Fysik 1 Ledare och isolator (Maj 2024)
Isolator, vilket som helst av olika ämnen som blockerar eller fördröjer flödet av elektriska eller termiska strömmar.
atom: Ledare och isolatorer
Hur atomer binds samman påverkar de elektriska egenskaperna hos materialen de bildar. Till exempel i material som hålls samman av
Även om en elektrisk isolator vanligtvis anses vara ett icke-ledande material, beskrivs det i själva verket bättre som en dålig ledare eller ett ämne med hög motstånd mot strömmen av elektrisk ström. Olika isolerande och ledande material jämförs med varandra i detta avseende med hjälp av en materialkonstant känd som resistivitet. Se även halvledare.
Elektriska isolatorer används för att hålla ledare på plats, separera dem från varandra och från omgivande strukturer. De bildar en barriär mellan aktiverade delar av en elektrisk krets och begränsar strömflödet till ledningar eller andra ledningsbanor efter önskemål. Isolering av elektriska kretsar är ett nödvändigt krav för framgångsrik drift av alla elektriska och elektroniska apparater. Olika typer av material används som elektriska isolatorer, varvid valet huvudsakligen görs på grundval av de specifika kraven för varje applikation. Kopparledarna som används i elektriska ledningar av hus och industrianläggningar är isolerade från varandra och från byggnaden med gummi eller plast. Elektriska kraftledningar stöds på porslinisolatorer som inte påverkas av utomhus exponering. Stora elektriska generatorer och motorer som arbetar med höga spänningar och höga temperaturer är ofta isolerade med glimmer. I vissa tillämpningar används fast isolering i samband med flytande eller gasformig isolering. I högspänningstransformatorer, till exempel, ger solid isolering mekanisk styvhet, medan olja eller andra flytande ämnen bidrar till ökad isoleringsstyrka och tjänar till att avlägsna värme från utrustningen. I de mikroskopiska strukturerna i integrerade kretsar kan isoleringsmaterial såsom kiselnitrid användas i tjocklekar så små som en mikron.
Värmeisolerande material inkluderar glasfiber, kork och stenull, en mineralull som produceras genom att blåsa en ångstråle genom smält kiselsten eller kalksten eller genom slagg. Dessa och andra ämnen med låg värmeledningsförmåga fördröjer värmeflödet. De bryter upp värmeströmningsvägen genom sin opacitet till strålningsvärme och genom att placera flera luftutrymmen. Värmeledningsförmåga är vanligtvis inte konstant för något givet material utan varierar med temperaturen. Konduktiviteten minskar med ökande temperatur i de flesta metaller och andra kristallina fasta ämnen, men den ökar i amorfa ämnen som glas.
