Sifat Isolator

Isolator adalah bahan yang merupakan penghantar listrik atau panas yang buruk. Beberapa isolator umum termasuk kayu, plastik, kaca, porselen dan styrofoam; Styrofoam dan plastik banyak digunakan dalam aplikasi rumah tangga. Lantai, atap dan ruang bawah tanah sering mendapatkan insulasi busa uretan, karena mengurangi biaya pemanasan dengan menahan panas di rumah. Sejumlah sifat membatasi kemampuan isolator untuk menghantarkan panas dan listrik.

TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)

Isolator adalah penghantar panas dan listrik yang buruk, karena ikatan elektron yang kuat dalam atom dan molekulnya. Contohnya termasuk udara, karet, Teflon, Styrofoam, kain dan fiberglass.

Kemampuan untuk menghalangi arus listrik melewatinya dikenal sebagai hambatan listrik; properti ini diukur dalam satuan yang disebut ohm. Ketika 1 volt menghasilkan 1 ampere arus dalam suatu benda, hambatannya adalah 1 ohm. Ohm adalah satuan resistansi yang sangat kecil; konduktor mungkin memiliki resistansi satu atau dua ohm, sedangkan isolator memiliki pengukuran ohm dalam miliaran. Semua bahan kecuali superkonduktor memiliki beberapa hambatan; konduktor memiliki resistansi yang rendah, sedangkan isolator memiliki level resistansi yang tinggi.

Semua isolator akan menghantarkan panas dan listrik jika dikenai tegangan yang sangat tinggi. Pada tegangan yang sangat tinggi, komposisi material akan kehilangan kemampuan isolasinya; tegangan di mana perubahan ini terjadi dikenal sebagai tegangan tembus, juga dikenal sebagai kekuatan dielektrik. Sebagai contoh, pertimbangkan udara, biasanya merupakan isolator yang sangat baik. Petir melewati udara karena tegangannya yang sangat tinggi menguasai, atau merusak, kemampuan udara untuk mengisolasi. Isolator yang berbeda memiliki tegangan tembus yang berbeda, dan digunakan untuk tujuan yang berbeda. Misalnya, plastik dapat digunakan sebagai isolator di rumah tangga yang tegangannya tidak terlalu tinggi, tetapi tidak dapat digunakan untuk keperluan industri. Keramik adalah salah satu isolator terbaik dalam aplikasi tersebut, karena memiliki tegangan tembus yang sangat tinggi.

Dalam isolator, elektron valensi (luar) terikat erat. Ketika pergerakan elektron dibatasi, tidak ada arus yang dapat mengalir, membuat zat dengan sifat ini -- misalnya, non-logam seperti kaca, kayu dan plastik -- isolator yang sangat baik. Ini juga menghambat aliran panas. Alasan kebanyakan cairan dan larutan berair bukanlah isolator listrik yang baik adalah karena mereka mengandung ion yang memungkinkan arus listrik mengalir; hal yang sama berlaku untuk plastik dan kayu basah.

Permeabilitas udara, kemampuan suatu bahan untuk memungkinkan udara mengalir melalui pori-porinya, merupakan sifat yang diperlukan untuk beberapa isolator panas atau termal. Isolator yang baik memiliki permeabilitas udara yang tinggi, karena udara itu sendiri adalah isolator yang baik. Contohnya termasuk kain, seperti sarung tangan oven, dan fiberglass yang digunakan dalam insulasi panas rumah.