Näide elektriisolaatorist

Elektriisolaatorid

The elektriisolaatorid Nemad on materjalid, mis takistavad elektrienergia läbimist nende kaudu. Seda funktsiooni kasutatakse elektriskeemide ja -ühenduste kaitsmiseks.

Elektrit moodustavad need füüsikalised nähtused, milles esinevad elektrilaengud, mis võivad olla staatilised või voolata keskkonda.

Materjale, mille kaudu elektrivool võib suurema või väiksema raskusega ringelda, nimetatakse juhtideks.

Materjale, mis takistavad elektrienergia läbimist, nimetatakse isolaatoriteks või dielektrikuteks.

Juhtivad materjalid on need, millel on nende elektroonilises konfiguratsioonis elektronid saab kergesti eraldada, mis muudab elektrienergia selle kaudu hõlpsasti voolavaks aine. Metallid, mõned oksiidid ja elektrolüüdid on elektrijuhid.

The Isolatsioonimaterjalid on ained, milles nende elektroonilised struktuurid on tugevamad ja elektronid välistest orbiitidest peaaegu ei eraldu, nii et pakuvad suurt takistust elektrivoolu läbimisele, vältides teatud tingimustel, et elekter ei läbiks. Mõned neist materjalidest on õhk, klaas, keraamika või plast.

Isolaatorite põhifunktsioonid on järgmised:

Keskmine. Isolatsioonimaterjalide plaate kasutatakse ühel või mõlemal küljel kaetud juhtiva metalli kihiga, tavaliselt vasega. Need on toeks elektroonilistele komponentidele ja moodustuvatele vooluahelatele. Need materjalid on kiudude ja plastide kombinatsioonid, mis on loodud taluma kõrgeid temperatuure ja mitte põlema.

Kaare vältimine. Kui vooluahela juhtiva plaadiga moodustatud rajad oleksid avatud, oleks kaks puudust: Mõne juhi läheduse tõttu üksteisele võivad tekkida väikesed kaared, mis võivad põhjustada ahel. Teiselt poolt võib kokkupuude õhu ja saasteainetega põhjustada juhtiva osa oksüdeerumist, mille tagajärjel vooluringid halvenevad ja lagunevad. Nende ebamugavuste vältimiseks on pärast trükkplaatide valmistamist kaitstud punktide jootmise kohad ja Neile antakse vann isoleerivast lakist, mis lisaks halvale elektrijuhtivusele on vastupidav ka kuumusele ja põlemine.

Juhtide isolatsioon. Metalltraadid ja -kaablid võivad juhtida elektrit ühest punktist teise ning nende vahel on õhk ainsa isolaatorina. Kuid mõned asjaolud võivad neid mõjutada ja põhjustada lühise, näiteks mustandid mis võib põhjustada nende kokkupõrke või elektrilise pinge ületamise, mis võib põhjustada kaari nende vahel nad. Sellepärast on elektrijuhtmed juhtmete ja kaablite kujul kaitstud nende ümber isoleerkihiga. Need kihid on valmistatud PVC-plastikust, ehkki enne kasutati muid elastseid plastikuid ja isegi leegivastaseid kangaid.

Ühenduste eraldamine. Kui ühendame kahe juhi otsad järjepidevuse tagamiseks või elektriühenduse laiendamiseks, peame kaitsma liigendit teatud tüüpi isoleerlindiga. Tänapäeval kasutatakse PVC kleeplinte, plastifitseeritud kangast ja termovormitavaid isoleerlinte, mis asetatakse ühendusele ja soojendatakse, et see sobiks isoleeritava ühendusega.

Ehkki isolaatorite ülesanne on takistada voolu juhtimist, on voolu korral olemas elektri juhtimine ülemäärane (kõrge voolutugevus) või suur potentsiaalide erinevus (kõrgepinge), jõuavad isolaatorid helistas dielektriline murdepunkt, mis on koht, kus isoleermaterjal võib elektrit juhtida.

Isolatsioonivõime ja dielektriline lagunemispunkt on iga aine jaoks erinevad. Näiteks kui meil on kaks elektrijuhti, mille otsad on üksteisest 4 mm kaugusel, ja rakendame väikest voolu, näiteks 12 V, suure intensiivsusega, näiteks 20 A, mõlema otsa vahel on ainult õhk, kuna sellel on madal dielektriline lagunemispunkt, moodustub kaar praegune. Kui asetame mõne muu materjali, näiteks puidu, ei teki kaar enne, kui voolutugevus jõuab puidu dielektrilise lagunemiskohani.

See on põhjus, miks kommertselektrijuhtmetele on trükitud pinge ja voolutugevus, mis on selle juhi maksimaalsed tööohutuse väärtused.

Näide elektriisolaatoritest:

Termovormitav isolatsioon: Need on riba või toru kujulised isolaatorid, mis asetatakse juhtide ristmikule ja neile rakendatakse soojust, sobides moodustunud ühendusega. Eelised: see sobib isoleeritava ühenduse külge ja säästab ruumi, suurendab liigese jäikust; seda saab lõigata ka pardliga pikuti, selle eemaldamiseks ei jäta see jääke. Puudused: see on palju kallim kui elektrilised lindid.

Õhk. Eelised: muudab ühenduste loomise ja juhtimise lihtsaks. Puudus: sellel on madal dielektriline lagunemispunkt, nii et kaare saab luua.

Klaas. Eelised: see on hea isolaator ja selle läbipaistvus või poolläbipaistvus võimaldab ühendusi näha. See peab vastu väga kõrgetele temperatuuridele. Puudus: mõnel juhul võib see šoki korral olla habras.

Puit. Eelised: suhteliselt odav, saate isoleerida vastavalt vajadusele. Puudused: see on tuleohtlik, nii et see ei talu suure koormusega ahelaid.

Isolatsioonilindid. Eelised: need on odavad, neid saab valmistada riidest või PVC-st, neil on kleepuv külg, mis võimaldab sellel juhtide külge kergemini kinni haarata ja ümbritseda. Lisaks on neil vastupidavus temperatuurile. Puudused: aja jooksul kipub liim halvenema ja kooruma, jättes juhtme või kaablid kleepuvaks, mis võib ühendust mõjutada.

Lakid. Eelised: Isoleerivad lakid on korrosiooni vältimiseks ja trükkplaatide isoleerimiseks väga kasulikud; neid kasutatakse ka mootori mähiste pöörete liikumise vältimiseks. Puudused: need on spetsiaalselt ette nähtud kasutamiseks tööstuses või remondiks, mitte igapäevaseks kasutamiseks.

Keraamika. Eelised: talub väga kõrgeid temperatuure. See on hea isolaator ja selle läbipaistvus või poolläbipaistvus võimaldab teil näha seoseid. Puudus: mõnel juhul võib see šoki korral olla habras.

Vaha ja parafiin. Eelis: see võib täita plokke, mis vajavad isolatsiooni, ja katta trükkplaate. Seda kasutatakse ka ühendusega seotud või liimitud paberi immutamiseks. Puudus: sulab temperatuuriga; kui see on liiga kõrge, võib see süttida.