 Không phải mọi nguyên tử được tạo ra bằng nhau. Cấu trúc nguyên tử thay đổi từ nguyên tử sang nguyên tử. Một số nguyên tử không có khả năng giữ các electron bên ngoài của chúng lại với nhau. Chúng được gọi là các electron tự do vì chúng có thể đi lang thang tự do từ nguyên tử này sang nguyên tử khác. Những electron này truyền năng lượng điện từ hạt này sang hạt khác do đó truyền năng lượng dưới dạng điện. Một dây dẫn là một chất dự đoán dòng điện tích tự do. Ngược lại, một chất cách điện chống lại điện, có nghĩa là nó có tác dụng chính xác đối với dòng điện tử. Các electron liên kết chặt chẽ với nhau trong các nguyên tử, do đó hạn chế dòng điện tích tự do. Hãy nghiên cứu sự khác biệt giữa hai chi tiết. Show
Chất dẫn điện là gì?Chất dẫn điện là những chất cho phép các electron tự do chảy qua chúng một cách dễ dàng, do đó truyền năng lượng dưới dạng điện khi các electron di chuyển tự do từ nguyên tử sang nguyên tử. Nói một cách đơn giản, dây dẫn cho phép các electron di chuyển tự do từ hạt này sang hạt khác theo một hoặc nhiều hướng. Nếu bạn gửi một electron tích điện vào một dây dẫn, nó sẽ chạm vào một electron tự do, cuối cùng đánh bật nó cho đến khi nó đánh bật các electron tự do khác. Điều này kích hoạt một loại phản ứng dây chuyền tạo ra điện tích thông qua vật liệu. Các chất này có thể dễ dàng truyền điện qua chúng vì cấu trúc nguyên tử của chúng cho phép các electron tự do di chuyển tự do từ hạt này sang hạt khác một cách dễ dàng. Hầu hết các kim loại như đồng, nhôm, sắt, vàng và bạc là những chất dẫn điện tốt vì các electron có thể tự do di chuyển từ nguyên tử này sang nguyên tử khác. Ví dụ, đồng là một chất dẫn tốt vì nó dự đoán dòng electron tự do khá dễ dàng. Mặt khác, nhôm cũng là một chất dẫn công bằng nhưng nó không tốt bằng đồng. Nó rất nhẹ nên chủ yếu được sử dụng trong cáp phân phối điện. Hãy lấy một ví dụ về bóng đèn. Khi bạn bật đèn, điện tích sẽ đi qua dây dẫn khiến bóng đèn phát ra ánh sáng. Không có gì ngoài dòng electron giữa các nguyên tử. Kim loại là chất dẫn điện phổ biến nhất. Các chất dẫn khác bao gồm chất bán dẫn, chất điện phân, plasma, cộng với các chất dẫn phi kim loại như polymer dẫn điện và than chì. Bạc là một chất dẫn tốt hơn đồng nhưng không thực tế để sử dụng trong hầu hết các trường hợp vì chi phí cao hơn. Tuy nhiên, nó được sử dụng cho các thiết bị chuyên dụng và nhạy cảm như vệ tinh. Ngay cả nước trộn với các tạp chất như muối có thể được coi là một chất dẫn. Cách điện là gì?Mặt khác, chất cách điện là những chất có tác dụng hoàn toàn ngược lại với dòng điện tử. Các chất này cản trở dòng điện tử tự do, do đó ức chế dòng điện. Chất cách điện chứa các nguyên tử giữ chặt các electron của chúng, điều này hạn chế dòng electron từ nguyên tử này sang nguyên tử khác. Do các electron liên kết chặt chẽ, chúng không thể tự do đi lang thang. Nói một cách đơn giản, các chất ngăn dòng chảy là chất cách điện. Các vật liệu có độ dẫn thấp đến mức dòng chảy gần như không đáng kể, do đó chúng thường được sử dụng để bảo vệ chúng ta khỏi các tác động nguy hiểm của điện. Một số ví dụ phổ biến của chất cách điện là thủy tinh, nhựa, gốm sứ, giấy, cao su, v.v ... Dòng điện trong mạch điện tử không tĩnh và điện áp có thể khá cao, đôi khi khiến nó dễ bị tổn thương. Đôi khi điện áp đủ cao để khiến dòng điện chạy qua các vật liệu thậm chí không được coi là chất dẫn điện tốt. Điều này có thể gây sốc điện vì cơ thể con người cũng là một chất dẫn điện tốt. Do đó, dây điện được bọc bằng cao su hoạt động như một chất cách điện giúp bảo vệ chúng ta khỏi dây dẫn bên trong. Lấy bất kỳ dây nào cho vấn đề đó và bạn có thể thấy chất cách điện và trong trường hợp bạn thấy dây dẫn, đã đến lúc thay thế nó. Sự khác biệt giữa chất dẫn điện và chất cách điện
Chất dẫn điện so với chất cách điện: Biểu đồ so sánh
Tóm tắt về chất dẫn điện so với chất cách điệnCả dây dẫn và chất cách điện thực tế trái ngược nhau về tài sản và chức năng. Sự khác biệt phổ biến nhất giữa hai loại này là trong khi các dây dẫn cho phép dòng electron tự do từ nguyên tử này sang nguyên tử khác, thì chất cách điện hạn chế dòng electron tự do. Chất dẫn điện cho phép năng lượng điện đi qua chúng, trong khi chất cách điện không cho phép năng lượng điện đi qua chúng. Chất dẫn điện có độ dẫn cao trong khi chất cách điện có độ dẫn thấp.
