Фізика і хімія в побуті. Підручник для осіб з особливими освітніми потребами (F70). 9 клас. Тороп
§ 3. Провідники електричних зарядів та ізолятори
Пригадайте, що називаємо статичною електрикою? Так, статична електрика — це результат накопичення електричного заряду, що виникає при терті двох предметів один об одного. А чи завжди електрика утворюється саме в такий спосіб? Наприклад, до нас у будинки електрика потрапляє з електростанцій. Як саме вироблена на електростанціях електрика потрапляє до споживачів? Ви, напевно, помічали, що навколо будинків та уздовж доріг стоять стовпи, між якими проходять проводи (мал. 14). Це і є шляхи, якими транспортується електрика до споживачів — електричний струм.
Мал. 14. Лінія електропередачі
Мал. 15. Приклади провідників (а — мідь, б — золото, в — графіт, г — вода)
Електричним струмом називається впорядкований спрямований рух заряджених частинок.
Деякі матеріали дозволяють електричному струму проходити більш вільно, ніж інші. Ці матеріали називаються провідниками. Інші матеріали стійкі до протікання електричного струму. Ці матеріали називаються ізоляторами. І провідники, й ізолятори важливі у електриці.
Електричні провідники — це матеріали або речовини, які дозволяють електричному струму легко проходити через них. Електричні провідники зазвичай металеві, тому що метали мають високу провідність. Мідь — один з кращих провідників електрики, тому вона є найпоширенішим матеріалом для електропроводки, також використовують залізо, сталь, алюміній. Золото і срібло — навіть кращі провідники, ніж мідь, але вони дуже дорогі і використовуються лише зрідка.
Графіт (грифель олівця), папір, ґрунт, вуглець — це добрі електричні провідники, хоча це не метали. Вода також проводить електрику, тому не можна використовувати електричні об’єкти поруч з водою.
Ізолятори — це непровідні матеріали, які не дозволяють струму проходити через них. Це не означає, що струм через них взагалі не може проходити. Наприклад, ми зазвичай вважаємо повітря ізолятором, однак блискавка може викликати проходження електричного струму через повітря. Так само гумові рукавички і взуття захистять вас від електричного струму в мережі, але не від блискавки. Прикладами ізоляторів є пластик, гума, скло, кераміка, шовк, капрон, деревина, масла та гас.
Наші тіла також є хорошими провідниками електрики. Це означає, що електричний струм може легко пройти через вас до землі, викликаючи електрошок. Ось чому ми покриваємо дроти ізоляційними матеріалами (наприклад, пластиком навколо подовжувачів). Ми хочемо захистити себе від ураження електричним струмом і не допустити проходження електричного струму по інших провідниках.
Розгляньте електричні дроти, які ви використовуєте в класі для занять. Як ви думаєте, чому вони покриті пластиком? Пластик є ізолятором і, отже, охороняє вас від ураження електричним струмом. Пластикове покриття діє як бар’єр, що оберігає вас від удару струмом, дозволяючи тримати провід при ввімкненому струмі. Електричні ізолятори використовуються і в інших місцях. Ви коли-небудь дивилися на лінії електропередачі або телефонні лінії?
Мал. 16. Дерев’яні стовпи і білі керамічні ковпачки є електричними ізоляторами
Мал. 17. Коричневі керамічні ізолятори
Стовпи лінії, іноді бувають дерев’яними. Дерево не проводить електрику, тому електричний струм не може потрапити від проводів до стовпів. Інколи ви також можете побачити маленькі білі або кольорові ковпачки, які утримують дроти (мал. 16). Ці ковпачки виготовлені з кераміки, яка також не проводить електрику.
Іноді особливо важливо мати керамічні електричні ізолятори між двома різними металевими провідниками, щоб запобігти протіканню електричного струму між різними частинами, як на малюнку 17.
Електрики — це люди, які працюють з електрикою і ремонтують електропроводку в будинках та інших будівлях. Електрики часто надягають гумові рукавички, щоб захистити себе від ураження електричним струмом. Гума — це електроізолятор.
Висновки
Деякі матеріали проводять електричний струм. Їх називають провідниками. Деякі матеріали не проводять електричний струм. Їх називають ізоляторами. Метали зазвичай є провідниками, а неметали — ізоляторами.
Електричні ізолятори виконують важливі функції, такі як ізоляція проводів або захист від ураження електричним струмом, наприклад, як гумові рукавички електрика.
Конспект учня (напиши у зошиті)
Електричний струм — це впорядкований спрямований рух заряджених частинок.
Провідники електрики — це матеріали або речовини, які проводять електричний струм.
Ізолятори (не провідники) — це непровідні матеріали, які не проводять електричний струм.
Подумай та дай відповідь
- 1. Що називають електричним струмом?
- 2. У чому різниця між електричним струмом та статичною електрикою?
- 3. Як до наших будинків потрапляє електричний струм?
- 4. Які речовини та матеріали називають провідниками електричного струму? Наведіть приклади провідників.
- 5. Де застосовують провідники? Поясніть.
- 6. Які речовини та матеріали називають ізоляторами? Наведіть приклади.
- 7. Де застосовують ізолятори? Поясніть
- 8. Подивіться на сову (мал. 18). Чому вона не отримує ураження електричним струмом від ліній електропередачі?
Мал. 18. Сова на стовпі лінії електропередачі
Цікаві факти
Форма і розмір матеріалу впливають на його провідність. Наприклад, товстий шматок речовини буде проводити краще, ніж тонкий шматок такого самого розміру та довжини.
Температура також впливає на провідність. Зі збільшенням температури атоми та їх електрони отримують енергію. Деякі ізолятори, такі як скло, погані провідники в холодному стані, але хороші провідники в гарячому; більшість металів є кращими провідниками в холодному стані та менш ефективними провідниками в гарячому стані.
