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Les matériaux conducteurs sont ceux qui peuvent facilement transmettre l’énergie , tandis que les isolants sont ceux qui présentent une résistance élevée audit flux d’énergie . Parce qu’il existe différentes formes d’énergie, il existe également différents types de conducteurs. De plus, pour chaque type de conducteur, il existe également une contrepartie qui est un isolant pour ce type particulier d’énergie.
Ensuite, nous présentons les différents types de conducteurs et d’isolants qui existent, ainsi que des exemples de matériaux présentant ces qualités.
Conducteurs électriques et isolants
Comme son nom l’indique, les conducteurs électriques sont ceux qui peuvent facilement transmettre de l’énergie électrique. Ils se caractérisent par la présence dans leur structure de particules chargées électriquement qui sont libres de se déplacer et, par conséquent, peuvent se déplacer à travers le matériau lorsqu’un champ électrique lui est appliqué.
Ces particules peuvent être des électrons faiblement liés aux noyaux atomiques, comme dans le cas des métaux, ou des ions chargés positivement ou négativement , comme dans le cas des sels fondus et des solutions électrolytiques.
Tout comme il existe des conducteurs électriques, il existe également des isolants électriques , qui sont ces matériaux qui ne sont pas capables de conduire l’électricité. Ils se caractérisent par une résistivité électrique élevée et des structures dans lesquelles il n’y a pas de particules chargées libres : tous les électrons sont fixés ou confinés à l’environnement d’un noyau ou, dans le cas des électrons de liaison, de deux noyaux.
De nombreux non-métaux sont généralement des isolants électriques, mais pas tous. En fait, certains non-métaux, comme le graphite, sont de très bons conducteurs électriques.
Exemples de conducteurs électriques
Vous trouverez ci-dessous une liste de 24 conducteurs électriques classés par ordre décroissant de conductivité électrique, c’est-à-dire du meilleur au pire conducteur électrique.
- Argent (le métal le plus conducteur connu)
- Cuivre
- Or
- Aluminium
- Molybdène
- Zinc
- Laiton
- Nickel
- Lithium
- Acier
- Palladium
- Platine
- Tungstène
- Étain
- Bronze 67Cu33Sn
- Acier au carbone
- Carbone
- Plomb
- Titane
- Acier inoxydable 304 EN1.4301
- Inox 316L EN1.4404
- Acier inoxydable 310 EN1.4841
- Mercure
- FeCrAl
- graphite de carbone
Exemples d’isolateurs électriques
Comme le montre la liste suivante, parmi les matériaux isolants électriques , certains sont des non-métaux, d’autres sont des substances organiques et d’autres sont également inorganiques :
- carbone (diamant)
- Germanium
- Eau potable
- Silicium
- Bois (humide)
- Eau déminéralisée
- Verre
- caoutchouc dur
- Bois (séché au four)
- Soufre
- Air
- paraffine
- quartz fondu
- Plastique PET
- téflon
Conducteurs thermiques et isolants
Les conducteurs thermiques sont les matériaux capables de transmettre de l’énergie sous forme de chaleur (énergie thermique) d’un point à un autre en raison d’une différence de température. Ces matériaux sont souvent des métaux, mais il existe également d’autres types de conducteurs thermiques parmi les non-métaux.
A noter qu’il arrive souvent qu’un matériau bon conducteur électrique soit aussi bon conducteur thermique et inversement. C’est une caractéristique typique des métaux. Cependant, ce n’est pas toujours comme ça.
D’autre part, les isolants thermiques sont ceux qui ne conduisent pas bien la chaleur. Certains des meilleurs isolants thermiques sont les matériaux céramiques. Dans d’autres cas, ce sont des substances organiques, comme c’est le cas de la cellulose. En général, moins un matériau est dense, meilleur il sera isolant thermique, c’est pourquoi les gaz comme l’air ont tendance à être de très bons isolants thermiques.
Exemples de conducteurs thermiques
- Diamant (c’est le plus grand conducteur thermique connu de l’homme)
- Argent
- Cuivre
- Or
- Aluminium
- Tungstène
- Laiton
- Molybdène
- Carbone
- Zinc
- Platine
- Nickel
- Bronze 67Cu33Sn
- Lithium
- Acier
- Palladium
- Étain
- Acier au carbone
- Plomb
Exemples d’isolants thermiques
Du meilleur au pire isolant thermique, en voici quelques-uns
- aérogel de silice
- Mousse de polyurethane
- polystyrène expansé
- fibre de verre ou mousse de verre
- alcools et huiles
- Bois
- Verre acrylique ( plexiglas v045i)
- Neige (sèche)
- téflon
- Eau
Conducteurs acoustiques et isolants
Une autre forme d’énergie qui peut être transmise à travers les matériaux est l’énergie sous forme d’ondes de pression, c’est-à-dire sous forme de son. Les matériaux capables de transmettre ce type d’énergie sont appelés conducteurs acoustiques.
Ces matériaux sont fréquemment utilisés dans la fabrication d’instruments de musique où l’on souhaite que le son produit par l’instrument puisse sortir et se propager.
La contrepartie des conducteurs acoustiques sont les matériaux isolants acoustiques, qui ne sont pas bons pour transmettre le son. Ils se caractérisent par l’atténuation du son lors de son passage, c’est pourquoi ils sont capables d’absorber une partie de l’énergie transportée par l’onde.
Cette classe de matériaux est très fréquemment utilisée comme revêtement sur les parois d’une enceinte pour réduire la quantité de bruit qui entre de l’extérieur ou pour empêcher le bruit de l’intérieur de sortir. Ils sont courants dans les studios d’enregistrement, qu’il s’agisse de musique ou de radio.
Exemples de conducteurs acoustiques
- Le verre
- Les métaux
- liquides
- quelques bois
Exemples d’isolants acoustiques
- Mousse acoustique
- Vinyle haute densité
- Polyuréthane
- géotextile
- Laine de roche ou fibre de verre
- feuilles d’asphalte
Les références
Arregui, F. (2020, 28 décembre). Conducteurs naturels de l’électricité . Régulateurs de tension Vogar et UPS. https://vogar.com.mx/blog/conductores-de-electricidad-naturales
Câbles et Conducteurs. (sd). matériaux électriquement conducteurs . CablesyConductores.com. https://cablesyconductores.com/materiales-conductores-de-electricidad/
Conduction de la chaleur . (sd). Chimie.ES. https://www.quimica.es/enciclopedia/Conducci%C3%B3n_de_calor.html
ElBlogVerde.com. https://elblogverde.com/materiales-conductores-materiales-aislantes/
Acoustique Européenne. (2020, 19 juin). Quels sont les types d’isolants acoustiques les plus couramment utilisés ? EuropeanAcustica.com. https://www.europeanacustica.com/islamiento-acustico/tipos-de-acusticos-mas-utilizados