Esempio di isolante elettrico

Isolatori elettrici

Il isolanti elettrici sono materiali che impediscono il passaggio di elettricità attraverso loro. Questa funzione viene utilizzata per proteggere i circuiti elettrici e le connessioni.

L'elettricità è formata da quei fenomeni fisici in cui sono presenti cariche elettriche che possono essere statiche, o fluire attraverso un mezzo.

I materiali attraverso i quali una corrente elettrica può circolare con maggiore o minore difficoltà sono chiamati conduttori.

I materiali che impediscono il passaggio dell'elettricità sono chiamati isolanti o dielettrici.

I materiali conduttivi sono quelli che, nella loro configurazione elettronica, hanno elettroni che può essere facilmente staccato, il che fa passare facilmente l'elettricità attraverso di esso sostanza. I metalli, alcuni ossidi e gli elettroliti sono conduttori di elettricità.

Il Materiali isolanti sono sostanze in cui le loro strutture elettroniche sono più forti e gli elettroni sono difficilmente distaccati dalle orbite esterne, quindi

offrono un'elevata resistenza al passaggio di corrente elettrica, impedendo in determinate condizioni che l'elettricità non passi. Alcuni di questi materiali sono aria, vetro, ceramica o plastica.

Le principali funzioni degli isolatori sono le seguenti:

Medio. Vengono utilizzate piastre di materiale isolante ricoperte su una o entrambe le facce da uno strato di metallo conduttivo, generalmente rame. Servono da supporto per i componenti elettronici e i circuiti che si formano. Questi materiali sono combinazioni di fibre e plastiche progettate per resistere alle alte temperature e non bruciare.

Prevenzione dell'arco. Se le piste formate con la lamina conduttiva di un supporto circuitale fossero esposte, si avrebbero due inconvenienti: A causa della vicinanza di alcuni conduttori ad altri, potrebbero verificarsi piccoli archi che provocherebbero un malfunzionamento del circuito. D'altra parte, l'esposizione all'aria e agli agenti inquinanti può causare l'ossidazione della parte conduttiva, con il conseguente deterioramento e rottura dei circuiti. Per evitare questi inconvenienti, una volta realizzate le schede elettroniche, i punti in cui verranno saldati i componenti vengono protetti e Sono sottoposti a un bagno di vernice isolante, che, oltre ad essere un cattivo conduttore di elettricità, è resistente al calore e combustione.

Isolamento dei conduttori. Fili e cavi metallici possono condurre elettricità da un punto all'altro e avere l'aria tra di loro come unico isolante. Tuttavia, alcune circostanze possono influenzarli e causare un cortocircuito, come le correnti d'aria che possono farli scontrare tra loro, o un eccesso di tensione elettrica, che può causare archi tra loro. Ecco perché i conduttori elettrici sotto forma di fili e cavi sono protetti da uno strato isolante attorno a loro. Questi strati sono realizzati in plastica PVC, sebbene prima che venissero utilizzate altre plastiche flessibili, e persino tessuti antifiamma.

Isolamento delle connessioni. Quando uniamo le estremità di due conduttori per dare continuità o prolungare un collegamento elettrico, dobbiamo proteggere il giunto con un qualche tipo di nastro isolante. Oggigiorno vengono utilizzati nastri adesivi in ​​PVC, tessuto plastificato e nastri isolanti termoformabili, che vengono posizionati sulla connessione e riscaldati per adattarsi alla connessione da isolare.

Sebbene gli isolanti abbiano la missione di impedire la conduzione di elettricità, quando c'è un flusso eccessivo (alto amperaggio), o grande differenza di potenziale (alta tensione), gli isolatori raggiungono il chiamato punto di rottura dielettrico, che è il punto in cui un materiale isolante può condurre elettricità.

La capacità isolante e il punto di rottura del dielettrico sono diversi per ogni sostanza. Ad esempio, se abbiamo due conduttori elettrici le cui estremità sono distanti 4 mm e applichiamo una piccola corrente, ad esempio 12 V, con un alto intensità, come 20 A, con solo aria tra le due estremità, a basso punto di rottura dielettrica, si formerà un arco con il passaggio del attuale. Se posizioniamo un altro materiale, come il legno, non si formerà un arco, finché l'intensità della corrente non raggiunge il punto di rottura dielettrica del legno.

Questo è il motivo per cui i cavi elettrici commerciali hanno stampato su di essi una tensione e un amperaggio, che sono i valori massimi di sicurezza di esercizio per quel conduttore.

Esempio di isolatori elettrici:

Isolamento termoformabile: Sono isolanti sotto forma di una striscia o di un tubo, che viene posizionato sulla giunzione dei conduttori, e su di essi viene applicato calore, adattandosi alla connessione formata. Vantaggi: si adatta al raccordo da isolare e fa risparmiare spazio, aumenta la rigidità del giunto; si può tagliare anche longitudinalmente con un coltello, per rimuoverlo non lascia residui. Svantaggi: è molto più costoso dei nastri elettrici.

Aria. Vantaggi: Consente di effettuare e controllare facilmente le connessioni. Svantaggio: ha un basso punto di rottura del dielettrico, quindi è possibile creare archi.

Bicchiere. Vantaggi: È un buon isolante e la sua trasparenza o traslucenza permette di vedere le connessioni, resiste a temperature molto elevate. Svantaggio: in alcuni casi può essere fragile in caso di shock.

Legna. Vantaggi: relativamente economico, puoi isolarti secondo necessità. Svantaggi: È infiammabile, quindi non sopporta circuiti con carichi elevati.

Nastri isolanti. Vantaggi: sono economici, possono essere realizzati in tela o PVC, hanno un lato adesivo, che gli permette di aderire e avvolgersi più facilmente attorno ai conduttori. Inoltre, hanno resistenza alla temperatura. Svantaggi: Nel tempo la colla tende a deteriorarsi e staccarsi, lasciando il filo oi cavi appiccicosi, il che può compromettere la connessione.

Lacche. Vantaggi: Le lacche isolanti sono molto utili per prevenire la corrosione e isolare i circuiti stampati; servono anche per impedire il movimento delle spire degli avvolgimenti del motore. Svantaggi: sono per uso specializzato per l'industria o la riparazione, non per l'uso quotidiano.

Ceramica. Vantaggi: Resiste a temperature molto elevate. È un buon isolante e la sua trasparenza o traslucenza consente di vedere le connessioni. Svantaggio: in alcuni casi può essere fragile in caso di shock.

Cera e paraffina. Vantaggio: Può riempire blocchi che necessitano di isolamento e coprire circuiti stampati, inoltre viene utilizzato impregnando la carta che viene legata o incollata alla connessione. Svantaggio: si scioglie con la temperatura; se è troppo alto, potrebbe prendere fuoco.