خصائص العوازل

العازل عبارة عن مادة موصلة سيئة للكهرباء أو الحرارة. تشمل بعض العوازل الشائعة الخشب والبلاستيك والزجاج والخزف والستايروفوم ؛ يرى الستايروفوم والبلاستيك استخدامًا واسعًا في التطبيقات المنزلية. غالبًا ما تحصل الأرضيات والأسقف والطوابق السفلية على مادة عازلة من رغوة اليوريثان ، لأنها تقلل من تكاليف التدفئة عن طريق الاحتفاظ بالحرارة في المنازل. يحد عدد من الخصائص من قدرة العازل على توصيل الحرارة والكهرباء.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

العوازل هي موصلات رديئة للحرارة والكهرباء ، بسبب الارتباط المحكم للإلكترونات في ذراتها وجزيئاتها. تشمل الأمثلة الهواء والمطاط والتفلون والستايروفوم والقماش والألياف الزجاجية.

تُعرف القدرة على إعاقة مرور التيار الكهربائي بالمقاومة الكهربائية ؛ تقاس هذه الخاصية بوحدات تسمى أوم. عندما ينتج 1 فولت 1 أمبير من التيار في جسم ما ، تكون المقاومة 1 أوم. أوم هو وحدة مقاومة صغيرة جدًا ؛ قد يكون للموصل مقاومة أوم أو اثنين ، في حين أن العوازل لها قياسات أوم بالمليارات. تتمتع جميع المواد باستثناء الموصلات الفائقة ببعض المقاومة ؛ تتميز الموصلات بمقاومة منخفضة ، بينما تتمتع العوازل بمستويات مقاومة عالية.

ستعمل جميع العوازل على توصيل الحرارة والكهرباء إذا تعرضت لجهود عالية للغاية. عند الفولتية العالية جدًا ، تفقد تركيبة المادة قدراتها العازلة ؛ يُعرف الجهد الذي يحدث عنده هذا التغيير بجهد الانهيار ، المعروف أيضًا باسم قوة العزل. كمثال ، ضع في اعتبارك الهواء ، وهو عازل ممتاز في العادة. يمر البرق عبر الهواء لأن جهده العالي يغمر أو يكسر قدرة الهواء على العزل. العوازل المختلفة لها جهد انهيار مختلف ، وتستخدم لأغراض مختلفة. على سبيل المثال ، يمكن استخدام البلاستيك كعازل في المنازل حيث الجهد الكهربائي ليس مرتفعًا جدًا ، ولكن لا يمكن استخدامه للأغراض الصناعية. يعتبر السيراميك من أفضل العوازل في مثل هذه التطبيقات ، حيث يتميز بجهد انهيار عالي جدًا.

في العوازل ، ترتبط إلكترونات التكافؤ (الخارجية) ببعضها البعض بإحكام. عندما يتم تقييد حركة الإلكترونات ، لا يمكن أن يتدفق أي تيار ، مما يجعل المواد بهذه الخاصية - على سبيل المثال ، المواد غير المعدنية مثل الزجاج والخشب والبلاستيك - عوازل ممتازة. هذا أيضا يعيق تدفق الحرارة. السبب في أن معظم السوائل والمحاليل المائية ليست عوازل كهربائية جيدة هو أنها تحتوي على أيونات تسمح للتيار الكهربائي بالتدفق ؛ الأمر نفسه ينطبق على البلاستيك والخشب الرطب.

نفاذية الهواء ، قدرة المادة على السماح للهواء بالتدفق عبر مسامها ، هي خاصية ضرورية لبعض العوازل الحرارية أو الحرارية. تتمتع العوازل الجيدة بنفاذية هواء عالية ، لأن الهواء نفسه عازل جيد. تشمل الأمثلة القماش ، مثل قفاز الفرن ، والألياف الزجاجية المستخدمة في العزل الحراري للمنزل.