Chất dẫn điện là gì? Các ứng dụng thực tế của chất dẫn điện

Chất dẫn điện và chất cách điện đóng vai trò vô cùng quan trọng trong đời sống con người. Cùng sansosanh tìm hiểu xem chất dẫn điện là gì, chất cách điện là gì cùng các ứng dụng của nó nhé!

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

Vật dẫn điện là vật hoặc một đối tượng cho phép dòng điện chạy qua theo một hoặc là nhiều hướng bên trong chúng. Nhờ đặc tính này mà nó có thể chuyển đổi nhiệt hoặc ánh sáng từ nguồn này sang nguồn khác.

Chất dẫn điện thường được dùng để chế tạo ra các vật dẫn điện hoặc các bộ phận dẫn điện trong các dụng cụ điện. Các chất dẫn điện trong tự nhiên có thể là kim loại - chất rắn, kim loại - chất lỏng, dung dịch điện phân hoặc là chất khí ở điện trường cao.

Kim loại, con người, trái đất hay cơ thể động vật đều là chất dẫn điện. Vì vậy, thường xuất hiện một số tình trạng bị điện giật gây nguy hiểm cho con người bởi cơ thể con người dẫn điện tốt, cho phép một đường dẫn không có điện trở khiến dòng điện chạy từ đây đến cơ thể chúng ta. 

Điều kiện để một vật dẫn điện là vật đó chứa có điện tích tự do. Ví dụ: Kim loại chứa các electron tự do, các dung dịch muối, axit, bazo… có chứa các ion tự do. 

Đối lập với chất dẫn điện là chất cách điện. Chất cách điện chính là chất không cho dòng điện chạy qua. Chất cách điện được gọi là vật liệu cách điện khi được dùng để làm các vật hoặc các bộ phận cách điện.

Có mấy chất dẫn điện?

Chất dẫn điện được chia thành 2 loại:

• Chất dẫn điện có điện trở suất thấp, ví dụ như Ag, Cu, Al, Sn, Pb,… cùng một số hợp kim khác. Chất dẫn điện có điện trở suất sẽ được sử dụng để làm vật liệu dẫn điện.
• Chất dẫn điện có điện trở suất cao, ví dụ như hợp kim Manganin, Cacbon, Constantan, Niken-Crôm. Các chất dẫn điện có điện trở suất cao thường được dùng để chế tạo các dụng cụ đo điện, các điện trở, các dây may so, biến trở, các thiết bị nung nóng bằng điện.

Chất nào dẫn điện tốt nhất hiện nay?

Một số kim loại dẫn điện tốt nhất hiện nay đó là:

- Bạc

• Tính chất: Là kim loại mềm, rất dễ uốn.
• Khả năng dẫn điện: Tốt nhất.
• Kí hiệu hóa học: Ag.
• Công dụng: Bạc có khả năng dẫn điện tốt nhất nhưng nó lại có giá thành cao nên không được ứng dụng vào ngành công nghiệp điện. Bạc thường được dùng để tráng gương, đúc tiền hoặc là làm đồ trang sức. 

- Đồng

• Tính chất: Là kim loại mềm, uốn tạo hình dễ.
• Khả năng dẫn điện: Tốt.
• Kí hiệu hóa học: Cu.
• Công dụng: Đồng được sử dụng phổ biến trong việc chế tạo dây dẫn điện. Nó còn được sử dụng để sản xuất đồ mỹ nghệ hoặc gia dụng như: Que hàn, tượng đúc, chảo… Bên cạnh đó, một số hợp chất của đồng có màu xanh lam, xanh lục nên thường được dùng làm thuốc nhuộm ở trong các xí nghiệp vải. 

- Vàng

• Tính chất: Dẫn nhiệt và điện tốt, tính thẩm mỹ cao, khó bị oxi hóa. 
• Khả năng dẫn điện: Khá.
• Kí hiệu hóa học: Au.
• Công dụng: Vàng được sử dụng để làm trang sức và đơn vị trao đổi giá trị tiền tệ. Tuy nhiên, vàng là chất dẫn điện khá tốt, bởi vậy khi làm việc với điện bạn cần cởi bỏ trang sức vàng ra khỏi cơ thể để dòng điện không lan nhanh khắp cơ thể gây nguy hiểm.  

- Nhôm

• Tính chất: Khó bị oxi hóa, dẻo, có nhiệt độ nóng chảy cao.
• Khả năng dẫn điện: Khá.
• Kí hiệu hóa học: Al.
• Công dụng: Nhôm được dùng để sử dụng làm dây dẫn điện trong một số trường hợp. Với đặc tính chịu nhiệt cao, nhôm thường được ứng dụng phổ biến trong một số công trình kiến trúc như chế tạo tôn lợp mái nhà, trụ, cột nhà, vách ngăn xây dựng.  

- Kim loại

• Tính chất: Ánh kim, độ dẫn nhiệt và điện tốt.
• Khả năng dẫn điện: Khá.
• Kim loại dẫn điện tốt bởi mật độ electron tự do trong nó rất lớn. Electron tự do chính là electron ở lớp ngoài cùng của bất kỳ nguyên tử nào, nó có khả năng di chuyển tự do khi bị một ngoại lực tác động vào như là điện áp, từ trường.

Các yếu tố ảnh hưởng đến độ dẫn điện

Độ dẫn điện có thể bị ảnh hưởng bởi một số yếu tố sau:

• Hình dạng: Vật liệu dày sẽ dẫn điện tốt hơn các loại vật liệu mỏng có cùng kích thước và chiều dài. 
• Kích thước: Với 2 mảnh vật liệu có cùng độ dày thì mảnh ngắn sẽ dẫn điện tốt hơn là mảnh dài.
• Nhiệt độ: Khi ở nhiệt độ chuẩn hầu như các kim loại đều dẫn điện tốt, còn khi ở nhiệt độ nóng sẽ dẫn điện kém hiệu quả hơn. Một số chất dẫn điện tốt có thể trở thành chất siêu dẫn ở nhiệt độ cực thấp.  

Ứng dụng của chất dẫn điện

Chất dẫn điện được ứng dụng trong nhiều ứng dụng thực tế như:

Các chất dẫn điện ở trong bộ tản nhiệt xe hơi, được dùng để loại bỏ nhiệt ra khỏi động cơ.

• Các tấm sắt được làm bằng thép để có thể hấp thụ nhiệt nhanh chóng.
• Sản xuất động cơ xe bằng sắt để tăng khả năng dẫn nhiệt.
• Lưu trữ thực phẩm và sản xuất dụng cụ nấu ăn bằng nhôm để có thể lưu trữ nhiệt nhanh chóng.
• Dùng thủy ngân trong nhiệt kế để kiểm tra được nhiệt độ của cơ thể.
• Dùng đồng, đồng thau, nhôm và thép trong các mạch điện và hệ thống dưới dạng dây.

Trên đây là các thông tin về chất dẫn điện. Mong rằng qua những thông tin này bạn đọc đã hiểu rõ chất dẫn điện là gì và các thông tin khác liên quan đến chất dẫn điện.
Xem thêm :
-Hiệu điện thế là gì? Công thức tính hiệu điện thế | Tự học vật lý
-Dòng điện là gì? Những kiến thức quan trọng về dòng điện
-Sóng điện từ là gì? Toàn bộ kiến thức cơ bản về sóng điện từ