Chất dẫn điện là gì? Chất cách điện là gì?

Chất dẫn điện là gì – chất cách điện là gì và tính chất tương ứng ra sao là những thông tin quan trọng, giúp chúng ta chọn lựa vật liệu chính xác để ứng dụng. Trong lĩnh vực công nghiệp điện, người ta thường chú trọng lựa chọn những nguyên vật liệu có tính chất dẫn điện hoặc cách điện tuỳ vào mục đích riêng. Vậy chất dẫn điện là gì? Chất cách điện là gì? Hãy cùng tìm hiểu trong bài viết này nhé.

Chất dẫn điện là gì?

1.   Chất dẫn điện là gì?

1.1. Khái niệm về chất dẫn điện

• Hiểu một cách đơn giản, chất dẫn điện là chất cho dòng điện đi qua theo một hoặc nhiều hướng. Chất dẫn điện thường được sử dụng để chế tạo nên vật dụng, bộ phận dẫn điện. Chẳng hạn, một dây điện được làm từ chất dẫn điện có khả năng cho dòng điện đi qua theo suốt chiều dọc của nó.
• Trong các kim loại dẫn điện, các hạt tích điện chuyển động được gọi là các electron. Bên cạnh đó còn có các điện tích dương di động (hay còn gọi là điện li proton) của một tế bào nhiên liệu.

Xem thêm: Sơ đồ Mạch điện là gì? tần số là gì, Công thức tính suất điện động

1.2. Các loại chất dẫn điện

• Có rất nhiều loại chất dẫn điện. Một số được ứng dụng trong lĩnh vực điện nhờ tính chất dẫn điện hiệu quả.
• Trên thực tế, con người, Trái đất và cơ thể động vật đều là những chất dẫn điện. Đó là lý do tại sao con người, động vật có thể bị giật điện, gây ra những tai nạn nguy hiểm. Cơ thể cũng không có điện trở cho nên sẽ cho dòng điện đi qua.
• Bên cạnh đó, kim loại là những chất dẫn điện cực kỳ hiệu quả. Có rất nhiều dòng kim loại khác nhau cho phép dòng điện đi qua như bạc, đồng, đồng thau, thép, vàng, nhôm, thuỷ ngân. Trong đó, bạc là chất dẫn điện tốt nhất. Tiếp đến, có thể kể đến đồng, đồng thau, thép, vàng, nhôm. Tuy vậy, bạc và vàng là hai kim loại cao cấp, giá thành đắt đỏ nên không được sử dụng rộng rãi.

Kim loại là chất dẫn điện hiệu quả nhất hiện nay

• Thuỷ ngân là chất lỏng nhưng vẫn có khả năng dẫn điện rất tốt. Trên thực tế, người ta vẫn dùng thuỷ ngân để sản xuất, chế tác nhiều dụng cụ khác nhau.
• Có thể nhiều người không biết nhưng thực ra khí cũng là chất dẫn điện. Khí cho dòng điện đi qua nhưng vì các hạt vật chất cách xa nhau nên độ dẫn điện thấp.
• Với đặc tính dẫn điện, các vật liệu kể trên thường được sử dụng để làm dây dẫn điện, dẫn nhiệt, loại bỏ nhiệt, hấp thụ nhiệt,… thậm chí là kiểm tra nhiệt độ của cơ thể.

2. Chất cách điện là gì?

2.1. Thế nào là vật liệu cách điện

• Trái ngược với chất dẫn điện, chất cách điện là vật liệu không cho hoặc chống lại dòng điện chạy qua. Những chất cách điện thường có điện trở. Điện trở càng cao thì mức độ cản trở dòng điện đi qua càng lớn.
• Rất nhiều chất rắn trong tự nhiên là chất cách điện vì chúng không có bất cứ electron tự do nào. Vai trò của loại chất này khá quan trọng, bảo vệ chống lại nhiệt, âm thanh cũng như dòng điện đi qua. Chất dẫn điện là gì

