Eristimien ominaisuudet

Eristin on materiaali, joka on huono sähkön tai lämmön johtaja. Joitakin yleisiä eristimiä ovat puu, muovi, lasi, posliini ja vaahtomuovi; Styroksi ja muovi ovat laajalti käytössä kotitalouksissa. Lattiat, katot ja kellarit saavat usein uretaanivaahtoeristeen, koska se vähentää lämmityskustannuksia pitämällä lämpöä kodeissa. Useat ominaisuudet rajoittavat eristimen kykyä johtaa lämpöä ja sähköä.

TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)

Eristimet ovat huonoja lämmön ja sähkön johtimia johtuen elektronien tiukasta sitoutumisesta niiden atomiin ja molekyyleihin. Esimerkkejä ovat ilma, kumi, tefloni, styroksi, kangas ja lasikuitu.

Korkea vastus

Kykyä estää sähkövirtaa kulkemasta tunnetaan sähkövastuksena; tämä ominaisuus mitataan yksikköinä, joita kutsutaan ohmiksi. Kun 1 voltti tuottaa 1 ampeerin virtaa esineessä, vastus on 1 ohm. Ohmi on hyvin pieni vastusyksikkö; johtimen vastus voi olla ohmi tai kaksi, kun taas eristimillä on ohmin mittaus miljardeja. Kaikilla materiaaleilla, lukuun ottamatta suprajohteita, on jonkin verran vastusta; johtimilla on pieni vastus, kun taas eristimillä on korkea vastustaso.

Läpilyöntijännite

Kaikki eristimet johtavat lämpöä ja sähköä, jos niihin kohdistuu erittäin korkeita jännitteitä. Hyvin suurilla jännitteillä materiaalin koostumus menettää eristyskykynsä; jännite, jolla tämä muutos tapahtuu, tunnetaan rikkoutumisjännitteenä, joka tunnetaan myös nimellä dielektrisyyslujuus. Tarkastellaan esimerkiksi ilmaa, joka on yleensä erinomainen eristin. Salama kulkee ilman läpi, koska sen erittäin korkea jännite ylittää tai hajottaa ilman eristyskyvyn. Eri eristeillä on erilaiset rikkoutumisjännitteet, ja niitä käytetään eri tarkoituksiin. Esimerkiksi muovia voidaan käyttää eristeenä kotitalouksissa, joissa jännite ei ole kovin korkea, mutta sitä ei voida käyttää teollisiin tarkoituksiin. Keraaminen on yksi parhaista eristeistä tällaisissa sovelluksissa, koska sillä on erittäin korkea rikkoutumisjännite.

Eristimien atomirakenne

Eristimissä valenssi (uloimmat) elektronit pidetään tiukasti yhdessä. Kun elektronien liikkumista rajoitetaan, virta ei voi virrata, mikä tekee tämän ominaisuuden omaavista aineista - esimerkiksi ei-metalleista, kuten lasista, puusta ja muovista - erinomaisen eristyksen. Tämä estää myös lämmön virtausta. Syy siihen, että useimmat nesteet ja vesiliuokset eivät ole hyviä sähköeristeitä, on se, että ne sisältävät ioneja, jotka antavat sähkövirran virrata; sama koskee märkämuovia ja puuta.

Ilmanläpäisevyys

Ilmanläpäisevyys, materiaalin kyky päästää ilma virrata huokosiensa läpi, on välttämätön ominaisuus joillekin lämpö- tai lämpöeristimille. Hyvillä eristimillä on korkea ilmanläpäisevyys, koska ilma itsessään on hyvä eristin. Esimerkkejä ovat kangas, kuten uunikinnas, ja kodin lämmöneristykseen käytetty lasikuitu.

  • Jaa
instagram viewer