Exemple d'isolateur électrique

Isolateurs électriques

Les isolants électriques ils sont matériaux qui empêchent le passage de l'électricité à travers eux. Cette fonction est utilisée pour protéger les circuits électriques et les connexions.

L'électricité est formée par ces phénomènes physiques dans lesquels il y a des charges électriques qui peuvent être statiques ou traverser un milieu.

Les matériaux à travers lesquels un courant électrique peut circuler avec plus ou moins de difficulté sont appelés conducteurs.

Les matériaux qui empêchent le passage de l'électricité sont appelés isolants ou diélectriques.

Les matériaux conducteurs sont ceux qui, dans leur configuration électronique, ont des électrons qui peut être facilement détaché, ce qui permet à l'électricité de circuler facilement à travers ce substance. Les métaux, certains oxydes et les électrolytes sont des conducteurs d'électricité.

Les Matériaux isolants sont des substances dans lesquelles leurs structures électroniques sont plus fortes, et les électrons sont à peine détachés des orbites externes, donc

offrent une haute résistance au passage du courant électrique, empêchant dans certaines conditions que l'électricité ne passe pas. Certains de ces matériaux sont l'air, le verre, la céramique ou le plastique.

Les principales fonctions des isolateurs sont les suivantes :

Moyen. Les plaques de matériau isolant sont utilisées recouvertes d'un ou des deux côtés d'une couche de métal conducteur, généralement du cuivre. Ils servent de support aux composants électroniques et aux circuits qui se forment. Ces matériaux sont des combinaisons de fibres et de plastiques conçus pour résister à des températures élevées et ne pas brûler.

Prévention des arcs. Si les pistes formées avec la plaque conductrice d'un support de circuit étaient exposées, il y aurait deux inconvénients: En raison de la proximité de certains conducteurs entre eux, de petits arcs pourraient se produire, ce qui entraînerait un dysfonctionnement du circuit. D'autre part, l'exposition à l'air et aux polluants peut provoquer une oxydation de la partie conductrice, avec pour conséquence la détérioration et la panne des circuits. Pour éviter ces désagréments, une fois les circuits imprimés réalisés, les points où les composants seront soudés sont protégés et On leur donne un bain de vernis isolant, qui, en plus d'être un mauvais conducteur d'électricité, résiste à la chaleur et la combustion.

Isolation des conducteurs. Les fils et câbles métalliques peuvent conduire l'électricité d'un point à un autre et avoir l'air entre eux comme seul isolant. Cependant, certaines circonstances peuvent les affecter et provoquer un court-circuit, comme les courants d'air qui peuvent les faire entrer en collision, ou un excès de tension électrique, qui peut provoquer des arcs entre elles ou ils. C'est pourquoi les conducteurs électriques sous forme de fils et de câbles sont protégés par une couche isolante autour d'eux. Ces couches sont constituées d'un plastique PVC, bien qu'avant on utilisait d'autres plastiques souples, et même des tissus anti-flammes.

Isolement des connexions. Lorsque nous joignons les extrémités de deux conducteurs pour assurer la continuité ou prolonger une connexion électrique, nous devons protéger le joint avec un certain type de ruban isolant. De nos jours, on utilise des rubans adhésifs PVC, du tissu plastifié et des rubans isolants thermoformables, qui sont placés sur la connexion et chauffés pour s'adapter à la connexion à isoler.

Bien que les isolants aient pour mission d'empêcher la conduction de l'électricité, lorsqu'il y a un écoulement excessive (ampérage élevé), ou une différence de potentiel importante (haute tension), les isolants atteignent le appelé point de rupture diélectrique, qui est le point auquel un matériau isolant peut conduire l'électricité.

Le pouvoir isolant et le point de rupture diélectrique sont différents pour chaque substance. Par exemple, si nous avons deux conducteurs électriques dont les extrémités sont distantes de 4 mm, et que nous appliquons un petit courant, par exemple, 12 V, avec un fort intensité, telle que 20 A, avec seulement de l'air entre les deux extrémités, ayant un faible point de claquage diélectrique, un arc se formera avec le passage de la actuel. Si nous plaçons un autre matériau, comme le bois, un arc ne se formera pas, jusqu'à ce que l'intensité du courant atteigne le point de claquage diélectrique du bois.

C'est la raison pour laquelle les câbles électriques commerciaux ont une tension et un ampérage imprimés, qui sont les valeurs de sécurité de fonctionnement maximales pour ce conducteur.

Exemple d'isolateurs électriques :

Isolation thermoformable : Ce sont des isolants sous la forme d'une bande ou d'un tube, qui est placé sur le joint des conducteurs, et de la chaleur leur est appliquée, s'ajustant sur la connexion formée. Avantages: il s'adapte sur le raccord à isoler et permet un gain de place, augmente la rigidité du joint; il peut également être coupé dans le sens de la longueur avec un rasoir, pour l'enlever, il ne laisse aucun résidu. Inconvénients: C'est beaucoup plus cher que les rubans électriques.

Air. Avantages: Permet une connexion et un contrôle faciles. Inconvénient: Il a un point de claquage diélectrique bas, ce qui permet de créer des arcs.

Verre. Avantages: C'est un bon isolant et sa transparence ou sa translucidité permet de voir les connexions.Il résiste aux très hautes températures. Inconvénient: Dans certains cas, il peut être cassant lorsqu'il est choqué.

Bois. Avantages: relativement peu coûteux, vous pouvez vous isoler selon vos besoins. Inconvénients: Il est inflammable, il ne résiste donc pas aux circuits à forte charge.

Rubans isolants. Avantages: ils sont peu coûteux, ils peuvent être en tissu ou en PVC, ils ont une face adhésive, ce qui lui permet d'adhérer et de s'enrouler plus facilement autour des conducteurs. De plus, ils ont une résistance à la température. Inconvénients: Au fil du temps, la colle a tendance à se détériorer et à se décoller, tout en laissant le fil ou les câbles collants, ce qui peut affecter la connexion.

Laques. Avantages: Les laques isolantes sont très utiles pour éviter la corrosion et isoler les circuits imprimés; Ils sont également utilisés pour empêcher les spires des enroulements du moteur de bouger. Inconvénients: Ils sont destinés à un usage spécialisé pour l'industrie ou la réparation, pas pour un usage quotidien.

Céramique. Avantages: Résiste à des températures très élevées. C'est un bon isolant et sa transparence ou sa translucidité permet de voir les connexions. Inconvénient: Dans certains cas, il peut être cassant lorsqu'il est choqué.

Cire et paraffine. Avantage: Il peut remplir des blocs nécessitant une isolation et recouvrir des circuits imprimés.Il est également utilisé pour imprégner du papier qui est lié ou collé à la connexion. Inconvénient: fond avec la température; s'il est trop haut, il peut s'enflammer.