gồm những vật chất chỉ có trong điều kiện nhất định. Chính vì vậy, vật liệu này không được dùng phổ biến so với hai loại vật liệu trên.

Một số kim loại dẫn điện tốt nhất

Nhôm

• Tính chất: Dẻo, khó bị oxi hóa, nhiệt độ nóng chảy cao.
• Khả năng dẫn điện: thứ 4.
• Kí hiệu hóa học: Al.
• Công dụng: Trong một số trường hợp, nhôm được chế tạo làm dây dẫn điện. Tuy nhiên với đặc tính chịu nhiệt cao của mình mà nhôm thường được ứng dụng rộng rãi trong các công trình kiến trúc như vách ngăn xây dựng, chế tạo tôn lợp mái nhà, cột, trụ nhà,…

Vàng

• Tính chất: dẫn nhiệt và điện tốt, khó bị oxi hóa, tính thẩm mỹ cao.
• Khả năng dẫn điện: Thứ 3.
• Kí hiệu hóa học: Au.
• Công dụng: đối với những người lao động thường xuyên làm việc với điện và nạn nhân bị điện giật cần cởi bỏ trang sức vàng ra khỏi cơ thể để tránh dòng điện nhanh chóng lan nhanh khắp toàn cơ thể đe dọa đến tính mạng cá nhân.

Đồng

• Tính chất: Là kim loại mềm, dễ uốn và tạo hình.
• Khả năng dẫn điện: Thứ 2.
• Kí hiệu hóa học: Cu.
• Công dụng: Hiện nay, đồng được xem là vật chất chế tạo dây dẫn điện phổ biến nhất. Không chỉ vậy, các đồ gia dụng hoặc mỹ nghệ cũng được sản xuất từ đồng như: chảo, tượng đúc, que hàn,… Một số hợp chất của đồng thường tồn tại ở dạng màu xanh lam, xanh lục nên được dùng làm thuốc nhuộm trong các xí nghiệp vải.

Bạc

• Tính chất: Là kim loại mềm, dễ uốn.
• Khả năng dẫn điện: Cao nhất.
• Kí hiệu hóa học: Ag.
• Công dụng: Tuy có khả năng dẫn điện cao nhất nhưng vì giá thành đắt đỏ mà người ta hiếm khi ứng dụng bạc cho ngành công nghiệp điện. Thay vào đó bạc được dùng để đúc tiền, tráng gương và làm đồ trang sức.

Ứng dụng

• Các chất dẫn điện tìm thấy trong bộ tản nhiệt xe hơi để loại bỏ nhiệt ra khỏi động cơ.
• Các tấm sắt được làm bằng thép để hấp thụ nhiệt nhanh chóng.
• Sắt là phổ biến trong sản xuất động cơ xe để dẫn nhiệt.
• Nhôm có tác dụng để lưu trữ thực phẩm và cả trong sản xuất các dụng cụ nấu ăn để lưu trữ nhiệt nhanh chóng.
• Thủy ngân là một chất dẫn lỏng tuyệt vời được sử dụng trong nhiều dụng cụ, ví dụ như sử dụng trong nhiệt kế để kiểm tra nhiệt độ của cơ thể.
• Đồng, đồng thau, thép, vàng và nhôm là những chất dẫn điện tốt. Chúng được sử dụng chủ yếu trong các mạch điện và hệ thống dưới dạng dây.
• Bạc là chất dẫn điện tốt nhất, tuy nhiên, nó rất tốn kém và vì vậy, chúng không được sử dụng trong các ngành công nghiệp và truyền tải điện.

Các yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến độ dẫn điện

Hình dạng và kích thước ảnh hưởng đến độ dẫn điện của 1 vật. Vật chất dày sẽ dẫn điện tốt hơn những vật chất mỏng dù có cùng kích thước và độ dài. Vật liệu có độ dài lớn hơn sẽ dẫn điện tốt kém hơn khi cùng vật chất. Vì vật có độ dài ngắn hơn sẽ ít vật cản hơn.

Nhiệt độ cũng ảnh hưởng trực tiếp đến độ dẫn điện. Khi nhiệt độ tăng, các nguyên tử và electron sẽ thu được năng lượng. Có 1 số chất cách điện sẽ dẫn điện khi nhiệt độ nóng lên. Các chất dẫn điện kém cũng dẫn điện tốt hơn khi nóng. Một số chất dẫn tốt trở thành chất siêu dẫn ở nhiệt độ cực thấp.

Như vậy BKAII đã cùng các bạn có những tìm hiểu chi tiết về chất dẫn điện. Có thắc mắc hay cần thêm thông tin các bạn liên hệ BKAII nhé!