绝缘子物理
绝缘子物理
Anonim

绝缘体,任何阻止或阻碍电流或热流的物质。

原子:导体和绝缘子

原子结合在一起的方式会影响它们形成的材料的电性能。例如,在由

尽管通常将电绝缘体视为非导电材料,但实际上,它可以更好地描述为不良导体或对电流具有高抵抗力的物质。在这方面,通过称为电阻率的材料常数将不同的绝缘和导电材料相互比较。另请参阅半导体。

电绝缘体用于将导体固定在适当的位置,使它们彼此之间以及与周围结构之间分开。它们在电路的通电部分之间形成屏障,并根据需要限制流向电线或其他导电路径的电流。电路的绝缘是所有电气和电子设备成功运行的必要条件。各种类型的材料都用作电绝缘体,主要是根据每种应用的特定要求进行选择。用于家庭和工厂的电线中的铜导体通过橡胶或塑料彼此绝缘,并与建筑物绝缘。架空电源线支撑在不受室外暴露影响的瓷绝缘子上。在高压和高温下运行的大型发电机和电动机经常用云母绝缘。在一些应用中,固体绝缘与液体或气体绝缘一起使用。例如,在高压变压器中,固体绝缘提供了机械刚度,而油或其他液体物质则有助于提高绝缘强度并起到消除设备热量的作用。在集成电路的微观结构中,诸如氮化硅的绝缘材料可以以小至微米的厚度使用。

隔热材料包括玻璃纤维,软木塞和岩棉,一种矿棉,是通过将蒸汽喷射通过熔融的硅质岩石或石灰石或矿渣而产生的。这些和其他低导热率的物质阻碍了热流的速率。它们由于对辐射热的不透明性以及通过插入大量空气空间而破坏了热流路径。对于任何给定的材料,热导率通常不是恒定的,而是随温度而变化的。在大多数金属和其他结晶固体中,电导率随温度的升高而降低,但在诸如玻璃之类的无定形物质中,电导率随温度升高而降低。