Tidak semua atom dicipta sama. Struktur atom bervariasi dari atom ke atom. Sesetengah atom tidak dapat memegang elektron luaran mereka bersama-sama. Mereka dipanggil elektron bebas kerana mereka boleh berkeliaran bebas dari atom ke atom. Elektron ini melepasi tenaga elektrik dari satu zarah ke yang lain sehingga memindahkan tenaga dalam bentuk tenaga elektrik. Konduktor adalah bahan yang menjangkakan aliran bebas cas elektrik. Sebaliknya, penebat menentang elektrik, yang bermaksud ia mempunyai kesan yang bertentangan dengan aliran elektron. Elektron mengikat rapat dalam atom, dengan itu menyekat aliran bebas cas elektrik. Mari kita perhatikan perbezaan antara kedua secara terperinci.
Konduktor adalah bahan yang membolehkan elektron bebas mengalir melalui mereka dengan mudah, dengan itu memindahkan tenaga dalam bentuk elektrik sebagai elektron bergerak bebas dari atom ke atom. Secara ringkas, konduktor membenarkan elektron untuk berkeliaran secara bebas dari zarah ke zarah dalam satu atau lebih arah. Sekiranya anda menghantar elektron bermuatan elektrik ke konduktor, ia akan menjejaskan elektron bebas, dan akhirnya akan mengetuknya sehingga ia mengetuk elektron bebas yang lain. Ini mencetuskan sejenis tindak balas rantai yang menghasilkan cas elektrik melalui bahan. Bahan-bahan ini mudah melepasi elektrik melalui mereka kerana struktur atomnya membolehkan elektron bebas bergerak bebas dari satu zarah ke yang lain dengan mudah.
Kebanyakan logam seperti tembaga, aluminium, besi, emas, dan perak adalah konduktor elektrik yang baik kerana elektron bebas bergerak dari satu atom ke yang lain. Sebagai contoh, tembaga adalah konduktor yang baik kerana ia menjangkakan aliran bebas elektron dengan mudah. Aluminium, sebaliknya, juga konduktor yang adil tetapi ia tidak sebaik tembaga. Ia sangat ringan yang kebanyakannya digunakan dalam kabel pengagihan kuasa. Mari kita ambil contoh mentol. Apabila anda menghidupkan lampu, cas elektrik melepasi wayar yang menyebabkan mentol memancarkan cahaya. Ia bukan hanyalah aliran elektron antara atom.
Logam adalah konduktor elektrik yang paling biasa. Konduktor lain termasuk semikonduktor, elektrolit, plasmas, dan konduktor bukan logam seperti polimer konduktif dan grafit. Perak adalah konduktor yang lebih baik daripada tembaga tetapi tidak praktikal untuk digunakan dalam kebanyakan kes kerana kos yang lebih tinggi. Walau bagaimanapun, ia digunakan untuk peralatan khusus dan sensitif seperti satelit. Malah air bercampur dengan kekotoran seperti garam boleh dianggap sebagai konduktor.
Pengawal, sebaliknya, adalah bahan yang mempunyai kesan yang sebaliknya terhadap aliran elektron. Bahan-bahan ini menghalang aliran bebas elektron, dengan itu menghalang aliran arus elektrik. Penebat mengandungi atom yang memegang elektron mereka dengan ketat yang menyekat aliran elektron dari satu atom ke yang lain. Kerana elektron ketat, mereka tidak dapat berkeliaran dengan bebas. Secara ringkas, bahan yang menghalang arus arus adalah penebat. Bahan-bahan ini mempunyai kekonduksian yang rendah sehingga arus arus hampir tidak boleh diabaikan, oleh itu ia biasanya digunakan untuk melindungi kita dari kesan bahaya elektrik.
Beberapa contoh biasa penebat adalah kaca, plastik, seramik, kertas, getah, dan sebagainya. Aliran litar elektronik semasa tidak statik dan voltan boleh agak tinggi pada masa-masa, yang menjadikannya mudah terdedah. Kadang-kadang voltan cukup tinggi untuk menyebabkan arus elektrik mengalir melalui bahan yang tidak dianggap sebagai konduktor elektrik yang baik. Ini boleh menyebabkan kejutan elektrik kerana badan manusia juga merupakan konduktor elektrik yang baik. Oleh itu, wayar elektrik disalut dengan getah yang berfungsi sebagai penebat yang seterusnya melindungi kita daripada konduktor di dalamnya. Ambil sebarang tali untuk perkara itu dan anda boleh melihat penebat dan sekiranya anda melihat konduktor, sudah tiba masanya untuk menggantikannya.
Konduktor | Penebat |
Konduktor adalah bahan yang membolehkan aliran bebas elektron dari satu atom ke yang lain. | Penebat tidak akan membenarkan elektron bebas dari satu atom ke yang lain. |
Konduktor menjalankan elektrik kerana elektron bebas ada di dalamnya. | Penebat menegakkan elektrik kerana elektron ketat yang ada di dalam atom. |
Bahan-bahan ini boleh melepasi elektrik melalui mereka. | Bahan penebat tidak boleh lulus arus elektrik melalui mereka. |
Atom tidak boleh memegang elektron mereka dengan ketat. | Atom telah mengikat elektron dengan ketat sehingga tidak dapat memindahkan tenaga elektrik dengan baik. |
Bahan yang konduktor yang baik umumnya mempunyai kekonduksian yang tinggi. | Bahan penebat yang baik biasanya mempunyai kekonduksian yang rendah. |
Kebanyakan logam adalah konduktor yang baik seperti tembaga, aluminium, perak, besi, dan lain-lain. | Penebat biasa termasuk getah, kaca, seramik, plastik, asfalt, air tulen, dan sebagainya. |
Kedua-dua konduktor dan penebat adalah praktikal bertentangan dari segi harta dan fungsi. Perbezaan paling umum antara keduanya adalah bahawa semasa konduktor membenarkan aliran bebas elektron dari satu atom ke yang lain, penebat menyekat aliran elektron bebas. Konduktor membenarkan tenaga elektrik melepasi mereka, manakala penebat tidak membenarkan tenaga elektrik melepasi mereka. Konduktor mempunyai kekonduksian tinggi manakala penebat mempunyai kekonduksian yang rendah.