Egenskaberne ved isolatorer

En isolator er et materiale, der er en dårlig leder af elektricitet eller varme. Nogle almindelige isolatorer inkluderer træ, plast, glas, porcelæn og styrofoam; Styrofoam og plastik ser vidt anvendelse i husholdningsapplikationer. Gulve, tag og kældre får ofte urethanskumisolering, da det reducerer opvarmningsomkostningerne ved at fastholde varmen i hjemmet. Et antal egenskaber begrænser en isolators evne til at lede varme og elektricitet.

TL; DR (for lang; læste ikke)

Isolatorer er dårlige ledere af varme og elektricitet på grund af tæt binding af elektroner i deres atomer og molekyler. Eksempler inkluderer luft, gummi, teflon, styrofoam, klud og glasfiber.
Høj modstand

Evnen til at hindre elektrisk strøm fra at passere 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 modstandsenhed; en leder kan have en modstand på en ohm eller to, mens isolatorer har ohm-målinger i milliarderne. Alle materialer undtagen superledere har en vis modstand; ledere har lav modstand, mens isolatorer har høje modstandsniveauer.
Nedbrudsspænding

Alle isolatorer vil lede varme og elektricitet, hvis de udsættes for ekstremt høje spændinger. Ved meget høje spændinger mister materialets sammensætning sine isolerende evner; den spænding, hvorpå denne ændring sker, er kendt som nedbrydningsspændingen, også kendt som dielektrisk styrke. Overvej som et eksempel luft, normalt en fremragende isolator. Lyn går gennem luft, fordi dens meget høje spænding overvælder eller nedbryder luftens evne til at isolere. Forskellige isolatorer har forskellige nedbrudspændinger og bruges til forskellige formål. F.eks. Kan plast anvendes som isolator i husholdninger, hvor spændingen ikke er særlig høj, men den ikke kan bruges til industrielle formål. Keramik er en af de bedste isolatorer i sådanne applikationer, da det har en meget høj nedbrudspænding.
Atomisk struktur af isolatorer

I isolatorer holdes valens (ydre) elektroner tæt sammen. Når bevægelsen af elektroner er begrænset, kan der ikke strømme nogen, hvilket gør stoffer med denne egenskab - for eksempel ikke-metaller som glas, træ og plast - fremragende isolatorer. Dette hindrer også strømmen af varme. Årsagen til at de fleste væsker og vandige opløsninger ikke er gode elektriske isolatorer er, at de indeholder ioner, der tillader elektrisk strøm at strømme; det samme gælder for våd plast og træ.
Luftpermeabilitet

Luftpermeabilitet, et materiales evne til at lade luft strømme gennem dets porer, er en nødvendig egenskab for nogle varme- eller varmeisolatorer. Gode isolatorer har en høj luftpermeabilitet, da luften i sig selv er en god isolator. Eksempler inkluderer klud, såsom en ovnmitte, og det glasfiber, der bruges til varmeisolering i hjemmet.