Inhoud
Rijden, in eenvoudige bewoordingen, is de overdracht van het ene ding naar het andere. Het gebeurt meestal via een medium, zoals water, lucht of metaal, of via een doorgang. Een trein kan bijvoorbeeld worden beschouwd als een "bestuurder" van passagiers door een tunnel.
Het rijden
Geleiding verwijst naar de overdracht van warmte of elektriciteit door een medium, waarvan metaal de meest voorkomende is. Wanneer warmte door het materiaal wordt overgedragen, beginnen de samenstellende atomen te trillen. Hoe meer warmte er wordt toegevoegd, hoe meer de atomen met elkaar gaan botsen. Uiteindelijk worden deze atomen naar aangrenzende atomen geslingerd die niet direct aan hitte zijn blootgesteld. Doordat de botsingen door het midden bewegen, wordt warmte overgedragen.
Metalen geleiding
De overdracht van elektriciteit door metalen, oftewel metaalgeleiding, is een zekere verfijning in het concept van geleiders. Omdat de binding tussen metalen zo sterk is, worden de elektronen in hun atomen gedeeld in plaats van aan slechts één bepaald atoom. De elektronenzee-theorie suggereert dat zuivere metalen bestaan uit een tussenruimte van metaalionen (de kern van atomen) omgeven door een "zee van elektronen". De reden dat metalen elektriciteit zo goed geleiden, is dat deze elektronen op een bepaalde manier door het metaal bewegen dan gassen. En daarom wordt het "Sea of Electrons" -model ook wel "Electron Gases" genoemd. Het kost relatief weinig energie om deze vrije elektronen te verplaatsen.
Elektrolytische geleiding
Elektrolytische geleiding is de beweging van ionen door een vloeistof of oplossing. Ionen worden geladen door subatomaire deeltjes en worden meestal gevormd door negatief geladen elektronen uit hun positief geladen kern te verwijderen. Ze worden meestal gesuspendeerd in een waterige oplossing. Terwijl water bijvoorbeeld zelf elektriciteit geleidt, vormt water met opgelost zout een oplossing die werkt als een veel betere geleider. Dit komt doordat de negatief geladen ionen in het zout worden aangetrokken door de positief geladen elektroden. De geleidbaarheid van de oplossing neemt toe met de temperatuur.
Verschillen en toepassingen
Een bijkomend verschil tussen de twee is dat metaalgeleiding spontaan in de natuur optreedt. Spontane elektrolytische geleiding is daarentegen zeldzaam.
Voorbeelden van metaalgeleiding zijn er in overvloed. Huishoudelektronica en telefoonbedrading zijn meestal gemaakt van koper of aluminium en zijn uitstekende voorbeelden van metalen geleiders. Batterijen zijn misschien wel het meest voorkomende voorbeeld van elektrolytische geleiding. Momenteel onderzoeken elektrochemici nieuwe manieren om met dit proces energie te produceren.