Đối với chương trình vật lý cấp trung học cơ sở, việc hiểu biết và vận dụng được lý thuyết rất quan trọng. Chúng tôi muốn giới thiệu với các em kiến thức về chất dẫn điện và chất cách điện. Đây là lý thuyết nền tảng vô cùng quan trọng, giúp các em hiểu rõ về bản chất dòng điện hơn. Sau này, nếu áp dụng những công thức liên quan, các em đã có cơ bản để hiểu rõ. Ngoài ra, chúng tôi sẽ đưa đến tài liệu về bản chất dòng điện trong kim loại. Cùng tham khảo ngay bạn nhé! Chất dẫn điện là gì Định nghĩa về chất dẫn điện và chất cách điện theo vật lý 7Đối với các em học sinh lớp 7, những thông tin chất dẫn điện và chất cách điện dòng điện trong kim loại không quá phức tạp. Chất dẫn điện là chất cho phép dòng điện đi qua. Khi chúng được dùng để làm các vật hoặc các bộ phận dẫn điện, chất dẫn điện sẽ được gọi là vật liệu dẫn điện. Ví dụ về chất dẫn điện. Bạc, đồng, vàng, sắt, nhôm… là những chất dẫn điện rất tốt Chất cách điện là chất không chi phép dòng điện đi qua. Chất cách điện sẽ được dùng để làm các vật hoặc bộ phận cách điện. Như vậy chất cách điện được gọi là bộ phận cách điện. Ví dụ về chất cách điện. Sứ, thủy tinh, cao su, nhựa, chất dẻo… là những chất cách điện tốt. Định nghĩa chi tiết về chất dẫn điện, chất cách điệnĐối với những người muốn tìm hiểu kỹ hơn, chúng tôi đưa đến những thông tin này về chất dẫn điện và chất cách điện. Chất cách điệnChất cách điện là chất dẫn điện kém. Chúng có điện trở suất rất lớn. Nhiều chất cách điện chính là các chất điện môi. Thế nhưng, trên thực tế, cũng có những môi trường cách điện không phải là chất điện môi. Có thể kể đến chân không là một ví dụ cụ thể. Các vật liệu thường được sử dụng để làm chất cách điện có thể kể đến gỗ, nhựa, vỏ bọc dây điện. Đây đều là những vật liệu cách điện rắn. Ngoài ra còn có dầu máy biến áp, đây là vật liệu các điện lỏng. Không chỉ có vậy còn có không khí được coi là một dạng cách điện khí. Những vật liệu này được sử dụng nhiều trong đời sống. Chúng có tác dụng ngăn chặn sự tiếp xúc của dòng điện với những dòng khác. Ngoài ra cũng là cách để ngăn chặn người tiếp xúc trực tiếp với dòng điện. Đặc trưng của chất cách điện là gì?Nhắc đến đặc trưng của chất cách điện, nhiều người cho hay chúng có nhiều đặc trưng. Nhắc đến chất dẫn điện và chất cách điện là phải nhắc đến nhiều yếu tố. Ví dụ như điện trở suất, tổn hao điện môi, độ bền điện môi, độ thẩm điện môi… Đây là những thứ nhiều kỹ sư quan tâm khi chế tạo ra các thiết bị sử dụng để cách điện. Một trong những yếu tố quan trọng đánh giá vật liệu cách điện chính là cường độ điện trường đánh thủng. Khi cường độ điện trường được đặt lên vật liệu vượt qua giá trị cho phép. Chúng sẽ phá hủy vật liệu bởi xuất hiện sự phóng điện. Điều này sẽ làm cho vật liệu mất đi những đặc tính cách điện vốn có. Thông tin chất dẫn điện và chất cách điện Ngoài ra, cường độ điện trường đánh thủng này cũng là yếu tố quan trọng để lựa chọn cách điện cho vật liệu sử dụng. