Ηλεκτρικό ρεύμα -Αγωγοί και μονωτές

 Πολλοί από εσάς ίσως θα έχετε ακούσει τη φράση πως το ηλεκτρικό ρεύμα ρέει μέσα σε ένα κύκλωμα. Τι εννοούμε όμως με αυτό; 

Τα πράγματα δεν είναι τόσο πολύπλοκα όσο νομίζετε. Απλά σκεφτείτε το δίκτυο της ύδρευσης στο σπίτι σας. Όταν ανοίγετε τη βρύση, νερό τρέχει από αυτήν. Το νερό δηλαδή κυλάει μέσα στους σωλήνες και έρχεται κάποια στιγμή και στη βρύση μας. 

Κάτι ανάλογο λοιπόν συμβαίνει και με το ηλεκτρικό ρεύμα. Τα ελεύθερα ηλεκτρόνια που υπάρχουν σε ένα κύκλωμα ρέουν μέσα σε αυτό , όπως ακριβώς βλέπετε στην εικόνα. Δεν έχει διαφορά από αυτά που είπαμε στην ανάρτηση σχετικά με το πώς λειτουργεί μια μπαταρία. 

Προσοχή όμως, τα ελεύθερα ηλεκτρόνια υπάρχουν ήδη μέσα στο κύκλωμα. Δεν τα βάζουμε εμείς μέσα σε αυτό. Αντίθετα στο δίκτυο της ύδρευσης, οι σωλήνες πρέπει να είναι συνδεδεμένοι με την πηγή παροχής νερού για να έχουμε κι εμείς νερό στο σπίτι μας.

Τι εννοούμε όμως με τον όρο ελεύθερα ηλεκτρόνια;

Σκεφτείτε τη δομή του ατόμου , όπως την έχουμε αναφέρει τόσες φορές. Υπάρχουν κάποια μέταλλα, όπως το αλουμίνιο, όπου τα ηλεκτρόνιά τους δεν είναι τόσο "δυνατά" συνδεδεμένα με τα άτομα στα οποία ανήκουν. Για να το πούμε πιο απλά υπάρχει μια "χαλαρότητα" , η οποία επιτρέπει σε αυτά τα ηλεκτρόνια να μετακινηθούν. Αυτά τα υλικά, που τα ηλεκτρόνιά τους κινούνται και επομένως υπάρχει ροή ηλεκτρικού ρεύματος, ονομάζονται αγωγοί.

Αντίθετα ,υπάρχουν κάποια άλλα υλικά που τα ηλεκτρόνιά τους δεν μπορούν να κινηθούν με τόσο επαναστατικό τρόπο. Ένα τέτοιο υλικό είναι το ξύλο. Τα ηλεκτρόνια από τα άτομα του ξύλου, δεν κινούνται και επομένως δεν υπάρχει ροή ηλεκτρικού ρεύματος. Τα υλικά αυτά τα ονομάζουμε μονωτές.

Για να καταλάβεις καλύτερα ό,τι είπαμε κάνε κλικ στην εικόνα για να δεις μια προσομοίωση.

Δες και το παρακάτω βίντεο για να έχεις μια πιο ολοκληρωμένη εικόνα.

Ασκήσεις on line , θα βρεις κάνοντας κλικ στις εικόνες.

Δοκίμασε τις γνώσεις σου για τους αγωγούς και τους μονωτές με την παρακάτω εφαρμογή.