Vậy chất dẫn điện, chất cách điện là như thế nào?, được tạo thành từ vật liệu cách điện nào?. Cũng như chất dẫn điện tốt, chất cách điện an toàn. Và một số khái niệm khác như: dòng điện trong kim loại là gì? có hướng thế nào?. Sẽ được chúng tôi giải thích cụ thể ở bài viết này cho gia đình cũng như những ai đang tìm hiểu thông tin này. Show
I. Chất dẫn điện và chất cách điện– Khái niệm chất dẫn điệnLà chất dùng cho dòng điện đi qua. Mọi người hay gọi chất dẫn điện là vật dẫn điện khi được dùng để làm các vật hay các bộ phận dẫn điện. Nó giúp người dùng chuyển nguồn điện từ nơi này đến nơi khác để có thể sử dụng. Về tính chất thì vật lý cũng như hóa học thì các nhóm nguyên tố dưới đây được cho là chất dẫn điện tốt: Bạc, Đồng, Vàng, Nhôm, Sắt… – Định nghĩa chất cách điệnLà chất sẽ không cho dòng điện chạy cũng như đi từ nơi này đến nơi khác. Tương tự thì chất cách điện còn gọi là vật liệu cách điện khi được dùng để làm các vật hay các bộ phận cách điện. Theo tính chất hóa học và vật lý thì nhóm vật liệu dưới đây có thể là chất cách điện tốt: Thủy tinh, Sứ, Chất dẻo, Nhựa, Cao su,… II. Dòng điện trong kim loại1. Các hạt electron tự do trong kim loại– Kim loại được đánh giá là chất dẫn điện, bởi kim loại được cấu tạo từ các nguyên tử khi mà chúng chứa các electron tự do có thể chuyển động và phân cực. 2. Dòng điện trong kim loại là gì?– Dòng điện trong kim loại là dòng các electron tự do dịch chuyển có hướng nhất định; dựa theo các phân cực của các electron có khả năng di chuyển từ nguyên tử này sang nguyên tử khác trong chất đó.  III. Các loại vật liệu cách điệnĐiện được sử dụng cho hầu hết các thiết bị và hoạt động thường ngày của mõi người. Và dòng điện sử dụng có thể gây ra nhiều tai nạng nếu người dùng không biết sử dụng. Vì vậy, các thiết bị điện như: công tắc, ổ cắm, phích cắm, bóng đèn… đều được chế tạo làm đảm bảo an toàn cho người dùng. Các thiết bị này gồm có bộ phân dẫn điệ, vật liệu cách điện hoạt động song song. Và đẻ có cách nối dây điện an toàn với các thiết bị điện trong cuộc sống hằng ngay như:
IV. Tìm hiểu các loại vật liệu có thể cách điện1. Cách điện rắnNói về tính chất chung các vật liệu cách điện chất rắn là một hằng số điện môi rất cao. Chỉ xảy ra hiện tượng phóng điện bề mặt ở những vật liệu thể rắn. Và được chia thành 4 nhóm sau:
Để nói về chất cách điện tốt nhất thì mica được đánh giá cao nhất được dùng nhiều trong các máy điện áp cao. Tùy nhiên, giá và số lượng để sử dụng mica để lắp đặt ở tất cả các sản phẩm sẽ cao. Còn đối với các nhóm cách điện có có sợi dẫn nhiệt kém, hút ẩm, cách điện kém như giấy, vải, sợi,… Được sử dụng phổ biến hơn bơi chi phí rẻ và tính cơ học cũng như độ bền tốt hơn. 2. Dạng cách điện lỏngNó về vật liệu cách điện chất lỏng thì sẽ có dầu mỏ, dầu cáp loãng, dầu silicon, dầu biến thế, dầu cáp đặc. Chúng được sử dụng nhiều và thường gặp ở máy biến áp để làm chất điện và làm mát các bộ phận bên trong. Khi nói chất cách điện lỏng thì điều quang trọng phải là cường độ điện trường có khả năng cách điện thường phục hồi trở lại. Khi cường độ điện trường đặt lên vật liệu vượt quá giá trị cho phép thì sẽ tạo ra tình trạng phóng điện. Điều này sẽ là hiện tượng quá điện áp, nó sẽ phá hủy vật liệu mất đi đặc tính cách điện vốn có. Nó là chất điện môi với các đặt trưng: điện trở suất, độ thẩm điện môi hay là hằng số điện môi, tổn hao điện môi,.. Độ bền của điện áp đánh thủng cách điện được quan tâm khi chế tạo các thiết bị cách điện. 3. Vật liệu cách điện khíNghe