تتدفق الكهرباء على المستوى الذري من الإلكترونات التي تنتقل بين الذرات في مادة ما. تختلف هذه التكافؤ أو الإلكترونات الحرة بين المواد ، مما يجعلها تظهر خواص كهربائية متنوعة. تُعرف المواد التي تحمل بئر التيار الكهربائي باسم الموصلات ، بينما تُعرف المواد التي تمنع هذا السفر باسم العوازل.
هناك العديد من أنواع الموصلات والعوازل.الموصلات
يتم استخدام المواد التي تمتلك ذرات مع إلكترونات ذات حركة حرة كموصلات في كل صناعة وكل مجال يحتاج إلى كهرباء. العديد من المعادن لها خصائص موصلة جيدة ، بما في ذلك النحاس والألومنيوم والصلب والرصاص والذهب والفضة. يمكن للمعادن الأخرى ، مثل الحديد ، تحمل التيارات الكهربائية ، ولكن ليس بكفاءة.
أشباه الموصلات
تمتلك بعض المواد خصائص كل من الموصلات والعوازل ، مثل السيليكون والجرمانيوم. هذه المواد هي قلب الإلكترونيات الحديثة وتتميز بأربعة إلكترونات تكافؤ ، مما يوفر قدرات التبديل المطلوبة من قبل الترانزستورات ، ورقائق متكاملة ومعالجات الكمبيوتر. تشمل أشباه الموصلات الأخرى الخلايا الضوئية الشمسية ، والصمامات الثنائية الباعثة للضوء (LEDs) والمقومات.
عوازل طبيعية
معظم المواد الموجودة في الطبيعة تندرج في فئة العوازل. عادة ما تكون هذه المواد عبارة عن مزيج من العوازل النقية ، مثل الخشب والطين والصخور. تم استخدام القش والقماش والراتنج كعازل للكهرباء في الماضي ، وقد استخدم الخزف التقليدي مع خطوط الطاقة العالية والمنخفضة في الإنشاء المبكر.
عوازل
المواد التي تحتوي على سبعة أو ثمانية إلكترونات التكافؤ تعرف باسم العوازل. هذه تمنع تدفق الكهرباء على المستوى الذري ، وتستخدم لفصل وعزل الإشارات الكهربائية. تشمل الأمثلة على العوازل التقليدية المطاط والبلاستيك والزجاج. كما تم تطوير عوازل تركيبية ، بما في ذلك مواد النايلون والورق.
