Fyzika izolátora
Fyzika izolátora
Anonim

Izolátor, akákoľvek z rôznych látok, ktoré blokujú alebo spomaľujú tok elektrických alebo tepelných prúdov.

atóm: Vodiče a izolátory

Spôsob, akým sa atómy viažu, ovplyvňuje elektrické vlastnosti materiálov, ktoré tvoria. Napríklad v materiáloch držaných spolu

Aj keď sa elektrický izolátor bežne považuje za nevodivý materiál, v skutočnosti sa lepšie popisuje ako zlý vodič alebo látka s vysokým odporom proti prúdu elektrického prúdu. Rôzne izolačné a vodivé materiály sa v tomto ohľade porovnávajú pomocou materiálovej konštanty známej ako odpor. Pozri tiež polovodič.

Elektrické izolátory sa používajú na držanie vodičov v ich polohe, oddeľujúce ich od seba a od okolitých štruktúr. Tvoria bariéru medzi časťami elektrického obvodu pod napätím a podľa potreby obmedzujú tok prúdu na drôty alebo iné vodivé cesty. Izolácia elektrických obvodov je nevyhnutnou požiadavkou pre úspešnú prevádzku všetkých elektrických a elektronických prístrojov. Ako elektrické izolátory sa používajú rôzne typy materiálov, pričom výber sa uskutočňuje predovšetkým na základe konkrétnych požiadaviek každej aplikácie. Medené vodiče používané v elektrických rozvodoch domov a priemyselných zariadení sú izolované od seba navzájom a od budovy gumou alebo plastmi. Nadzemné elektrické vedenia sú podporované na porcelánových izolátoroch, ktoré nie sú ovplyvnené vonkajšou expozíciou. Veľké elektrické generátory a motory, ktoré pracujú pri vysokých napätiach a vysokých teplotách, sú často izolované sľudou. V niektorých aplikáciách sa tuhá izolácia používa v spojení s kvapalnou alebo plynnou izoláciou. Napríklad v transformátoroch vysokého napätia poskytuje pevná izolácia mechanickú tuhosť, zatiaľ čo olej alebo iné kvapalné látky prispievajú k zvýšenej izolácii a slúžia na odvádzanie tepla zo zariadenia. V mikroskopických štruktúrach integrovaných obvodov sa izolačné materiály, ako je nitrid kremíka, môžu použiť v hrúbkach menších ako mikrón.

Tepelnoizolačné materiály zahŕňajú sklolaminát, korok a minerálnu vlnu, minerálnu vlnu, ktorá sa vyrába fúkaním prúdu pary cez roztavenú kremičitú horninu alebo vápenec alebo trosku. Tieto a ďalšie látky s nízkou tepelnou vodivosťou spomaľujú rýchlosť toku tepla. Rozdeľujú cestu tepelného toku podľa svojej nepriehľadnosti k sálavému teplu a vložením mnohých vzdušných priestorov. Tepelná vodivosť obvykle nie je konštantná pre žiadny daný materiál, ale mení sa s teplotou. Vodivosť klesá so zvyšujúcou sa teplotou vo väčšine kovov a iných kryštalických tuhých látok, ale zvyšuje sa v amorfných látkach, ako je sklo.