Um isolante é um material que é um mau condutor de eletricidade ou calor. Alguns isoladores comuns incluem madeira, plástico, vidro, porcelana e isopor; O isopor e o plástico são amplamente utilizados em aplicações domésticas. Pisos, telhados e porões costumam receber isolamento de espuma de uretano, pois isso reduz os custos de aquecimento ao reter o calor nas residências. Várias propriedades limitam a capacidade de um isolador de conduzir calor e eletricidade.
TL; DR (muito longo; Não li)
Isoladores são maus condutores de calor e eletricidade, devido à forte ligação de elétrons em seus átomos e moléculas. Os exemplos incluem ar, borracha, Teflon, isopor, tecido e fibra de vidro.
Alta resistencia
A capacidade de impedir a passagem de corrente elétrica é conhecida como resistência elétrica; esta propriedade é medida em unidades chamadas ohms. Quando 1 volt produz 1 ampere de corrente em um objeto, a resistência é de 1 ohm. Um ohm é uma unidade de resistência muito pequena; um condutor pode ter uma resistência de um ohm ou dois, enquanto os isoladores têm medições de ohm na casa dos bilhões. Todos os materiais, exceto os supercondutores, têm alguma resistência; condutores têm baixa resistência, enquanto isoladores têm altos níveis de resistência.
Queda de tensão
Todos os isoladores conduzirão calor e eletricidade se submetidos a tensões extremamente altas. Em tensões muito altas, a composição do material perderá sua capacidade de isolamento; a tensão na qual essa mudança ocorre é conhecida como tensão de ruptura, também conhecida como rigidez dielétrica. Como exemplo, considere o ar, normalmente um excelente isolante. O relâmpago atravessa o ar porque sua voltagem muito alta domina, ou quebra, a capacidade de isolamento do ar. Isoladores diferentes têm tensões de ruptura diferentes e são usados para finalidades diferentes. Por exemplo, o plástico pode ser usado como isolante em residências onde a voltagem não é muito alta, mas não pode ser usado para fins industriais. A cerâmica é um dos melhores isolantes nessas aplicações, pois tem uma tensão de ruptura muito alta.
Estrutura atômica de isoladores
Em isoladores, os elétrons de valência (externos) são mantidos juntos. Quando o movimento dos elétrons é restrito, nenhuma corrente pode fluir, fazendo com que substâncias com essa propriedade - por exemplo, não metais como vidro, madeira e plástico - sejam excelentes isolantes. Isso também impede o fluxo de calor. A razão pela qual a maioria dos líquidos e soluções aquosas não são bons isolantes elétricos é que eles contêm íons que permitem que a corrente elétrica flua; o mesmo se aplica ao plástico úmido e à madeira.
Permeabilidade do ar
A permeabilidade do ar, a capacidade de um material de permitir que o ar flua através de seus poros, é uma propriedade necessária para alguns isolantes térmicos ou térmicos. Bons isoladores têm alta permeabilidade ao ar, já que o próprio ar é um bom isolante. Os exemplos incluem tecido, como uma luva de forno, e a fibra de vidro usada no isolamento térmico doméstico.
