Τι είναι οι ηλεκτρικές ιδιότητες;

Οι ηλεκτρικές ιδιότητες είναι οι φυσικές συνθήκες που επιτρέπουν σε ένα ηλεκτρικό φορτίο να μετακινείται από άτομο σε άτομο σε ένα συγκεκριμένο υλικό. Αυτές οι ιδιότητες διαφέρουν πολύ μεταξύ των τριών βασικών τύπων υλικών: στερεά, υγρά και αέρια. Οι ηλεκτρικές ιδιότητες των στερεών υλικών όπως το μέταλλο είναι υψηλές, ενώ τα ηλεκτρικά φορτία δεν κινούνται τόσο εύκολα στο νερό και δυσκολεύονται ακόμη περισσότερο με τα αέρια. Σε κάθε στοιχείο, υπάρχουν εξαιρέσεις: ορισμένα στερεά είναι κακοί αγωγοί και ορισμένα αέρια μπορούν να γίνουν εξαιρετικοί αγωγοί.

Τα στερεά και ο ηλεκτρισμός είναι συχνά ένας τέλειος συνδυασμός για αγωγιμότητα. Οι ηλεκτρικές ιδιότητες του χαλκού, του χάλυβα και άλλων μετάλλων παρέχουν τη βέλτιστη ευκαιρία λόγω της φυσικής εγγύτητας των ατόμων. Όταν τα ηλεκτρόνια μπορούν να περάσουν εύκολα μεταξύ των ατόμων, αυτό προάγει την ηλεκτρική αγωγιμότητα. Στερεά όπως το ασήμι, ο χαλκός και το αλουμίνιο είναι δημοφιλή στις ηλεκτρολογικές εργασίες επειδή χάνεται πολύ λίγη ενέργεια όταν η ηλεκτρική ενέργεια ταξιδεύει μέσω αυτών των μετάλλων.

Ωστόσο, δεν έχουν όλα τα στερεά τις ισχυρές ηλεκτρικές ιδιότητες του μετάλλου. Αντικείμενα όπως το γυαλί, το ξύλο και το πλαστικό θεωρούνται μονωτές επειδή τα σφιχτά συσκευασμένα ηλεκτρόνια δεν μοιράζονται εύκολα ηλεκτρικά φορτία. Όταν εισάγεται ηλεκτρικό ρεύμα σε αυτά τα υλικά, δεν συμβαίνει τίποτα. Αυτά τα στερεά εξακολουθούν να εκτιμώνται στις ηλεκτρικές εργασίες, αλλά συχνά για την προστασία του ανθρώπου από τα ηλεκτρικά φορτία.

Οι ηλεκτρικές ιδιότητες που βρίσκονται στα υγρά ποικίλλουν ανάλογα με το υλικό. Το αλμυρό νερό, για παράδειγμα, έχει ιδιότητες που επιτρέπουν εξαιρετική αγωγιμότητα του ηλεκτρισμού, επειδή τα ιόντα στο αλάτι προάγουν την ελεύθερη ροή του ηλεκτρισμού. Παρόλο που το ηλεκτρικό ρεύμα μπορεί να περάσει μέσα από το κανονικό νερό, το πόσιμο και το απεσταγμένο νερό θεωρούνται μονωτές λόγω της κακής ροής του ηλεκτρισμού. Άλλα υγρά, όπως το πετρέλαιο, η βενζίνη και η κηροζίνη περιέχουν ακόμη καλύτερες μονωτικές ιδιότητες, επειδή η ηλεκτρική ενέργεια περνάει δύσκολα.

Οι ηλεκτρικές ιδιότητες των αερίων κυμαίνονται περισσότερο από όλα μεταξύ των τριών βασικών υλικών. Σε μια κανονική κατάσταση, αέρια όπως το οξυγόνο, το διοξείδιο του άνθρακα και το άζωτο είναι τόσο φτωχοί αγωγοί του ηλεκτρισμού που στην πραγματικότητα θεωρούνται μη αγωγοί. Ωστόσο, εάν αυτά τα αέρια εκτεθούν σε διαφορετικά στοιχεία, οι ιδιότητες αλλάζουν γρήγορα. Για παράδειγμα, όταν η βαρομετρική πίεση πέφτει, όπως με μια ηλεκτρική καταιγίδα, τα αέρια γίνονται καλύτερος αγωγός του ηλεκτρισμού. Η πίεση δημιουργεί μια πιο πυκνή ατμόσφαιρα και επιτρέπει στον ηλεκτρισμό, συχνά με τη μορφή κεραυνού, να κινείται πιο ελεύθερα.