Proprietà di isolatori elettrici

Proprietà di isolatori elettrici

Isolatori elettrici consentono di mantenere elettronica lavorando senza intoppi lungo scale multiple, dagli isolatori al microscopio utilizzati per impedire che i segnali diventando attraversato in un chip di computer per gli isolanti pesanti tecnici consente di sospendere le linee elettriche ad alta tensione sopra terra. A seconda di come sono usati, isolatori elettrici variano in dimensioni e composizione, ma condividono alcune importanti proprietà.

Isolamento elettrico

Un materiale è conosciuto come "elettricamente conduttivo" quando permette agli elettroni di propagare attraverso di essa. Molti materiali conduttivi sono metalli, come il rame, anche se a scale molto piccole possono anche essere utilizzati dei suoi derivati. Al contrario, un materiale è un isolante elettrico quando non consente di energia elettrica di fluire. Isolatori elettrici sono definiti dalla presenza di un gap di banda larga---vale a dire, una vasta gamma in cui elettroni non possono esistere. Questo gap di banda rende difficile, creando un isolante efficace trasmissione elettrica.

Guasto elettrico

Nonostante l'esistenza di lacune di banda, isolatori sono generalmente non perfetti. A un certo punto, abbastanza elettricità viene spinto attraverso il materiale isolante che il campo elettrico è generato trasforma l'isolante in un resistore. A questo punto, l'accumulo di calore comincia a farsi sentire, e alla fine l'isolante sarà completamente distrutto. A causa della forza delle correnti coinvolti, elettrici ripartizione è più comune nelle applicazioni estremamente ad alta tensione, dove è anche più pericoloso.

Materiali

Per situazioni che richiedono un elevato grado di isolamento, materiali come occhiali o ceramica possono essere utilizzati. Questi isolatori hanno una forma caratteristica, e alcune persone li considerano oggetti da collezione. Per applicazioni a bassa tensione, come sono comuni nei progetti di hobbista, materiali più flessibili come gomma o plastica sono sufficienti. Questi lavori da guaina filo; in alternativa, il filo può essere smaltato con un sottile strato di isolante di resina.

Isolamento microelettronico

Come antenne e linee elettriche ad alta tensione, basati su semiconduttori microelettronica inoltre richiedere installazione---in questo caso, per impedire ai segnali di accidentalmente interferire uno con l'altro. Ad esempio, circuiti stampati sono normalmente composte da uno strato di resina con uno strato di rame sulla parte superiore; progettisti di circuiti etch selettivamente il rame via, lasciando dietro di sé le tracce che sono isolate gli uni dagli altri dalla resina. Su scala microscopica, il silicio stesso che compone il transistor computer può agire sia come un semiconduttore come un isolante: quando esposto all'ossigeno, il silicio forma biossido di silicio, che ha proprietà isolanti naturali.