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra điều này. Khi chế tạo vật liệu cách điện, việc chọn vật liệu có khả năng chịu điện trường cao sẽ được chú ý. Lý do là bởi chúng cho phép giảm đi những kích thước của các thiết bị điện. Chất dẫn điệnChất dẫn điện là những chất cách điện kém, có khả năng dẫn điện tốt. Trong vật lý và kỹ thuật sử dụng điện, có thể thấy chất dẫn điện chính là đối tượng, hoặc vật liệu cho phép dòng điện chảy qua. Chúng có điện trở suất rất nhỏ. Trong những kim loại dẫn điện tốt (ví dụ, đồng, nhôm), các hạt tích điện chuyển động chính là các electron. Điện tích dương cũng có thể di động, ví dụ như chất điện li cực dương từ một pin. Ngoài ra có thể kể đến các prton di động từ điện li proton của tế bào nhiên liệu. >>> Xem thêm về cường độ dòng điện Dòng điện trong kim loại là gì?Bản chất của dòng điện trong kim loại chính là dòng các electron tự do dịch chuyển có hướng. Ngoài kiến thức về chất dẫn điện và chất cách điện, nhiều người muốn biết về dòng điện trong kim loại. Bản chất của kim loại là chất dẫn điện, và kim loại được cấu tạo từ nhiều nguyên tử. Nhiều nhà khoa học đã khẳng định rằng: Bên trong kim loại có chứa các electron. Khi chúng thoát ra khỏi nguyên tử, chúng sẽ chuyển động tự do trong kim loại. Đây chính là các electron tự do. Ngoài ra, phần còn lại sẽ chỉ dao động ở quanh một vị trí cố định. >>> Tìm hiểu thêm về chủ đề sơ đồ mạch điện, dòng điện trong kim loại Hướng dẫn một số bài tập về chất dẫn điện và chất cách điệnDưới đây là một số bài tập về chất dẫn điện và chất cách điện. Bạn hãy tìm hiểu để biết được cách làm bài và áp dụng sao cho hợp lý nhé. Đồng là chất dẫn điện rất tốt Bài tậpCâu 1: Kể tên ba vật liệu hay thường được sử dụng để làm vật dẫn điện. Ngoài ra hãy kể thêm tên của ba vật liệu thường được sử dụng để làm vật cách điện. Câu 2: Nêu một số trường hợp có chứng tỏ rằng không khí ở điều kiện bình thường chính là chất cách điện. Câu 3: Trong vật nào dưới đây không có những electron tự do? A Một đoạn dây thép B Một đoạn dây đồng C Một đoạn dây nhựa D Một đoạn dây nhôm Câu 4: Vật nào dưới đây là vật dẫn điện A Thanh thủy tinh B Một đoạn dây nhựa C Một đoạn ruột bút chì D Thanh gỗ khô Đáp ánCâu 1 Ba vật có thể dẫn điện được là: Sắt, nhôm, đồng Ba vật có thể cách điện được là: Sứ, cao su, nhựa. Câu 2 Ví dụ về mạch điện thắp sáng trong bóng đèn pin. Khi mà công tắc ngắt, gữa hai chốt công tắc là không khí. Trong lúc này đèn không hề sáng. Khi mà công tắc mở, hai chốt công tắc chạm trực tiếp vào nhau, đèn sáng. Điều này chứng tỏ không khi chính là chất cách điện. Ngoài ra, ví dụ về các dây tải điện đi xa. Những dây tải này không hề có vỏ bọc cách điện, và chúng tiếp xúc trực tiếp với không khí. Điều này chứng tỏ rằng không khi không cho phép dòng điện chạy qua. Câu 3: Đáp án đúng là đáp án C: Một đoạn dây nhựa Câu 4: Đáp án đúng là C: Một đoạn ruột bút