Giấy là chất dẫn điện hay cách điện

Chất dẫn điện và chất cách điện luôn được sử dụng song song với nhau để hỗ trợ nhau cùng quản lý dòng điện một cách an toàn và hiệu quả nhất.

Chất dẫn điện là gì?

Chất dẫn điện là vật liệu hoặc chất cho phép dòng điện chạy qua chúng. Chúng có thể dẫn điện vì chúng cho phép các electron chảy bên trong chúng rất dễ dàng. Chất dẫn điện có đặc tính này cho phép chuyển đổi nhiệt hoặc ánh sáng từ nguồn này sang nguồn khác.

Kim loại, con người, trái đất và cơ thể động vật đều là chất dẫn điện. Đây là lý do trên thế giới thường xảy ra tình trạng điện giật gây nguy hiểm cho con người. Lý do chính là cơ thể người một chất dẫn tốt, cho phép một đường dẫn không có điện trở để dòng điện chạy từ dây đến cơ thể chúng ta.

Các dây dẫn có các electron tự do trên bề mặt của nó cho phép dòng điện đi qua. Đây là lý do tại sao dây dẫn có thể dẫn điện.

Ví dụ một số chất dẫn điện gồm:

• Bạc là chất dẫn điện tốt nhất. Tuy nhiên, nó rất tốn kém và vì vậy, chúng không được sử dụng trong các ngành công nghiệp và truyền tải điện.
• Đồng, đồng thau, thép, vàng và nhôm là những chất dẫn điện tốt. Chúng được sử dụng chủ yếu trong các mạch điện và hệ thống dưới dạng dây.
• Thủy ngân là một chất dẫn lỏng tuyệt vời được sử dụng trong nhiều dụng cụ.
• Khí không phải là chất dẫn điện tốt vì các hạt vật chất ở khá xa và do đó, chúng không thể dẫn điện .

Ứng dụng của chất dẫn điện

Chất dẫn điện khá hữu ích theo nhiều cách. Chúng được sử dụng trong nhiều ứng dụng thực tế như:

• Thủy ngân là một thành phần phổ biến trong nhiệt kế để kiểm tra nhiệt độ của cơ thể.
• Nhôm có tác dụng để lưu trữ thực phẩm và cả trong sản xuất các dụng cụ nấu ăn để lưu trữ nhiệt nhanh chóng.
• Sắt là phổ biến trong sản xuất động cơ xe để dẫn nhiệt.
• Các tấm sắt được làm bằng thép để hấp thụ nhiệt nhanh chóng.
• Các chất dẫn điện tìm thấy trong bộ tản nhiệt xe hơi để loại bỏ nhiệt ra khỏi động cơ.

Chất cách điện là gì?

Chất cách điện là vật liệu hoặc chất chống lại hoặc không cho phép dòng điện chạy qua chúng. Chúng chủ yếu là chất rắn trong tự nhiên. Tính chất làm cho chất cách điện khác với dây dẫn là điện trở suất của nó.

Gỗ, vải, thủy tinh, mica và thạch anh là một số ví dụ điển hình của chất cách điện. Chất cách điện cũng là công cụ quan trọng vì chúng bảo vệ chống lại nhiệt, âm thanh và tất nhiên là dòng điện đi qua. Các chất cách điện không có bất kỳ electron tự do nào và đó là lý do chính khiến chúng không dẫn điện.

Ví dụ một số chất cách điện

• Thủy tinh là chất cách điện tốt nhất vì nó có điện trở suất cao nhất.
• Nhựa là một chất cách điện tốt.
• Cao su là một thành phần phổ biến trong việc chế tạo lốp xe, quần áo chống cháy và dép. Điều này là bởi vì nó là một chất cách điện rất tốt.

Ứng dụng của chất cách điện

Vì có tính chất cản lại dòng điện tử, các chất cách điện được  ứng dụng trên toàn thế giới theo một số cách. Một số sử dụng phổ biến bao gồm:

• Cách nhiệt, không cho phép nhiệt di chuyển từ nơi này sang nơi khác. Chúng được sử dụng trong việc làm chai nhựa nhiệt dẻo, trần nhà và tường chống cháy.
• Chất cách âm giúp kiểm soát độ ồn, vì chúng có khả năng hấp thụ âm thanh tốt. Do đó, chúng được sử dụng trong các tòa nhà, phòng hội nghị để giảm tiếng ồn.
• Chất cách điện làm cản trở dòng điện tử hoặc dòng điện đi qua chúng. Nên được sử dụng rộng rãi trong các bảng mạch, hệ thống điện áp cao và cả trong dây điện và dây cáp.