khác lạ nhưng không khí cũng là chất điện trong cuộc sống. Ví như, các dây tải điện trên không làm việc trong không khí hoặc phối hợp với các chất cách điện rắn và lỏng khác để đảm bảo an toàn hơn. Điện trở cách điện thể khí rất lớn và phụ thuộc vào điện áp. Độ bền cách điện phụ thuộc nhiều áp xuất, hình dạng và tiết diện của điện cực, thời gian tác dụng của điện áp. Chất khí phổ biến này luôn có sẵn trong tự nhiên, không mùi không vị, một số loại không độc, không gây phản ứng với đồng, thép… 4. Chất dẫn điện khíVề tính chất hóa học của bản nguyên tố thì ta sẽ có được nhưng loại khí có thể dẫn điện từ yếu đến mạnh. Dựa vào đây, các nhà khoa học đã tạo nên các thiết bị dẫn điện dựa trên tính vật lý và hóa học này. Để tạo ra các sản phẩm có chứa chất dẫn điện và chất cách điện sử dụng tốt trong sinh hoạt và công nghiệp điện tử. – Khí hydro một trong những loại khí nhẹ có đặt tính truyền dẫn nhiệt tốt để làm giảm nhiệt khi có dòng điện. Nó làm mát cho các linh kiện điện như máy phát nhiệt điện và các máy bù bộ công suất lớn. Điều này sé giúp một phần làm giảm tổn thất công suất do ma sát của roto với chất khi và quạt gió tạo ra. – Khi Nitro thì chiếm khoảng 78% khí quyển Trái Đất đặc tính không màu không mui không vị. Được áp dung cho các linh kiện điện tử như tranzito, diot, mạch tích hợp (IC), thép không ghỉ (inox). – Các loại khí khác như argon, ne-on hơi thủy ngân để làm các dụng cụ điện chân không và bóng đèn. Khí trơ lại có độ bền điện thấp nên việc áp dụng ứng dụng vào sản phẩm khá ít. Chúng tôi là nhà cung cấp các loại dây điện uy tín nhất hiện nay có giấy tờ cũng như sản phẩm nhập khẩu chính ngạch. Với đội ngủ nhân viên giàu kinh nghiệm sẽ giúp bạn có những sản phẩm phù hợp với chi phí dự án đang lắp đặt. Hơn thế nữa chúng tôi còn cung cấp dây cáp điện năng lượng mặt trời cho hệ thống điện solar đang được ứng dụng khá nhiều hiện nay. Câu hỏi: Vật cách điện là gì? Lời giải: - Các vật không cho dòng điện chạy qua gọi là vật cách điện. -Ví dụ các vật bằng cao su, sứ, nhựa, giấy khô, gỗ khô… như: sách, vở, cốc thuỷ tinh, cốc nhựa, Cùng Top lời giải tìm hiểu về bài học Chất dẫn điện và chất cách điện – Dòng diện trong kim loại nhé I – CHẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN-Chất dẫn điệnlà chất cho dòng điện đi qua. Chất dẫn điện gọi là vật liệu dẫn điện khi được dùng để làm các vật hay các bộ phận dẫn điện. Từ đó ta có thể nói vật dẫn điện là vật được tạo bởi chất (vật liệu) dẫn điện và cho dòng điện đi qua. -Chất cách điện là chất không cho dòng điện đi qua. Chất cách điện gọi là vật liệu cách điện khi được dùng để làm các vật hay các bộ phận cách điện. Từ đó ta có thể nói vật cách điện là vật được tạo bởi chất (vật liệu) cách điện và không cho dòng điện đi qua. -Chất dẫn điện (cách điện) được gọi là vật dẫn điện (cách điện) khi được dùng để làm các vật hay bộ phân dẫn điện (cách điện). Ví dụ: + Các kim loại, dung dịch muối, axit, nước thường dùng … là các vật liệu dẫn điện. + Nước nguyên chất, gỗ khô, không khí, nhựa, chất dẻo, cao su, … là cac vật liệu cách điện ở điều kiện thường. II – DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI- Kim loại là chất dẫn điện. - Trong kim loại có các electron thoát ra khỏi nguyên tử và chuyển động tự do trong kim loại. Các electron đó gọi là electron tự do. - Trong mạch kín có dòng điện chạy qua, các êlectrôn tự do trong kim loại bị cực âm đẩy đồng thời bị cực dương hút. - Dòng điện trong kim loại là dòng các electron tự do dịch