Grunderna:Elektroner på väg
* Elektricitet är flödet av elektroner. Elektroner är små partiklar som har en negativ laddning och kretsar runt i en atom.
* ledare har löst bundna elektroner. I material som utför elektricitet väl (som metaller) hålls inte de yttersta elektronerna i atomerna. Dessa "fria" elektroner kan enkelt röra sig genom materialet.
* spänningen ger push. En spänningsskillnad (som från ett batteri) skapar ett elektriskt fält, som utövar en kraft på de fria elektronerna, vilket får dem att flyta. Detta flöde av elektroner är vad vi kallar elektrisk ström.
Typer av ledare:
* metaller: De flesta metaller är utmärkta ledare på grund av deras struktur. Atomerna är arrangerade i ett vanligt gitter, med överlappande elektronorbitaler. Detta skapar ett "hav" av fria elektroner som lätt kan röra sig.
* Lösningar: Lösningar som innehåller joner (laddade partiklar) kan också genomföra elektricitet. Till exempel har saltvatten upplöst natrium- och kloridjoner, vilket gör att strömmen kan flyta.
* Semiconductors: Material som kisel och germanium har konduktivitet någonstans mellan metaller och isolatorer. Deras konduktivitet kan kontrolleras, vilket gör dem avgörande för elektronik.
Insolatorer kontra ledare:
* isolatorer: Material som gummi, glas och plast har tätt bundna elektroner. Deras elektroner kan inte lätt röra sig, så de motstår elflödet.
Hur konduktans fungerar:
1. spänning applicerad: En spänningsskillnad skapas över en ledare (t.ex. mellan batteriets terminaler).
2. Elektriskt fält: Spänningen skapar ett elektriskt fält i ledaren och skjuter de fria elektronerna.
3. elektronflöde: De fria elektronerna börjar röra sig i en specifik riktning och skapar en elektrisk ström.
4. Motstånd: Även ledare har viss motstånd mot flödet av elektroner. Detta motstånd påverkas av materialets egenskaper, temperatur och dirigentens tjocklek.
Nyckelkoncept:
* Motstånd: Hur mycket ett material motsätter sig elflödet.
* ström: Mängden laddning som flyter genom en ledare per tidsenhet.
* spänning: Den elektriska potentialskillnaden som driver strömflödet.
Sammanfattningsvis: Ledare tillåter el att flyta eftersom de har fria elektroner som kan röra sig under påverkan av ett elektriskt fält. Isolatorer motstår elflödet eftersom deras elektroner är tätt bundna.
