Izolátor je materiál, který špatně vede elektřinu nebo teplo. Mezi běžné izolátory patří dřevo, plast, sklo, porcelán a polystyren; Polystyren a plasty vidí široké použití v domácích aplikacích. Podlahy, střechy a sklepy často dostávají izolaci z uretanové pěny, protože snižují náklady na vytápění tím, že zadržují teplo v domácnostech. Řada vlastností omezuje schopnost izolátoru vést teplo a elektřinu.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Izolátory jsou špatné vodiče tepla a elektřiny kvůli těsné vazbě elektronů v jejich atomech a molekulách. Mezi příklady patří vzduch, guma, teflon, polystyren, tkanina a sklolaminát.
Vysoká odolnost
Schopnost bránit průchodu elektrického proudu je známá jako elektrický odpor; tato vlastnost se měří v jednotkách zvaných ohmy. Když 1 volt produkuje 1 ampér proudu v objektu, odpor je 1 ohm. Ohm je velmi malá jednotka odporu; vodič může mít odpor ohm nebo dva, zatímco izolátory mají ohmové hodnoty v miliardách. Všechny materiály kromě supravodičů mají určitý odpor; vodiče mají nízký odpor, zatímco izolátory mají vysokou úroveň odporu.
Průrazné napětí
Všechny izolátory budou vést teplo a elektřinu, pokud budou vystaveny extrémně vysokému napětí. Při velmi vysokém napětí ztratí složení materiálu své izolační schopnosti; napětí, při kterém k této změně dojde, je známé jako průrazné napětí, známé také jako dielektrická síla. Jako příklad zvažte vzduch, obvykle vynikající izolátor. Blesk prochází vzduchem, protože jeho velmi vysoké napětí přemůže nebo se rozpadne na schopnost izolovat vzduch. Různé izolátory mají různá průrazná napětí a používají se pro různé účely. Například plast lze použít jako izolátor v domácnostech, kde napětí není příliš vysoké, ale nelze jej použít pro průmyslové účely. Keramika je jedním z nejlepších izolátorů v takových aplikacích, protože má velmi vysoké průrazné napětí.
Atomová struktura izolátorů
V izolátorech jsou valenční (vnější) elektrony pevně drženy pohromadě. Když je pohyb elektronů omezen, nemůže proudit žádný proud, takže látky s touto vlastností - například nekovy, jako je sklo, dřevo a plast - jsou vynikajícími izolátory. To také znemožňuje tok tepla. Důvodem, proč většina kapalin a vodných roztoků není dobrým elektrickým izolátorem, je to, že obsahují ionty, které umožňují tok elektrického proudu; totéž platí pro mokrý plast a dřevo.
Propustnost vzduchu
Propustnost vzduchu, schopnost materiálu umožnit proudění vzduchu jeho póry, je nezbytnou vlastností pro některé tepelné nebo tepelné izolátory. Dobré izolátory mají vysokou propustnost vzduchu, protože samotný vzduch je dobrým izolátorem. Mezi příklady patří tkanina, jako je chňapka, a skleněná vlákna používaná při tepelné izolaci domů.