Sự khác nhau giữa chất dẫn điện và chất cách điện

Chúng ta hãy xem sự khác biệt cơ bản giữa dây dẫn và chất cách điện một cách ngắn gọn sau đây:

Các yếu tố khác ảnh hưởng đến độ dẫn điện

Hình dạng và kích thước của vật liệu ảnh hưởng đến độ dẫn của nó. Ví dụ, một mảnh vật chất dày sẽ dẫn điện tốt hơn một mảnh mỏng có cùng kích thước và chiều dài. Nếu bạn có hai mảnh vật liệu có cùng độ dày nhưng một mảnh ngắn hơn vật liệu kia, thì vật liệu ngắn hơn sẽ dẫn điện tốt hơn vì mảnh ngắn hơn có ít lực cản hơn.

Nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến độ dẫn. Khi nhiệt độ tăng, các nguyên tử và electron của chúng thu được năng lượng. Một số chất cách điện như thủy tinh là chất dẫn kém nhưng chất dẫn tốt khi nóng; hầu hết các kim loại là chất dẫn tốt hơn khi dây dẫn ở nhiệt độ chuẩn và kém hiệu quả hơn khi nóng. Một số chất dẫn tốt trở thành chất siêu dẫn ở nhiệt độ cực thấp.

Những chất dẫn điện tốt nhất thế giới

Chất dẫn điện tốt nhất, trong điều kiện nhiệt độ và áp suất thông thường, là nguyên tố kim loại bạc. Bạc không phải luôn luôn là một lựa chọn lý tưởng làm vật liệu, tuy nhiên, vì nó đắt tiền và dễ bị xỉn màu và lớp oxit được gọi là xỉn màu không dẫn điện.

Danh sách top 10 chất dẫn điện tốt nhất gồm:

• Bạc 
• Vàng 
• Đồng 
• Nhôm 
• Thủy ngân 
• Thép 
• Bàn là 
• Nước biển 
• Bê tông 
• Bạch kim

Ngoài danh sách trên còn một số chất dẫn điện tốt khác như đồng thau, than chì…

Những chất cách điện tốt nhất thế giới

Điện tích không chảy tự do qua cách điện. Điều này có thể được nhìn thấy trong dây và cáp bọc cao su. 

Danh sách top 10 chất cách điện tốt nhất thế giới gồm:

• Cao su 
• Cốc thủy tinh 
• Nước tinh khiết 
• Dầu 
• Không khí 
• Kim cương 
• Gỗ khô 
• Bông khô 
• Nhựa 
• Nhựa đường

Các chất cách điện khác như Sợi thủy tinh, Giấy khô, Sứ, Gốm sứ, Thạch anh…

Kết luận: Các bạn nên ghi nhớ chất dẫn điện là chất mang điện tích và có điện trở suất thấp và chất cách điện thì ngược lại.

CHẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI KIẾN THỨC TRỌNG TÂM Chất dẫn điện và chất cách điện : Chất dẫn điện là chất cho dòng điện đi qua. Chất cách điện là chất không cho dòng điện đi qua. Ví dụ : Kim loại, bán dẫn, than chì, các dung dịch muối, axít, bazơ... là các vật liệu dẫn điện. Không khí khô, nước tinh khiết, thuỷ tinh, sứ, cao su, nhựa, dầu, tinh thể muối, êbônit, hổ phách... là những vật liệu cách điện. Lưu ý : Tuy nhiên, sự phân chia ra vật liệu dẫn điện và vật liệu cách điện chỉ là tương đối, giữa chúng không có ranh giới rõ rệt. Mọi vật liệu đều dẫn điện ít hoặc nhiều. Ví dụ trong điều kiện bình thường, không khí cách điện nhưng trong những điều kiện nhất định thì không khí có thể dẫn điện. Dòng điện trong kim loại : Dòng điện trong kim loại là dòng các electron tự do dịch chuyển có hướng HƯỚNG DẪN TRẢ LỜI CÁC CÂU HỎI TRONG SGK VÀ BÀI TẬP TRONG SBT Cl. 1. Các bộ phận dẫn điện là : [dây tóc, dây trục, hai đầu dây đèn ; hai chốt cắm, lõi dây [của phích cắm điện]]. Các bộ phận cách điện là : [trụ thuỷ tinh, thủy tinh đen [của bóng đèn] ; vỏ nhựa của phích cắm, vỏ dây [của phích cắm điện]]. C2. - Các vật liệu thường dùng để làm vật dẫn điện : đồng, sắt, nhôm, chì... [các kim loại] - Các vật liệu thường dùng để làm vật cách điện : nhựa [chất dẻo], thuỷ tinh, sứ, cao su, không khí... C3. C4. C5. C6. C7. C8. C9. 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. Cũng lập luận tương tự khi ngắt công tắc đèn chiếu sáng ở lớp học hay ở gia đình. 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. Hạt nhàn của nguyên tử mang điện tích dương, các electron mang điện tích âm. 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. Electron tự do mang điện tích âm bị cực âm đẩy, bị cực dương hút. Chiều mũi tên như hình 20.1. Kết luận : Các [electron tự do] trong kim loại [dịch chuyển có hướng] tạo thành dòng điện chạy qua nó. B. Một đoạn ruột bút chì. c. Nhựa c. Một đoạn dây nhựa. Có thể em chưa biết : * - Chất dẫn điện tốt nhất là bạc. - Chất cách điện tốt nhất là sứ. * Lõi dây điện thường bằng đồng vì nó là chất dẫn điện tốt thứ hai [chỉ sau bạc] nhưng rẻ hơn bạc rất nhiều. 20.1. a] Các điện tích có thè dịch chuyển qua [vật dẫn điện [vật liệu dẫn điện, chất dẫn điện]]. Các điện tích không thể dịch chuyển qua [vật cách điện [vật liệu cách điện [vật liệu cách điện, chất cách điện]]. Kim loại là chất dẫn điện vì trong đó có các [electron tự do] có thể dịch chuyển có hướng. Trong trường hợp này không khí là [chất dẫn điện]. a] Hai lá nhôm này xoè ra vì chúng nhiễm điện cùng loại và đẩy nhau. Không có hiện tượng gì xảy ra. Vì thanh nhựa là vật cách điện nên các điện tích không thể dịch chuyển qua nó. Hai lá nhôm gắn với quả cầu A cụp bớt lại, còn hai lá nhôm gắn với quả cầu B xoè ra. Vì thanh kim loại là vật dẫn điện. Các điện tích dịch chuyển từ quả cầu A tới quả cầu B qua thanh kim loại. Quả cầu A mất bớt điện tích, quả cầu B có thêm điện tích. Dây xích sắt được sử dụng ở các ôtô chở xăng, dầu để tránh xảy ra cháy nổ. - Khi ôtô chạy, ôtô cọ xát mạnh với không khí làm những phần khác nhau của ôtô bị nhiễm điện mạnh và có thể phát sinh tia lửa điện giữa các phần này gây cháy, nổ xăng, dầu. Nhờ dây xích có thể truyền điện tích từ ôtô xuống đất, loại trừ được sự nhiễm điện mạnh. a] Giấy bọc lót màu vàng hay bạc trong bao thuốc lá là vật dẫn điện [thường là lớp thiếc mỏng phủ màu] b] Giấy trang kim một mặt dẫn điện, một mặt cách điện. D. Một đoạn dây nhựa là vật cách điện. D. Dòng điện là dòng các điện tích bất kì dịch chuyển có hướng. B. Electron tự do có trong mảnh nhôm. B. Dòng điện trong kim loại là dòng các electron tự do dịch chuyển có hướng. c. Các electron dịch chuyển từ cực âm sang cực dương. D. A. Than chì không phải là chất cách điện. B. 20.13. c 20.14. a] Đúng ; b] Đúng ; d] Sai ; e] Đúng ; 20.15. 1-c ; 2- a; . 3 c] Sai 4- e. c. BÀI TẬP Bổ SUNG 20a. Hãy xếp các vật có tên dưới đây vào các cột dẫn điện hay cách điện. Giấy, vải, gỗ, sứ, cao su, bạc, nhôm, thuỷ tinh, chì, nước muối, sắt, nước tinh khiết. Vật cách điện Vật dẫn điện 20b. Em hãy giải thích tại sao các dụng cụ để sửa chưa của thợ điện [kìm, tuốc nơ vít...] lại thường bọc nhựa hoặc cao su ở chỗ tay cầm ? 20c. Tại sao trong các nhà cao tầng người ta thường dựng một cây sắt nhọn nhô lên cao, đầu dưới nối đất [cột thu lôi]. Có thể thay thanh sắt nhọn nói trên bằng thanh gỗ nhọn được không ?