Izolator je materijal koji je loš vodič električne energije ili topline. Neki uobičajeni izolatori uključuju drvo, plastiku, staklo, porculan i stiropor; Stiropor i plastika imaju široku primjenu u kućanstvu. Podovi, krovovi i podrumi često dobivaju izolaciju od uretanske pjene, jer smanjuje troškove grijanja zadržavanjem topline u domovima. Broj svojstava ograničava sposobnost izolatora da provodi toplinu i električnu energiju.
TL; DR (predugo; Nisam pročitao)
Izolatori su loši vodiči topline i električne energije zbog čvrstog vezivanja elektrona u njihovim atomima i molekulama. Primjeri uključuju zrak, gumu, teflon, stiropor, tkaninu i stakloplastiku.
Veliki otpor
Sposobnost sprečavanja prolaska električne struje poznata je kao električni otpor; ovo se svojstvo mjeri u jedinicama koje se nazivaju ohm. Kad 1 volt proizvede 1 amper struje u objektu, otpor je 1 ohm. Ohm je vrlo mala jedinica otpora; vodič može imati otpor od ohma ili dva, dok izolatori mjere ohm u milijardama. Svi materijali, osim supravodiča, imaju određeni otpor; vodiči imaju mali otpor, dok izolatori imaju visoku razinu otpora.
Napon proboja
Svi izolatori provodit će toplinu i električnu energiju ako su podvrgnuti izuzetno visokim naponima. Pri vrlo visokim naponima, sastav materijala izgubit će izolacijske sposobnosti; napon na kojem dolazi do ove promjene poznat je kao napon proboja, poznat i kao dielektrična čvrstoća. Kao primjer uzmite zrak, koji je obično izvrstan izolator. Grom prolazi kroz zrak jer njegov vrlo visoki napon nadvlada ili razbije sposobnost zraka da izolira. Različiti izolatori imaju različite napone proboja i koriste se u različite svrhe. Na primjer, plastika se može koristiti kao izolator u kućanstvima u kojima napon nije jako visok, ali se ne može koristiti u industrijske svrhe. Keramika je jedan od najboljih izolatora u takvim primjenama, jer ima vrlo visoki napon proboja.
Atomska struktura izolatora
U izolatorima se valentni (vanjski) elektroni čvrsto drže zajedno. Kad je kretanje elektrona ograničeno, struja ne može teći, što tvari s ovim svojstvom - na primjer nemetali poput stakla, drveta i plastike - čine izvrsnim izolatorima. To također sprečava protok topline. Razlog što većina tekućina i vodenih otopina nisu dobri električni izolatori je taj što sadrže ione koji omogućuju protok električne struje; isto se odnosi na mokru plastiku i drvo.
Propusnost zraka
Propusnost zraka, sposobnost materijala da propušta zrak kroz pore, neophodno je svojstvo nekih toplinskih ili toplinskih izolatora. Dobri izolatori imaju visoku propusnost zraka, jer je i sam zrak dobar izolator. Primjeri uključuju tkaninu, poput rukavice od pećnice, i stakloplastiku koja se koristi za toplinsku izolaciju kuće.