elektriisolaator

Füüsiline

2022

Selgitame, mis on elektriisolaator, selle kasutamist tööstuses ja erinevaid näiteid. Samuti juhtivad ja pooljuhtmaterjalid.

Isolaator on juhtiva materjali vastand.

Mis on elektriisolaator?

Elektriisolaator on materjal, mis ei ole võimeline edastama elektrit, või mis on sama, mis tahes materjal, mis on võimeline takistama või vähendama voolu elektrivool. Elektriisolaatorid on selles olulised tööstusele ja voolu juhtimisel, kuna neid kasutatakse lühiste ärahoidmiseks ja ülekande ohu vähendamiseks, muutes võimatuks elektrilaengud vabalt voolata.

Elektriisolaator on materjal, millel on vähe või üldse mitte elektrijuhtivus. See tähendab, et nende elektrilaengud aatomid (elektronid) ei saa vabalt liikuda, seega avaldavad need materjalid voolu läbimisel teatud takistust. Isolaator on täpselt vastupidine juhtivale materjalile.

Siiski pole absoluutseid ega täiuslikke isolaatoreid, mis suudaksid voolu täielikult ära hoida. Mõned on tõhusamad kui teised, kuid ülekandel on alati minimaalne varu, nii et kui elektrivoolu pinget piisavalt suurendada, muutub igasugune isolatsioonimaterjal juhtivaks ja võimaldab elektrivoolu. Õndsuse piirini vastupidavus isolaatorite pinget nimetatakse läbilöögipingeks.

Isolaatoreid ei tohiks segi ajada pooljuhtidega, materjalidega, mis võimaldavad või takistavad elektrilist transiiti olenevalt füüsilistest tingimustest, milles need asuvad.

Elektriisolaatorite rakendused

Isolatsioonimaterjalid on elektritööstuses kasulikud:

  • Katke juhtmestik. Juhtivad metalltraadid on mähitud isolatsioonimaterjali, et vältida nende kokkupuudet ja vooluringi katkestamist, kaitstes samal ajal inimesi otsese kokkupuute eest elektrikaablitega.
  • Viige veos soovitud sihtkohta. Isolaatorid takistavad elektrilaengu hajumist kogu liikluses. Näiteks elektritornides ja -tugedes.
  • Valmistage ette kaitsematerjalid elektritööstuse kasutajatele ja operaatoritele. Need materjalid võimaldavad isoleerida kasutajate kehad võimalikust kokkupuutest vooluga.

Isolatsioonimaterjalide näited

Klaasi kasutatakse kõrgepingekaablite isoleerimiseks.

Mõned isolatsioonimaterjalid on:

Juhtivad materjalid

Erinevalt isolaatoritest on juhtivad materjalid need, mis nende aatomite keemilisi omadusi arvestades kõige soodsamad elektrilaengute ülekandmiseks.

Juht võimaldab üldiselt kiiret levikut elektrienergia läbi selle aatomite, mobiliseerides selle elektrone ja muutmata selle keemilist olemust. Juhtivate materjalide näited on enamik metallid või Vesi.

Pooljuhtmaterjalid

Pooljuhid on omakorda materjalid, mis on võimelised juhtima või taluma elektrit, olenevalt füüsikalistest tingimustest, milles need asuvad (tavaliselt ümbritseva õhu temperatuur, Surve, langev kiirgus ja/või selle olemus elektriväli või magnetiline millele nad alluvad).

Need materjalid võivad olla väga mitmekesised ja üksteisest erinevad, kuid nad toimivad erineval määral juhtide ja isolaatoritena samal ajal. Pooljuhtmaterjalide näited on: räni (Si), germaanium (Ge), väävel (S), kaadmium (Cd) ja mõned teised elemendid selle perioodilisustabel.

!-- GDPR -->