Fizikalandorok csapat: Vezető vagy szigetelő? (Lehet 2024)
Szigetelő anyag, bármely olyan anyag, amely blokkolja vagy késlelteti az elektromos vagy hőáramok áramlását.
atom: Vezetők és szigetelők
Az atomok egymáshoz kötésének módja befolyásolja az általuk létrehozott anyagok elektromos tulajdonságait. Például a
Noha az elektromos szigetelőt általában nem vezető anyagnak tekintik, valójában inkább rossz vezetőnek vagy olyan anyagnak írják le, amely nagy ellenállású az elektromos áram áramlásához. A különféle szigetelő és vezető anyagokat ebben a tekintetben összehasonlítjuk egy anyagállandó segítségével, amelyet ellenállásnak hívunk. Lásd még a félvezetőket.
Az elektromos szigetelőkkel a vezetékeket a helyükön tartják, elválasztják őket egymástól és a környező szerkezetektől. Ezek akadályt képeznek az elektromos áram feszültség alatt álló részei között, és szükség szerint korlátozzák az áramot a vezetékekre vagy más vezető útvonalakra. Az elektromos áramkörök szigetelése szükséges követelmény az összes elektromos és elektronikus készülék sikeres működéséhez. Különböző típusú anyagokat használnak elektromos szigetelőként, a kiválasztás elsősorban az egyes alkalmazások egyedi követelményei alapján történik. A házak és ipari üzemek villamos huzalozásában használt rézvezetékeket egymástól és az épülettől gumi vagy műanyag szigetelik. A légvezetékeket a porcelán szigetelők támasztják alá, amelyeket a kültéri hatás nem érint. A nagy feszültséggel és magas hőmérsékleten működő nagy áramfejlesztők és motorok gyakran csillámmal vannak szigetelve. Egyes alkalmazásokban a szilárd szigetelést folyékony vagy gáznemű szigeteléssel együtt alkalmazzák. Például a nagyfeszültségű transzformátorokban a szilárd szigetelés biztosítja a mechanikai szilárdságot, míg az olaj vagy más folyékony anyagok hozzájárulnak a megnövekedett szigetelési szilárdsághoz és a hő eltávolításához szolgálnak a berendezésből. Az integrált áramkörök mikroszkopikus szerkezeteiben szigetelő anyagokat, például szilícium-nitridet lehet alkalmazni mikron vastagságban.
A hőszigetelő anyagok magukban foglalják az üvegszálas, parafa és kőzetgyapot, egy ásványgyapotot, amelyet gőzsugár fúvásával állítanak elő olvadt kovaskő vagy mészkő vagy salak útján. Ezek és más, alacsony hővezető képességű anyagok késleltetik a hőáramlást. A hőáramlási útvonalat a sugárzó hő átlátszatlansága és számos légtér beiktatásával bontják le. A hővezető képesség általában nem állandó egy adott anyag esetében, hanem a hőmérséklettől függ. A vezetőképesség csökken a hőmérséklet növekedésével a legtöbb fémben és egyéb kristályos szilárd anyagban, de növekszik az amorf anyagokban, például az üvegben.
