elektriskais izolators

Fizisks

2022

Skaidrojam, kas ir elektriskais izolators, tā pielietojums rūpniecībā un dažādi piemēri. Arī vadošie un pusvadītāju materiāli.

Izolators ir pretstats vadošam materiālam.

Kas ir elektriskais izolators?

Elektriskais izolators ir materiāls, kas nespēj pārraidīt elektrība, vai kas ir tas pats, jebkurš materiāls, kas spēj novērst vai samazināt plūsmu elektriskā strāva. Elektriskie izolatori ir būtiski nozare un strāvas pārvaldībā, jo tos izmanto, lai novērstu īssavienojumus un samazinātu pārraides risku, padarot neiespējamu elektriskie lādiņi plūst brīvi.

Elektriskais izolators ir materiāls ar maz vai nav elektrovadītspēja. Tas nozīmē, ka elektriskie lādiņi viņu atomi (elektroni) nevar brīvi pārvietoties, tāpēc šiem materiāliem ir noteikta pretestība strāvas pārejai caur tiem. Izolators ir tieši pretējs vadošam materiālam.

Tomēr nav absolūtu vai ideālu izolatoru, kas varētu pilnībā novērst strāvu. Daži no tiem ir efektīvāki par citiem, taču vienmēr ir minimāla pārvades rezerve, lai, pietiekami palielinot elektriskās strāvas spriegumu, jebkurš izolācijas materiāls kļūtu vadošs un ļaus elektriskajai plūsmai. Līdz svētlaimes robežai izturību izolatoru spriegums ir pazīstams kā pārrāvuma spriegums.

Izolatorus nevajadzētu jaukt ar pusvadītājiem, materiāliem, kas pieļauj vai novērš elektrisko tranzītu atkarībā no fiziskajiem apstākļiem, kādos tie atrodas.

Elektrisko izolatoru pielietojumi

Izolācijas materiāli ir noderīgi elektriskajā rūpniecībā:

  • Nosedziet vadu. Vadošie metāla vadi ir ietīti izolācijas materiālā, lai tie nepieskartos viens otram un neizjauktu ķēdi, vienlaikus pasargājot cilvēkus no tiešas saskares ar elektrības kabeļiem.
  • Brauciet ar kravu uz vēlamo galamērķi. Izolatori novērš elektriskā lādiņa izkliedi visā satiksmē. Piemēram, elektriskajos torņos un balstos.
  • Sagatavot aizsardzības materiālus elektroenerģijas nozares lietotājiem un operatoriem. Šie materiāli ļauj izolēt lietotāju ķermeņus no iespējamā kontakta ar strāvu.

Izolācijas materiālu piemēri

Stiklu izmanto augstsprieguma kabeļu izolācijai.

Daži izolācijas materiāli ir:

  • Stikls
  • Papīrs
  • teflons
  • Kokmateriāli
  • Keramika
  • Gumija (gumija)
  • The plastmasas Y polimēri organisks

Vadītspējīgi materiāli

Atšķirībā no izolatoriem vadošie materiāli ir tie, kas visvairāk veicina elektrisko lādiņu pārnešanu, ņemot vērā to atomu ķīmiskās īpašības.

Diriģents parasti ļaus ātri izplatīties Elektroenerģija caur tā atomiem, mobilizējot tā elektronus un nemainot tā ķīmisko raksturu. Vadošo materiālu piemēri ir lielākā daļa metāli vai Ūdens.

Pusvadītāju materiāli

Savukārt pusvadītāji ir materiāli, kas spēj vadīt vai izturēt elektrību atkarībā no fiziskajiem apstākļiem, kādos tie atrodas (parasti apkārtējās vides temperatūra, Spiediens, krītošais starojums un/vai raksturs elektriskais lauks vai magnētisks kam tie ir pakļauti).

Šie materiāli var būt ļoti dažādi un atšķirīgi viens no otra, taču tie vienlaikus darbojas dažādās pakāpēs kā vadītāji un izolatori. Pusvadītāju materiālu piemēri ir: silīcijs (Si), germānija (Ge), sērs (S), kadmijs (Cd) un daži citi elementi no periodiskā tabula.

!-- GDPR -->