Izolátor je materiál, ktorý je zlým vodičom elektriny alebo tepla. Niektoré bežné izolátory zahŕňajú drevo, plast, sklo, porcelán a polystyrén; Polystyrén a plast majú široké použitie v domácnostiach. Podlahy, strechy a suterény často dostávajú izoláciu z uretánovej peny, pretože znižuje náklady na vykurovanie tým, že udržuje teplo v domácnostiach. Niekoľko vlastností obmedzuje schopnosť izolátora viesť teplo a elektrinu.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Izolátory sú zlé vodiče tepla a elektriny v dôsledku tesného viazania elektrónov v ich atómoch a molekulách. Príklady zahŕňajú vzduch, gumu, teflón, penový polystyrén, látku a sklolaminát.
Vysoká odolnosť
Schopnosť brániť prechodu elektrického prúdu je známa ako elektrický odpor; táto vlastnosť sa meria v jednotkách nazývaných ohmy. Keď 1 volt vytvorí v objekte 1 ampér prúdu, odpor je 1 ohm. Ohm je veľmi malá jednotka odporu; vodič môže mať odpor ohm alebo dva, zatiaľ čo izolátory majú ohmové hodnoty v miliardách. Všetky materiály okrem supravodičov majú určitý odpor; vodiče majú nízky odpor, zatiaľ čo izolátory majú vysokú úroveň odporu.
Priraďovacie napätie
Všetky izolátory budú viesť teplo a elektrinu, ak sú vystavené extrémne vysokému napätiu. Pri veľmi vysokých napätiach zloženie materiálu stratí izolačné schopnosti; napätie, pri ktorom k tejto zmene dôjde, je známe ako prierazné napätie, známe tiež ako dielektrická sila. Ako príklad považujte vzduch, ktorý je zvyčajne vynikajúcim izolátorom. Blesk prechádza vzduchom, pretože jeho veľmi vysoké napätie prekonáva alebo sa rozpadá nad schopnosťou izolovať vzduch. Rôzne izolátory majú rôzne poruchové napätia a používajú sa na rôzne účely. Napríklad plast sa môže použiť ako izolátor v domácnostiach, kde napätie nie je veľmi vysoké, ale nemožno ho použiť na priemyselné účely. Keramika je jedným z najlepších izolátorov v takýchto aplikáciách, pretože má veľmi vysoké prierazné napätie.
Atómová štruktúra izolátorov
V izolátoroch sú valenčné (vonkajšie) elektróny pevne spojené. Ak je pohyb elektrónov obmedzený, nemôže prúdiť žiadny prúd, takže látky s touto vlastnosťou - napríklad nekovy ako sklo, drevo a plast - sú vynikajúcimi izolátormi. To tiež bráni toku tepla. Dôvodom, prečo väčšina tekutín a vodných roztokov nie je dobrým elektrickým izolátorom, je to, že obsahujú ióny, ktoré umožňujú prúdenie elektrického prúdu; to isté platí pre mokrý plast a drevo.
Priepustnosť vzduchu
Priepustnosť vzduchu, schopnosť materiálu umožniť prúdenie vzduchu cez jeho póry, je nevyhnutnou vlastnosťou niektorých tepelných alebo tepelných izolátorov. Dobré izolátory majú vysokú priepustnosť vzduchu, pretože samotný vzduch je dobrým izolátorom. Medzi príklady patrí tkanina, napríklad chňapka, alebo sklenené vlákno používané pri domácej tepelnej izolácii.