Hyvät kapellimestarit:
* Määritelmä: Materiaalit, jotka mahdollistavat sähkön helposti kulkevan niiden läpi.
* Ominaisuudet:
* Vapaat elektronit: Niissä on monia vapaita elektroneja, jotka voivat liikkua helposti läpi materiaalin.
* Matala vastus: Ne vastustavat vain vähän sähkövirtaa, mikä mahdollistaa virran kulkemisen minimaalisella energiahäviöllä.
* Esimerkkejä: Kupari, hopea, kulta, alumiini, rauta, vesi (liuenneiden epäpuhtauksien kanssa), grafiitti.
Huonot johtimet (eristimet):
* Määritelmä: Materiaalit, jotka vastustavat sähkövirtaa.
* Ominaisuudet:
* Tiiviisti sidotut elektronit: Niiden elektronit ovat tiukasti sidottu atomeihinsa, mikä vaikeuttaa niiden liikkumista vapaasti.
* Suuri vastus: Ne tarjoavat merkittävän vastuksen sähkövirralle, mikä estää tai rajoittaa merkittävästi virtaa.
* Esimerkkejä: Lasi, kumi, muovi, puu, kuiva ilma, keramiikka, puhdas vesi.
Tässä on yksinkertainen analogia:
Ajattele tungosta käytävää. Jos ihmiset voivat liikkua vapaasti, se on kuin hyvä johdin – sähkö voi virrata helposti. Jos käytävä on täynnä ja ihmiset tuskin pääsevät liikkumaan, se on kuin huono johdin – sähköllä on vaikeuksia virrata.
Avainkohdat:
* Johtavuus on spektri: Ei ole absoluuttista rajaa hyvien ja huonojen johtimien välillä. Jotkut materiaalit putoavat jonnekin väliin toimien puolijohteina.
* Lämpötila: Lämpötila voi vaikuttaa johtavuuteen. Esimerkiksi metallijohtimista tulee yleensä vähemmän johtavia korkeammissa lämpötiloissa.
* Sovellukset: Hyviä johtimia käytetään sähköjohdoissa, piireissä ja muissa sovelluksissa, joissa sähkön täytyy virrata vapaasti. Eristeitä käytetään estämään sähkön virtausta, kuten sähköeristyksessä, suojapinnoitteissa ja piirilevyissä.