Fizika za IX osnovne škole - Provodnici i izolatori (Svibanj 2024)
Izolator, bilo koja od različitih tvari koje blokiraju ili usporavaju protok električne ili toplinske struje.
atom: Provodnici i izolatori
Način na koji se atomi povezuju utječe na električna svojstva materijala koji tvore. Na primjer, u materijalima koje zajedno drži
Iako se električnim izolatorom obično smatra da ne provodi materijal, on se u stvari bolje opisuje kao loš vodič ili tvar velike otpornosti na tok električne struje. U tom se pogledu uspoređuju različiti izolacijski i vodljivi materijali pomoću konstante materijala poznate kao otpornost. Vidi također poluvodič.
Električni izolatori koriste se za držanje vodiča u položaju, razdvajajući ih jedan od drugog i od okolnih struktura. Oni formiraju barijeru između naponskih dijelova električnog kruga i ograničavaju struju struje žicama ili drugim provodnim stazama po želji. Izolacija električnih krugova je nužan uvjet za uspješan rad svih električnih i elektroničkih uređaja. Kao električni izolatori koriste se različite vrste materijala, pri čemu se izbor vrši prije svega na temelju specifičnih zahtjeva svake aplikacije. Bakreni provodnici koji se koriste u električnom ožičenju domova i industrijskih postrojenja izolirani su jedan od drugog i od građevine gumom ili plastikom. Nadzemni vodovi napajanja podržani su na porculanskim izolatorima koji nisu izloženi vanjskom izlaganju. Veliki električni generatori i motori koji rade na visokom naponu i visokim temperaturama često su izolirani od sljube. U nekim se primjenama koristi čvrsta izolacija zajedno sa tekućom ili plinovitom izolacijom. Na primjer, u visokonaponskim transformatorima, čvrsta izolacija pruža mehaničku krutost, dok ulje ili druge tekuće tvari doprinose povećanju izolacijske čvrstoće i služe za uklanjanje topline iz opreme. U mikroskopskim strukturama integriranih krugova mogu se upotrijebiti izolacijski materijali poput silicijevog nitrida debljine kao što su mikroni.
Toplinski izolacijski materijali uključuju stakloplastiku, plutu i kamenu vunu, mineralnu vunu koja se proizvodi puhanjem mlaza pare kroz rastopljeni silicijski kamen ili vapnenac ili šljaku. Te i druge tvari niske toplinske vodljivosti usporavaju brzinu protoka topline. Oni razbijaju put protoka topline svojom neprozirnošću od zračenja toplinom i interveniranjem brojnih zračnih prostora. Toplinska vodljivost obično nije konstantna za bilo koji materijal, ali varira ovisno o temperaturi. Vodljivost se smanjuje s povećanjem temperature većine metala i drugih kristalnih krutih tvari, ali povećava se u amorfnim tvarima poput stakla.
