En isolator er et materiale, der er en dårlig leder af elektricitet eller varme. Nogle almindelige isolatorer inkluderer træ, plast, glas, porcelæn og isopor; Styrofoam og plast anvendes i vid udstrækning til husholdningsapplikationer. Gulve, tag og kældre får ofte urethanskumisolering, da det reducerer varmeomkostningerne ved at bevare varmen i hjemmet. En række egenskaber begrænser en isolators evne til at lede varme og elektricitet.
TL; DR (for lang; Har ikke læst)
Isolatorer er dårlige ledere af varme og elektricitet på grund af tæt binding af elektroner i deres atomer og molekyler. Eksempler inkluderer luft, gummi, teflon, isopor, klud og glasfiber.
Høj modstand
Evnen til at hindre elektrisk strøm fra at passere er kendt som elektrisk modstand; denne egenskab måles i enheder kaldet ohm. Når 1 volt producerer 1 ampere strøm i et objekt, er modstanden 1 ohm. En ohm er en meget lille modstandsenhed; en leder kan have en modstand på en ohm eller to, mens isolatorer har ohm-målinger i milliarder. Alle materialer undtagen superledere har en vis modstand; ledere har lav modstand, mens isolatorer har høje modstandsniveauer.
Nedbrydningsspænding
Alle isolatorer leder varme og elektricitet, hvis de udsættes for ekstrem høje spændinger. Ved meget høje spændinger mister materialets sammensætning sine isolerende evner; den spænding, hvormed denne ændring sker, er kendt som nedbrydningsspændingen, også kendt som dielektrisk styrke. Overvej f.eks. Luft, normalt en fremragende isolator. Lyn passerer gennem luft, fordi dens meget høje spænding overvælder eller nedbryder luftens evne til at isolere. Forskellige isolatorer har forskellige nedbrydningsspændinger og bruges til forskellige formål. For eksempel kan plast bruges som isolator i husholdninger, hvor spændingen ikke er særlig høj, men den kan ikke bruges til industrielle formål. Keramik er en af de bedste isolatorer i sådanne applikationer, da den har en meget høj nedbrydningsspænding.
Atomisk struktur af isolatorer
I isolatorer holdes valens (ydre) elektroner tæt sammen. Når elektronernes bevægelse er begrænset, kan der ikke strømme strøm, hvilket gør stoffer med denne egenskab - for eksempel ikke-metaller som glas, træ og plast - til fremragende isolatorer. Dette hindrer også varmestrømmen. Årsagen til, at de fleste væsker og vandige opløsninger ikke er gode elektriske isolatorer, er, at de indeholder ioner, der tillader elektrisk strøm at strømme; det samme gælder for våd plast og træ.
Luftpermeabilitet
Luftgennemtrængelighed, materialets evne til at lade luft strømme gennem porerne, er en nødvendig egenskab for nogle varme- eller varmeisolatorer. Gode isolatorer har en høj luftgennemtrængelighed, da luften i sig selv er en god isolator. Eksempler inkluderer klud, såsom en ovnhætte, og det glasfiber, der bruges til hjemmets varmeisolering.
