الامارات 7 - التوصيل الكهربائي في المواد الصلبة يُعرف بمدى سهولة مرور التيار الكهربائي عبر مادة معينة. يجدر بالذكر أن المواد الصلبة لا تتساوى في قدرتها على توصيل الكهرباء؛ فبعضها يتمتع بموصلية عالية، في حين أن البعض الآخر لا يوصل الكهرباء نهائيًا. وبناءً على قدرتها على التوصيل الكهربائي، تُقسم المواد الصلبة إلى ثلاث فئات:

الموصلات: وهي المواد التي تسمح بمرور التيار الكهربائي بسهولة. المعادن تُعد من أفضل الأمثلة على الموصلات الجيدة نظرًا لاحتوائها على إلكترونات حرة الحركة.

أشباه الموصلات: تتزايد موصلية هذه المواد مع زيادة درجة الحرارة؛ إذ يمكن للإلكترونات الانتقال إلى نطاق التوصيل عند تزويدها بالطاقة اللازمة.

العوازل: هي المواد التي لا توصل الكهرباء مطلقًا، حتى عند توفير كميات كبيرة من الطاقة، تبقى غير قادرة على توصيل الكهرباء.

الفرق بين الموصلات والعوازل يكمن في مدى حرية حركة الإلكترونات. في الموصلات، تكون الإلكترونات الخارجية مرتبطة بشكل ضعيف مما يسمح لها بالتحرك بحرية، بينما في العوازل تكون حركة الإلكترونات محدودة جدًا. عملية انتقال الإلكترونات داخل المادة تُعرف بالتوصيل الكهربائي.

تحديد الموصلية يعتمد على نوع الذرات وترتيبها. المواد التي تحتوي على العديد من الإلكترونات الحرة تُعرف بالموصلات، في حين أن المواد التي تحتوي على إلكترونات قليلة الحركة تُعتبر عوازل. تجدر الإشارة إلى أن ليس جميع الموصلات أو العوازل تمتلك نفس المستوى من الموصلية أو العزل.

أمثلة على الموصلات والعوازل:

الموصلات: الفضة، النحاس، الذهب، الألومنيوم، الحديد، الجرافيت، والماء غير النقي.
العوازل: الزجاج، البلاستيك، الخشب الجاف، الماء النقي، والألماس.
العلاقة بين الموصلية الكهربائية والحرارة: عادةً ما تكون الموصلات الجيدة للكهرباء موصلات جيدة للحرارة أيضًا. في المعادن، زيادة درجة الحرارة تقلل من الموصلية الكهربائية، بينما في العوازل، الزيادة في درجة الحرارة قد تُحسن من قدرتها على التوصيل.