En isolator är ett material som är en dålig ledare av el eller värme. Vissa vanliga isolatorer inkluderar trä, plast, glas, porslin och Styrofoam; Styrofoam och plast se vid användning i hushållsapplikationer. Golv, tak och källare får ofta uretanskumisolering, eftersom det minskar värmekostnaderna genom att behålla värmen i hemmen. Ett antal egenskaper begränsar en isolator förmåga att leda värme och el.

TL; DR (för länge, läste inte)

Isolatorer är dåliga ledare av värme och elektricitet på grund av att de är täta bindning av elektroner i deras atomer och molekyler. Exempel är luft, gummi, Teflon, Styrofoam, tyg och glasfiber.

Högmotstånd

Möjligheten att hindra elektrisk ström från att passera är känd som elektrisk resistans; Denna egenskap mäts i enheter som heter ohm. När 1 volt producerar 1 ampere ström i ett objekt är motståndet 1 ohm. En ohm är en mycket liten resistansenhet; en ledare kan ha ett ohm eller två motstånd, medan isolatorer har ohmmätningar i miljarderna. Alla material utom superledare har viss resistans; ledare har låg resistans, medan isolatorer har höga resistansnivåer.

Nedbrytningsspänning

Alla isolatorer kommer att leda värme och elektricitet om de utsätts för extremt höga spänningar. Vid mycket höga spänningar kommer materialets sammansättning att förlora sina isolerande förmågor; spänningen vid vilken denna förändring sker är känd som brytningsspänningen, även känd som dielektrisk styrka. Som ett exempel, överväga luft, normalt en utmärkt isolator. Blixten passerar genom luften, eftersom dess mycket högspänning överväger eller bryter ner, luftens förmåga att isolera. Olika isolatorer har olika fördelningsspänningar och används för olika ändamål. Plast kan exempelvis användas som isolator i hushåll där spänningen inte är så hög, men den kan inte användas för industriella ändamål. Keramik är en av de bästa isolatorerna i sådana applikationer, eftersom den har en mycket hög nedbrytningsspänning.

Atomkonstruktion av isolatorer

I isolatorer hålls valensens (yttre) elektroner tätt samman. När elektronrörelsen är begränsad, kan ingen ström flöda, vilket gör ämnen med den här egenskapen - till exempel icke-metaller som glas, trä och plast - utmärkta isolatorer. Detta hindrar också värmeflödet. Anledningen till att de flesta vätskor och vattenhaltiga lösningar inte är bra elektriska isolatorer är att de innehåller joner som tillåter elektrisk ström att strömma. Det samma gäller vått plast och trä.

Luftpermeabilitet

Luftgenomsläpplighet, materialets förmåga att tillåta luft att strömma genom sina porer är en nödvändig egenskap för vissa värme- eller värmeisolatorer . Bra isolatorer har hög luft permeabilitet, eftersom luften själv är en bra isolator. Exempel är tyg, t.ex. en ugnsmitta och glasfiber som används i värmeisolering