Физика для чайников. Лекция 35. Диполи, квадруполи, диэлектрики (Май 2024)
Изолятор, любое из различных веществ, которые блокируют или замедляют поток электрических или тепловых токов.
atom: Проводники и изоляторы
То, как атомы связываются вместе, влияет на электрические свойства материалов, которые они образуют. Например, в материалах,
Хотя электрический изолятор обычно считается непроводящим материалом, на самом деле его лучше описать как плохой проводник или вещество с высоким сопротивлением потоку электрического тока. В этом отношении различные изолирующие и проводящие материалы сравниваются друг с другом с помощью постоянной материала, известной как удельное сопротивление. Смотрите также полупроводник.
Электрические изоляторы используются для удержания проводников на месте, отделяя их друг от друга и от окружающих конструкций. Они образуют барьер между частями электрической цепи под напряжением и при желании ограничивают поток тока к проводам или другим проводящим путям. Изоляция электрических цепей является необходимым условием для успешной работы всех электрических и электронных приборов. Различные типы материалов используются в качестве электрических изоляторов, выбор которых осуществляется в основном на основе конкретных требований каждого приложения. Медные проводники, используемые в электропроводке домов и промышленных предприятий, изолированы друг от друга и от здания резиной или пластиком. Воздушные линии электропередачи опираются на фарфоровые изоляторы, которые не подвержены воздействию окружающей среды. Большие электрические генераторы и двигатели, которые работают при высоких напряжениях и высоких температурах, часто изолируются слюдой. В некоторых случаях используется твердая изоляция в сочетании с жидкой или газообразной изоляцией. Например, в высоковольтных трансформаторах твердая изоляция обеспечивает механическую жесткость, а масло или другие жидкие вещества способствуют повышению прочности изоляции и служат для отвода тепла от оборудования. В микроскопических структурах интегральных микросхем могут использоваться изоляционные материалы, такие как нитрид кремния, толщиной до микрона.
Теплоизоляционные материалы включают в себя стекловолокно, пробку и каменную вату, минеральную вату, которая получается путем продувки струей пара через расплавленную кремнистую скалу или известняк или через шлак. Эти и другие вещества с низкой теплопроводностью замедляют скорость теплового потока. Они нарушают путь теплового потока благодаря своей непрозрачности для лучистого тепла и путем проникновения в многочисленные воздушные пространства. Теплопроводность обычно не является постоянной для любого материала, но изменяется в зависимости от температуры. Проводимость уменьшается с увеличением температуры в большинстве металлов и других кристаллических твердых веществ, но увеличивается в аморфных веществах, таких как стекло.