Chất cách điện và chất dẫn điện đều được ứng dụng trong công nghiệp điện

2.2. Ví dụ về chất cách điện

• Trong tự nhiên có rất nhiều chất cách điện như gỗ, vải, thủy tinh, mica và thạch anh,… Trong đó, thủy tinh là chất cách điện tốt nhất vì điện trở suất cao. Ngoài ra, nhựa, cao su cũng là chất cách điện lý tưởng, hạn chế dòng điện đi qua, bảo vệ con người khỏi những sự cố giật điện nguy hiểm.
• Vật liệu cách điện thường có điện trở lớn. Do đó, người ta thường sử dụng chất liệu này để làm bảng mạch, hệ thống điện cao áp, dây điện, dây cáp,…
• Ứng dụng của chất cách điện không chỉ dừng lại ở việc hạn chế dòng điện truyền tải mà còn cách nhiệt. Nhiệt lượng không thể di chuyển từ nơi này sang nơi khác đối với loại vật liệu này. Do đó, người ta thường dùng vật liệu cách điện để gia công trần nhà, tường chống cháy.
• Chất cách điện còn thường có khả năng hấp thụ âm thanh tốt. Do đó, khả năng kiểm soát độ ồn rất lý tưởng. Chúng ta có thể bố trí vật liệu này tại các không gian hội nghị, toà nhà để giảm tiếng ồn.

Vàng là chất dẫn điện hiệu quả nhưng chi phí đắt đỏ

3. Một số câu hỏi về chất dẫn điện là gì?

Có rất nhiều câu hỏi xoay quanh chất dẫn điện cùng những phát hiện lý thú. Hãy cùng điểm qua một số câu hỏi thông dụng nhất dưới đây.

3.1. Tại sao nước lại dẫn điện?

• Nước cũng là chất dẫn điện – bạn đã biết điều này chưa? Đây là một phát hiện rất thú vị. Tuy nhiên, nước nguyên chất lại không dẫn điện. Vậy điểm khác biệt giữa hai loại nước này là gì?
• Nước tinh khiết không dẫn điện. Bởi lẽ một dòng điện được thực hiện bởi 1 dòng điện tích như electron hoặc ion. Nhưng trong nước tinh khiết không tồn tại tạp chất cho nên không có sự chuyển động của điện tích. Vì vậy hiện tượng dẫn điện không xảy ra.

Dây đồng dẫn điện rất tốt nên được ứng dụng rộng rãi hiện nay

• Mặt khác, trong nước mà chúng ta sử dụng hằng ngày hầu hết đều tồn tại tạp chất. Cụ thể, trong nước mưa, nước máy, nước biết,… có rất nhiều tạp chất như (Na +), (Ca 2+), ion magiê (Mg2 +). Những chất này sẽ tích điện và truyền điện qua nước. Vì thế mà nước thông thường có khả năng dẫn điện. Hay nói cách khác, tạp chất trong nước chính là chất dẫn điện.
• Tính chất này của nước mang lại một số ứng dụng trong đời sống hằng ngày lẫn lĩnh vực công nghiệp. Tuy nhiên, chúng ta vẫn cần phải cẩn trọng để tránh tình trạng giật điện nhé.
• Thông thường, người ta sẽ kiểm tra độ dẫn điện của nước. Độ dẫn điện EC cho kết quả càng cao thì càng chứng tỏ nước có nhiều tạp chất. Tạp chất chính là vật liệu dẫn điện đồng thời ảnh hưởng không tốt đến sức khỏe con người.
• Cách sử dụng máy đo EC để đo độ dẫn điện của nước khá đơn giản. Máy sở hữu thiết kế nhỏ gọn, tính di động cao, trả kết quả nhanh.

3.2. Chất dẫn điện tốt nhất là gì?

Trong lĩnh vực công nghiệp điện, người ta thường nghiên cứu để chọn lựa chất dẫn điện hiệu quả nhất. Vậy đâu là những chất dẫn điện tốt nhất?

Nhôm có dẫn điện không?

• Có thể nói, nhôm là một trong những kim loại dẫn điện tốt nhất với độ dẻo cao, khó bị oxi hoá, dễ bị nóng chảy. Giá thành của kim loại này cũng không quá đắt đỏ, vừa với túi tiền của người tiêu dùng.
• Khả năng dẫn điện của nhôm xếp thứ 4 nên thường được dùng để chế tạo nên dây dẫn điện. Bên cạnh đó, người ta còn sử dụng chất liệu này trong công trình kiến trúc như vách ngăn xây dựng, tôn lợp mái nhà, cột, trụ nhà,…

