Isolasjonsfysikk
Isolasjonsfysikk

Kongens nei - Nablarevyen 2017 (Kan 2024)

Kongens nei - Nablarevyen 2017 (Kan 2024)
Anonim

Isolator, hvilket som helst av forskjellige stoffer som blokkerer eller forsinker strømmen av elektriske eller termiske strømmer.

atom: Ledere og isolatorer

Måten atomer binder sammen påvirker de elektriske egenskapene til materialene de danner. For eksempel i materialer holdt sammen av

Selv om en elektrisk isolator vanligvis er tenkt som et ikke-ledende materiale, beskrives den faktisk bedre som en dårlig leder eller et stoff med høy motstand mot strømmen av elektrisk strøm. Ulike isolerende og ledende materialer blir sammenlignet med hverandre i denne forbindelse ved hjelp av en materialkonstant kjent som resistivitet. Se også halvleder.

Elektriske isolatorer brukes til å holde ledere på plass, skille dem fra hverandre og fra omgivende strukturer. De danner en barriere mellom aktiverte deler av en elektrisk krets og begrenser strømmen av strøm til ledninger eller andre ledningsbaner etter ønske. Isolering av elektriske kretser er et nødvendig krav for vellykket drift av alle elektriske og elektroniske apparater. Ulike typer materialer brukes som elektriske isolatorer, og valget blir først og fremst basert på de spesifikke kravene til hver applikasjon. Kobberlederne som brukes i elektrisk ledning av hus og industrianlegg er isolert fra hverandre og fra bygningen med gummi eller plast. Luftledninger støttes på porselen isolatorer som ikke påvirkes av utendørs eksponering. Store elektriske generatorer og motorer som arbeider med høye spenninger og høye temperaturer er ofte isolert med glimmer. I noen bruksområder benyttes solid isolasjon i forbindelse med flytende eller gassformig isolasjon. I høyspent transformatorer gir for eksempel solid isolasjon mekanisk stivhet, mens olje eller andre flytende stoffer bidrar til økt isolasjonsstyrke og tjener til å fjerne varme fra utstyret. I mikroskopiske strukturer av integrerte kretsløp kan isolerende materialer som silisiumnitrid anvendes i så små tykkelser som en mikron.

Varmeisolerende materialer inkluderer glassfiber, kork og steinull, en mineralull som produseres ved å blåse en dampstråle gjennom smeltet kiselholdig bergart eller kalkstein eller gjennom slagg. Disse og andre stoffer med lav varmeledningsevne forsinker varmestrømmen. De bryter opp varmestrømningsbanen ved sin opacitet til strålevarme og ved å samle flere luftrom. Varmeledningsevne er vanligvis ikke konstant for et gitt materiale, men varierer med temperaturen. Konduktiviteten synker med økende temperatur i de fleste metaller og andre krystallinske faste stoffer, men den øker i amorfe stoffer som glass.