Chất dẫn điện và chất cách điện là các loại vật liệu. Một trong những điểm khác biệt chính giữa chất dẫn điện và chất cách điện là chất dẫn điện cho phép năng lượng (tức là dòng điện hoặc nhiệt) đi qua nó, trong khi chất cách điện không cho phép năng lượng đi qua nó.
Chất dẫn điện là gì?
Chất dẫn điện, hay ruột dẫn được định nghĩa là vật liệu cho phép dòng điện đi qua nó. Các electron trong một vật dẫn điện sẽ chuyển động tự do từ nguyên tử này sang nguyên tử khác khi có hiệu điện thế tác dụng lên. Khả năng dẫn điện của vật dẫn phụ thuộc vào số electron tự do ở lớp ngoài cùng của quỹ đạo. Độ dẫn điện của vật liệu tỷ lệ thuận với số electron tự do. Kim loại dẫn điện tốt do có số lượng electron tự do cao.
Điện trở của vật dẫn rất thấp do đó các điện tích có thể tự do di chuyển từ nơi này sang nơi khác. Đồng, nhôm, bạc, thủy ngân, v.v. là một số ví dụ về chất dẫn điện.
Chất cách điện là gì?
Trái ngược với chất dẫn điện, các chất cách điện hay vật liệu cách điện không cho phép dòng điện đi qua nó. Liên kết cộng hóa trị giữa các nguyên tử của chất cách điện rất mạnh, do đó các điện tử hoặc điện tích không thể chuyển động tự do. Điện trở suất của chất cách điện rất cao.
Chất cách điện chủ yếu được sử dụng để cách điện cho ruột dẫn dây và cáp điện và hỗ trợ các thiết bị điện. Giấy, gỗ, sứ, v.v., là một số ví dụ về chất cách điện. Nhựa rắn XLPE là chất cách điện phổ biến nhất của cáp điện.
| Định nghĩa | Vật liệu dẫn điện cho phép dòng điện hoặc nhiệt đi qua nó | Vật liệu cách điện hạn chế dòng điện hoặc nhiệt đi qua nó |
| Điện trường | Tồn tại trên bề mặt nhưng vẫn bằng không bên trong vật dẫn. | Không tồn tại trên chất cách điện. |
| Từ trường | Lưu trữ năng lượng | Không tích trữ năng lượng |
| Độ dẫn nhiệt | Cao | Thấp |
| Liên kết cộng hóa trị | Yếu ớt | Mạnh |
| Độ dẫn điện | Rất cao | Thấp |
| Trở kháng | Thấp | Cao |
| Điện tử | Tự do di chuyển | Không di chuyển tự do |
| Điện trở suất | Thay đổi từ cao xuống thấp | Cao |
| Hệ số nhiệt độ | Hệ số nhiệt độ dương của điện trở | Hệ số nhiệt độ âm của điện trở |
| Ví dụ điển hình | Bàn là, nhôm, bạc, đồng, v.v. | Cao su, gỗ, giấy, v.v. |
| Ứng dụng | Để làm dây điện và dây dẫn điện | Là chất cách điện trong cáp điện hoặc dây dẫn điện, để hỗ trợ thiết bị điện, v.v. |
So sánh chất dẫn điện và chất cách điện
- Chất dẫn điện là vật liệu cho phép dòng điện hoặc nhiệt đi qua nó trong khi chất cách điện không cho phép dòng điện hoặc nhiệt đi qua nó.
- Độ dẫn nhiệt của chất dẫn điện cao, ngược lại độ dẫn nhiệt của vật liệu cách điện thấp.
- Liên kết cộng hóa trị giữa các nguyên tử của chất dẫn điện rất yếu trong khi chất cách điện thì rất mạnh.
- Độ dẫn điện của chất dẫn điện cao, ngược lại độ dẫn điện của chất cách điện thấp.
- Điện trở của chất dẫn điện rất nhỏ, và do đó các điện tử tự do di chuyển từ nguyên tử này sang nguyên tử khác. Điện trở của chất cách điện rất cao.
- Chất dẫn điện có nhiều electron tự do trong khi chất cách điện không có nhiều electron tự do.
- Đồng, bạc, nhôm, thủy ngân là những ví dụ về chất dẫn điện tốt. Gỗ, giấy, gốm, nhựa v.v., là những ví dụ về chất cách điện.
- Ruột dẫn được sử dụng để làm dây và cáp điện, cách điện được sử dụng để làm lớp bọc cách điện cho các ruột dẫn.