Vàng

• Vàng là kim loại dẫn nhiệt và điện tốt. Không chỉ vậy, kim loại còn khó bị oxy hóa theo thời gian. Khả năng dẫn điện của vàng xếp thứ 3, cao hơn so với nhôm.
• Tuy vậy, vàng là kim loại xa xỉ, quý hiếm, giá thành đắt đỏ. Cho nên ít ai sử dụng vàng trong lĩnh vực công nghiệp điện. Thay vào đó, vàng thích hợp để chế tác thành trang sức sang trọng, trao đổi tiền tệ. Chất dẫn điện là gì

Đồng

• Đồng là kim loại không quá xa xỉ, đắt đỏ nhưng có khả năng dẫn điện đứng thứ 2. Vì thế, chất liệu này thường được lựa chọn để chế tạo dây dẫn điện.

Bạc

• Tương tự như vàng, bạc cũng là kim loại xa xỉ với khả năng dẫn điện cao. Đây được xem là kim loại dẫn điện tốt nhất. Tuy vậy tính ứng dụng của bạc không cao vì giá thành đắt đỏ, tốn kém chi phí.

3.3. Kể tên 3 chất dẫn điện là gì?

• Nếu được yêu cầu kể tên 3 chất dẫn điện, bạn sẽ nghĩ đến 3 chất gì đầu tiên? Kim loại, cơ thể con người, nước không nguyên chất – đây là những chất thân thuộc và có đặc tính dẫn điện rõ nét nhất.
• Kim loại vốn là chất dẫn điện hiệu quả, “nhạy” nhất mà chúng ta vẫn thường thấy trong đời sống thường ngày lẫn lĩnh vực công nghệ điện. Có nhiều kim loại dẫn điện với số lượng điện tích khác nhau. Do đó mà mức độ dẫn điện cũng khác biệt tương ứng.
• Cơ thể con người thực chất cũng là chất dẫn điện. Cơ thể tồn tại nhiều điện tích cho nên dòng điện có thể đi qua. Đây là lí do tại sao chúng ta có thể bị giật điện, đặc biệt là khi tiếp xúc với sàn bằng chân đất. Để tránh những sự cố giật điện nguy hiểm, chúng ta nên đi dép, giày và không nên để bàn chân bị ướt nhé.
• Như đã nói ở trên, nước không nguyên chất cũng là chất dẫn điện. Bản thân nước không phải là chất dẫn điện mà là tạp chất bên trong đó. Những ion tồn tại trong nước thông thường sẽ chuyển động, tạo nên hiện tượng truyền dẫn điện. Chỉ có nước tinh khiết mới không dẫn điện nhưng trên thực tế, loại nước này chỉ tồn tại trong phòng thí nghiệm. Chất dẫn điện là gì

Giá thành của dây dẫn điện bằng đồng không quá đắt đỏ

3.4. Kim loại dẫn điện tốt nhất. Vì sao?

• Có một sự thật đó là kim loại dẫn điện tốt nhất. Nguyên nhân xuất phát từ cấu tạo đặc thù của các chất này. Trong cấu tạo của kim loại, có rất nhiều các hạt electron mang điện tích âm với khả năng di chuyển tự do. Vì vậy, các electron này có thể di chuyển dễ dàng qua những hợp chất, đồ vật khác nhau.
• Khi có sự tác động của ngoại lực hoặc điện áp, electron sẽ di chuyển nhanh chóng hơn, tạo thành nguồn điện. Do đó, so với phi kim, hợp chất,… kim loại dẫn điện tốt hơn rất nhiều.
• Ưu điểm trong khả năng dẫn điện của kim loại cũng là lý do tại sao chất này được sử dụng trong lĩnh vực công nghiệp điện phổ biến như vậy.
• Hy vọng bài viết này đã mang đến cho bạn đọc những kiến thức tổng quan, đầy đủ nhất về chất dẫn điện là gì cũng như tính ứng dụng của nó trong đời sống hiện nay. Tùy vào nhu cầu sử dụng và đặc điểm môi trường, hãy phân biệt, lựa chọn chất cách điện, chất dẫn điện phù hợp nhất nhé.

Nếu bạn còn bất kỳ câu hỏi gì, bạn có thể liên hệ trực tiếp với Chtech để được giải đáp.

Công Ty Cổ Phần Cơ Điện Chtech

• Địa chỉ: 344 Khương Đình, Thanh Xuân, Hà Nội
• Hotline: 034 360 5292
• Website: chtech.vn
• Email: chtechkd@gmail.com