chì. Làm sao để ghi nhớ kiến thức về chất dẫn điện và chất cách điện?Những kiến thức về chất dẫn điện và chất cách điện nói đơn giản thì cũng không phải. Thế nhưng chắc chắn rằng đây là những kiến thức không hề đánh đố học sinh. Chúng có thể được áp dụng rất nhiều vào thực tiễn, giúp học sinh hiểu được bản chất vấn đề. Thế nên, bất cứ em học sinh nào cũng nên biết rõ và nắm vững được những kiến thức này. Phương pháp ghi nhớ kiến thức đơn giản nhất chính là Mind map – học bằng sơ đồ tư duy. Kể cả với bài học có công thức tính toán hay không, phương pháp này vẫn vô cùng hiệu nghiệm. Chất dẫn điện cùng với chất cách điện rất dễ bị nhầm lẫn với nhau. Và nếu như không chú ý hoặc đề bài đánh đố, học sinh rất dễ bị mắc bẫy. Do đó, các em hãy kẻ bảng và phân biệt để đảm bảo mình hiểu bài nhất nhé. Vật liệu gì làm chất dẫn điện, chất cách điện Trên đây là những thông tin về chất dẫn điện và chất cách điện. Chúng tôi tin rằng kiến thức mà mình chia sẻ sẽ làm cho các bạn đọc cảm thấy an tâm tìm hiểu. Đừng quên tham khảo thêm bài viết trên website của chúng tôi các bạn nhé! Chúng tôi gợi ý bạn tìm hiểu thêm thông tin về cường độ dòng điện. Đây là đại lượng vật lý xuất hiện rất nhiều trong bài thi. Bạn đừng bỏ lỡ nhé. >>> Khám phá thêm những chủ đề lý thú khác Giải pháp toàn diện giúp con đạt điểm 9-10 dễ dàng cùng ToppyVới mục tiêu lấy học sinh làm trung tâm, Toppy chú trọng việc xây dựng cho học sinh một lộ trình học tập cá nhân, giúp học sinh nắm vững căn bản và tiếp cận kiến thức nâng cao nhờ hệ thống nhắc học, thư viện bài tập và đề thi chuẩn khung năng lực từ 9 lên 10. Kho học liệu khổng lồ Kho video bài giảng, nội dung minh hoạ sinh động, dễ hiểu, gắn kết học sinh vào hoạt động tự học. Thư viên bài tập, đề thi phong phú, bài tập tự luyện phân cấp nhiều trình độ.Tự luyện – tự chữa bài giúp tăng hiệu quả và rút ngắn thời gian học. Kết hợp phòng thi ảo (Mock Test) có giám thị thật để chuẩn bị sẵn sàng và tháo gỡ nỗi lo về bài thi IELTS. Học online cùng Toppy Nền tảng học tập thông minh, không giới hạn, cam kết hiệu quả Chỉ cần điện thoại hoặc máy tính/laptop là bạn có thể học bất cứ lúc nào, bất cứ nơi đâu. 100% học viên trải nghiệm tự học cùng TOPPY đều đạt kết quả như mong muốn. Các kỹ năng cần tập trung đều được cải thiện đạt hiệu quả cao. Học lại miễn phí tới khi đạt! Tự động thiết lập lộ trình học tập tối ưu nhất Lộ trình học tập cá nhân hóa cho mỗi học viên dựa trên bài kiểm tra đầu vào, hành vi học tập, kết quả luyện tập (tốc độ, điểm số) trên từng đơn vị kiến thức; từ đó tập trung vào các kỹ năng còn yếu và những phần kiến thức học viên chưa nắm vững. Trợ lý ảo và Cố vấn học tập Online đồng hành hỗ trợ xuyên suốt quá trình học tập Kết hợp với ứng dụng AI nhắc học, đánh giá học tập thông minh, chi tiết và đội ngũ hỗ trợ thắc mắc 24/7, giúp kèm cặp và động viên học sinh trong suốt quá trình học, tạo sự yên tâm giao phó cho phụ huynh. |