chuyển có hướng. III. Phương pháp giải bài tậpDạng 1: Nhận biết vật dẫn điện, vật cách điện Để nhận biết vật dẫn điện hay vật cách điện ta dựa vào đặc điểm sau: + Vật dẫn ddienj cho dòng điện đi qua + Vật không dẫn điện không cho dòng điện đi qua Dạng 2: Xác định chiều chuyển động của các electron tự do trong kim loại + Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các electron tự do + Khi mắc vào mạch kín có dòng điện chạy qua thì các electron tự do bị cực âm đẩy và cực dương hút. Tức là dòng electrong tự do sẽ chuyển động từ âm sang dương Vậy, trong dây kim loại có dòng điện chạy qua thì các electron tự do sẽ di chuyển từ cực âm qua vật tiêu thụ điện và về cực dương của nguồn điện IV. Bài tập vận dụngCâu 1.Quan sát và nhận xét: Hãy quan sát hình hoặc các vật thật tương ứng và cho biết chúng gồm: 1. Các bộ phận dẫn điện là.... 2. Các bộ phận cách điện là... Bài giải: 1. Các bộ phận dẫn điện là: Dây tóc, dây trục, hai đầu dây đèn, hai chốt cắm, lõi dây của phích cắm. 2. Các bộ phận cách điện là: Trụ thủy tinh, thủy tinh đen của bóng đèn, vỏ nhựa của phích cắm, vỏ dây của phích cắm. Câu 2.Hãy kể tên ba vật liệu thường dùng để làm vật dẫn điện và ba vật liệu thường dùng để làm vật cách điện. Bài giải: -Các vật liệu thường dùng để làm vật dẫn điện: Đồng, sắt, nhôm, chì, vônfram, thiếc .... (các kim loại) -Các vật liệu thường dùng để làm vật cách điện: Nhựa (chất dẻo), thủy tinh, cao su, không khí, gỗ khô, vải khô, chân không... Câu 3.Hãy nêu một số trường hợp chứng tỏ rằng không khí ở điều kiện bình thường là chất cách điện. Bài giải: Có thể là một trong các trường hợp sau: -Trong mạch điện thắp sáng bóng đèn pin, khi công tắc ngắt, giữa hai chốt công tắc là không khí, đèn không sáng. Vậy bình thường không khí là chất cách điện. -Trong mạch điện thắp sáng bóng đèn compac, khi công tắc ngắt, giữa hai chốt công tắc là không khí, đèn không sáng. Vậy bình thường không khí là chất cách điện. -Các dây tải điện đi xa, không có vỏ bọc cách điện, tiếp xúc trực tiếp với không khí. Giữa chúng không có dòng điện nào chạy qua không khí. Câu 4.Hãy nhớ lại xem trong nguyên tử, hạt nào mang điện tích dương, hạt nào mang điện tích âm. Bài giải: -Hạt nhân của nguyên tử mang điện tích dương, các electron mang điện tích âm. Câu 5.Hãy nhận biết trong mô hình này: -Kí hiệu nào biểu diễn các electron tự do? -Kí hiệu nào biểu diễn phần còn lại của nguyên tử. Chúng mang điện tích gì? Vì sao? Bài giải: -Trong hình 20.3 SGK các electron tự do là các vòng nhỏ có dấu "-", phần còn lại của nguyên tử là những vòng lớn có dấu "+". Phần này mang điện tích dương. Vì nguyên tử khi đó thiếu (mất bớt) electron. Câu 6.Hãy cho biết các electron tự do bị cực nào của pin đẩy, bị cực nào của pin hút. Kết luận: Các ... trong kim loại .... tạo thành dòng điện chạy qua nó. Bài giải: -Electron tự do mang điện tích âm bị cực âm đẩy, bị cực dương hút. -Kết luận: Các electron tự do trong kim loại dịch chuyển có hướng tạo thành dòng điện chạy qua nó. Câu 7.Vật nào dưới đây là vật dẫn điện? A. Thanh gỗ khô B. Một đoạn ruột bút chì C. Một đoạn dây nhựa D. Thanh thủy tinh Bài giải: -Chọn B: Một đoạn ruột bút chì Câu 8.Trong các dụng cụ và thiết bị điện thường dùng, vật liệu cách điện được sử dụng nhiều nhất là: A. Sứ C. Nhựa B. Thủy tinh D. Cao su Bài giải: Chọn C: Nhựa Câu 9.Trong vật nào dưới đây không có các electron tự do? A. Một đoạn dây thép B. Một đoạn dây đồng C. Một đoạn dây nhựa D. Một đoạn dây nhôm. Bài giải: Chọn C. Một đoạn dây nhựa. |
