En isolator är ett material som är en dålig ledare av el eller värme. Några vanliga isolatorer inkluderar trä, plast, glas, porslin och isopor; Styrofoam och plast används i stor utsträckning i hushållsapplikationer. Golv, tak och källare får ofta uretanskumisolering, eftersom det minskar värmekostnaderna genom att behålla värmen i hemmet. Ett antal fastigheter begränsar en isolators förmåga att leda värme och elektricitet.
TL; DR (för lång; Läste inte)
Isolatorer är dåliga ledare för värme och elektricitet på grund av tät bindning av elektroner i deras atomer och molekyler. Exempel är luft, gummi, teflon, isopor, tyg och glasfiber.
Hög motståndskraft
Förmågan att hindra elektrisk ström från att passera är känd som elektrisk motstånd; den här egenskapen mäts i enheter som kallas ohm. När 1 volt producerar 1 ampere ström i ett objekt är motståndet 1 ohm. En ohm är en mycket liten motståndsenhet; en ledare kan ha ett motstånd på en ohm eller två, medan isolatorer har ohm-mätningar i miljarder. Alla material utom superledare har viss motståndskraft; ledare har lågt motstånd, medan isolatorer har höga motståndsnivåer.
Fördelningsspänning
Alla isolatorer leder värme och elektricitet om de utsätts för extremt höga spänningar. Vid mycket höga spänningar kommer materialets sammansättning att förlora sin isoleringsförmåga; spänningen vid vilken denna förändring inträffar är känd som nedbrytningsspänning, även känd som dielektrisk styrka. Tänk som luft, normalt sett en utmärkt isolator. Blixt passerar genom luft eftersom dess mycket höga spänning överväldigar eller bryter ner luftens förmåga att isolera. Olika isolatorer har olika nedbrytningsspänningar och används för olika ändamål. Till exempel kan plast användas som isolator i hushåll där spänningen inte är särskilt hög, men den kan inte användas för industriella ändamål. Ceramic är en av de bästa isolatorerna i sådana applikationer, eftersom den har en mycket hög nedbrytningsspänning.
Atomic Structure of Isolators
I isolatorer hålls valens (yttre) elektroner tätt ihop. När elektronernas rörelse är begränsad kan ingen ström strömma, vilket gör ämnen med denna egenskap - till exempel icke-metaller som glas, trä och plast - till utmärkta isolatorer. Detta hindrar också värmeflödet. Anledningen till att de flesta vätskor och vattenlösningar inte är bra elektriska isolatorer är att de innehåller joner som tillåter elektrisk ström att strömma; detsamma gäller våt plast och trä.
Luftpermeabilitet
Luftgenomsläpplighet, förmågan hos ett material att låta luft flöda genom dess porer, är en nödvändig egenskap för vissa värme- eller värmeisolatorer. Bra isolatorer har hög luftgenomsläpplighet, eftersom luften i sig är en bra isolator. Exempel är tyg, t.ex. en ugnshandsk, och det glasfiber som används vid hemvärmeisolering.