Fizika za IX osnovne škole - Provodnici i izolatori (Maijs 2024)
Izolators - jebkura no dažādām vielām, kas bloķē vai kavē elektrisko vai termisko strāvu plūsmu.
atoms: vadītāji un izolatori
Veids, kādā atomi saista kopā, ietekmē to veidoto materiālu elektriskās īpašības. Piemēram, materiālos, ko glabā
Lai gan parasti tiek uzskatīts, ka elektriskais izolators ir nevadošs materiāls, to labāk raksturo kā vāju vadītāju vai vielu ar augstu pretestību elektriskās strāvas plūsmai. Šajā ziņā dažādi izolācijas un vadošie materiāli tiek salīdzināti viens ar otru, izmantojot materiāla konstanti, ko sauc par pretestību. Skatīt arī pusvadītāju.
Elektriskos izolatorus izmanto, lai noturētu vadītājus pozīcijā, atdalot tos viens no otra un no apkārtējām konstrukcijām. Tie veido barjeru starp elektriskās ķēdes barotajām daļām un pēc vajadzības ierobežo strāvas plūsmu uz vadiem vai citiem vadošiem ceļiem. Elektrisko ķēžu izolācija ir nepieciešama prasība visu elektrisko un elektronisko aparātu veiksmīgai darbībai. Par elektriskajiem izolatoriem izmanto dažāda veida materiālus, un izvēle galvenokārt tiek veikta, pamatojoties uz katra lietojuma īpašajām prasībām. Varu vadītāji, ko izmanto māju un rūpniecības uzņēmumu elektroinstalācijā, ir izolēti viens no otra un no ēkas ar gumiju vai plastmasu. Gaisvadu elektrolīnijas tiek atbalstītas uz porcelāna izolatoriem, kurus neietekmē āra iedarbība. Lieli elektriskie ģeneratori un motori, kas darbojas ar augstu spriegumu un augstu temperatūru, bieži tiek izolēti ar vizlu. Dažos gadījumos cietā izolācija tiek izmantota kopā ar šķidruma vai gāzveida izolāciju. Piemēram, augstsprieguma transformatoros cieta izolācija nodrošina mehānisku stingrību, savukārt eļļa vai citas šķidras vielas veicina paaugstinātu izolācijas izturību un kalpo siltuma noņemšanai no iekārtām. Integrēto shēmu mikroskopiskajās struktūrās izolācijas materiālus, piemēram, silīcija nitrīdu, var izmantot tik mikrona biezumā.
Siltumizolējošie materiāli ietver stiklplasta, korķa un akmens vati, minerālvilnu, kas tiek iegūta, izpūšot tvaika strūklu caur izkausētu silīcija akmeni vai kaļķakmeni vai caur sārņiem. Šīs un citas vielas ar zemu siltumvadītspēju kavē siltuma plūsmu. Viņi sadala siltuma plūsmas ceļu pēc necaurspīdības pret izstarojošo siltumu un ar daudzām gaisa telpām. Siltumvadītspēja katram materiālam parasti nav konstanta, bet mainās atkarībā no temperatūras. Palielinoties temperatūrai lielākajā daļā metālu un citās kristāliskās cietās daļās, vadītspēja samazinās, bet amorfās vielās, piemēram, stiklā, tā palielinās.
