Để truyền năng lượng từ nơi này đến nơi khác, sử dụng thành phần đóng vai trò chất dẫn điện là vô cùng cần thiết. Vậy chất dẫn điện là gì? Bài viết dưới đây chúng tôi sẽ giải đáp cho các bạn những câu hỏi liên quan đến chất dẫn điện, cùng tham khảo nhé!

Chất dẫn điện là gì?

Trong vật lý và kỹ thuật điện, một chất dẫn điện là một đối tượng hoặc loại vật liệu đó cho phép dòng chảy của dòng điện qua nó theo một hoặc nhiều hướng. Ví dụ, một dây điện là một dây dẫn điện có thể dẫn điện dọc theo chiều dài của nó. Bạc, Đồng, Vàng, Nhôm, Sắt,… là các chất dẫn điện tốt.

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

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.

Một số kim loại dẫn điện tốt nhất

Nhôm

• Tính chất: Dẻo, khó bị oxi hóa, nhiệt độ nóng chảy cao.
• Khả năng dẫn điện: thứ 4.
• Kí hiệu hóa học: Al.

Công dụng: Trong một số trường hợp, nhôm được chế tạo làm dây dẫn điện. Tuy nhiên với đặc tính chịu nhiệt cao của mình mà nhôm thường được ứng dụng rộng rãi trong các công trình kiến trúc như vách ngăn xây dựng, chế tạo tôn lợp mái nhà, cột, trụ nhà,…

Vàng

• Tính chất: dẫn nhiệt và điện tốt, khó bị oxi hóa, tính thẩm mỹ cao.
• Khả năng dẫn điện: Thứ 3.
• Kí hiệu hóa học: Au.

Công dụng: Hầu hết trên thế giới hiện nay không chú ý nhiều đến tính năng dẫn điện của vàng mà thay vào đó là dùng làm đơn vị trao đổi giá trị tiền tệ và trang sức. Tuy nhiên, đối với những người lao động thường xuyên làm việc với điện và nạn nhân bị điện giật cần cởi bỏ trang sức vàng ra khỏi cơ thể để tránh dòng điện nhanh chóng lan nhanh khắp toàn cơ thể đe dọa đến tính mạng cá nhân.

Đồng

• Tính chất: Là kim loại mềm, dễ uốn và tạo hình.
• Khả năng dẫn điện: Thứ 2.
• Kí hiệu hóa học: Cu.

Công dụng: Hiện nay, đồng được xem là vật chất chế tạo dây dẫn điện phổ biến nhất. Không chỉ vậy, các đồ gia dụng hoặc mỹ nghệ cũng được sản xuất từ đồng như: chảo, tượng đúc, que hàn,… Một số hợp chất của đồng thường tồn tại ở dạng màu xanh lam, xanh lục nên được dùng làm thuốc nhuộm trong các xí nghiệp vải.

Bạc

• Tính chất: Là kim loại mềm, dễ uốn.
• Khả năng dẫn điện: Cao nhất.
• Kí hiệu hóa học: Ag.

Công dụng: Tuy có khả năng dẫn điện cao nhất nhưng vì giá thành đắt đỏ mà người ta hiếm khi ứng dụng bạc cho ngành công nghiệp điện. Thay vào đó bạc được dùng để đúc tiền, tráng gương và làm đồ trang sức.

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:

• Các chất dẫn điện tìm thấy trong bộ tản nhiệt xe hơi để loại bỏ nhiệt ra khỏi động cơ.
• Các tấm sắt được làm bằng thép để hấp thụ nhiệt nhanh chóng.
• Sắt là phổ biến trong sản xuất động cơ xe để dẫn nhiệt.
• 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.
• Thủy ngân là một chất dẫn lỏng tuyệt vời được sử dụng trong nhiều dụng cụ, ví dụ như sử dụng trong nhiệt kế để kiểm tra nhiệt độ của cơ thể.
• 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.
• 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.

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.

Chất cách điện là gì?

Ngược lại với chất dẫn điện, đây là những chất không cho dòng điện đi qua hay còn được sử dụng để ngăn chặn dòng điện, đảm bảo an toàn cho người sử dụng.

Một số loại chất cách điện đang được sử dụng phổ biến hiện nay như: Thủy tinh, sứ, nhựa, cao su hay chất dẻo,…

Ví dụ: Trong một chiếc bóng đèn sợi đốt:

– Chất dẫn điện: Dây trục, sợi đốt, phần đầu mấu ở đui đèn, chốt cắm điện cùng lõi dây kim loại.

– Vật cách điện: Bóng thủy tinh, trụ thủy tinh, vỉ nhựa của phích cắm, vỏ bọc dây kim loại.