Elektrické vodiče a izolanty
Prečo je drôt medený a jeho obal plastový?
Čo sa naučíš
- Zaradím meď ako vodič a plast ako izolant.
- Poviem, že slaná voda vedie vďaka iónom, nie preto, že je mokrá.
Experiment
Meď pri 4,5 V vedie. Plast a model cukrovej vody nie. Odpor 800 Ω patrí len virtuálnej slanej vode v atlase, nie každej slanej vode. Výboj v plyne simulátor nepočíta.
Načítavam simuláciu…
Vyskúšaj
Vedie meď v modelovom obvode 4,5 V?
Dostať hodnotu vedie = 1.
- Vyber meď.
- Prečítaj, či vzorka vedie.
Vedie v tomto modeli má hodnotu 1.
Overenie pochopenia
Obal vodiča býva z plastu, lebo plast:
Model cukrovej vody nevedie, lebo:
Vysvetlenie
Meď dá prúd, plast dá nulu. Slaná voda v modeli vedie málo, cukrová takmer vôbec. Prepínač nemení napätie, mení látku.
V kove sú voľné elektróny. V plaste sú elektróny viazané, náboj po ňom neprejde. V slanej vode nesú prúd ióny, nie kvapky. Cukor ióny netvorí, preto model cukrovej vody nevedie. Vzduch za bežných podmienok izoluje. Blesk je výboj pri obrovskom napätí, nie dôkaz, že vzduch je vodič ako meď. Tento simulátor výboj nepočíta a do siete nepatrí.
Pojmy
- Vodič
- Látka, v ktorej sa voľný náboj posúva.
- Izolant
- Látka, v ktorej náboj ostáva na mieste.
Príklad
Obal kábla je plast, aby si sa pri dotyku nedotkol medeného jadra. V škole pracujeme len s nízkym napätím.
Čo sa často mýli
- Mokré nie je to isté čo vodivé. Záleží na iónoch.
- Izolant nie je miesto bez náboja. Náboj v ňom len neputuje.
Čo model zjednodušuje
Odpor slanej vody 800 Ω je voľba tejto vzorky. Plyny a výboj sú len slovné porovnanie, bez výpočtu prúdu.
Vzorce
Rozdiel vodiča a izolantu tu rozhoduje veľký skok odporu, nie jeden vzorec. Ohmov zákon príde pri rezistore.