Egenskaberne for isolatorer

En isolator er et materiale, der er en dårlig ledning af elektricitet eller varme. Nogle almindelige isolatorer omfatter træ, plastik, glas, porcelæn og Styrofoam; Styrofoam og plastik ser stor anvendelse i husholdningsapplikationer. Gulve, tage og kældre får ofte urethanskumisolering, da det reducerer varmeomkostningerne ved at holde varmen i hjemmet. En række egenskaber begrænser en isolators evne til at føre varme og elektricitet.

TL; DR (for længe, ​​ikke læst)

Isolatorer er dårlige ledere af varme og elektricitet på grund af stramme binding af elektroner i deres atomer og molekyler. Eksempler er luft, gummi, Teflon, Styrofoam, klud og glasfiber.

Høj Modstand

Evnen til at hindre elektrisk strøm fra at passere gennem er kendt som elektrisk modstand; Denne egenskab måles i enheder kaldet ohm. Når 1 volt producerer 1 ampere strøm i et objekt, er modstanden 1 ohm. En ohm er en meget lille enhed af modstand; en leder kan have en modstand på en ohm eller to, mens isolatorer har ohm målinger i milliarder. Alle materialer undtagen superledere har en vis modstand ledere har lav modstand, mens isolatorer har høje modstandsniveauer.

Spændingsspænding

Alle isolatorer vil føre varme og elektricitet, hvis de udsættes for ekstremt høje spændinger. Ved meget høje spændinger vil materialets sammensætning miste sine isolerende evner; Den spænding, ved hvilken denne ændring forekommer, er kendt som nedbrydningsspændingen, også kendt som dielektrisk styrke. Som et eksempel, overveje luft, normalt en fremragende isolator. Lyn går gennem luften, fordi dens meget høje spænding overvælder, eller nedbryder, luftens evne til at isolere. Forskellige isolatorer har forskellige nedbrydningsspændinger og anvendes til forskellige formål. For eksempel kan plast anvendes som isolator i husholdninger, hvor spændingen ikke er meget høj, men den kan ikke bruges til industrielle formål. Keramik er en af ​​de bedste isolatorer i sådanne applikationer, da den har en meget høj nedbrydningsspænding.

Atomisk struktur af isolatorer

I isolatorer holdes valensens (ydre) elektroner tæt sammen. Når bevægelsen af ​​elektroner er begrænset, kan ingen strøm strømme, hvilket gør stoffer med denne egenskab - for eksempel ikke-metaller som glas, træ og plast - fremragende isolatorer. Dette forhindrer også varmestrømmen. Årsagen til, at de fleste væsker og vandige opløsninger ikke er gode elektriske isolatorer er, at de indeholder ioner, som tillader elektrisk strøm at strømme; Det samme gælder for vådt plast og træ.

Luftpermeabilitet

Luftgennemtrængelighed, evnen af ​​et materiale til at tillade luft at strømme gennem dets porer, er en nødvendig egenskab for nogle varme- eller termiske isolatorer . Gode ​​isolatorer har en høj luftgennemtrængelighed, da luften selv er en god isolator. Eksempler er klud, såsom en ovnmørtel og glasfiberet, der anvendes i varmeisolering i hjemmet.