Elektriskā izolatora piemērs

Elektriskie izolatori

The elektriskie izolatori ir materiāli, kas novērš elektrības pāreju caur tiem. Šo funkciju izmanto, lai aizsargātu elektriskās ķēdes un savienojumus.

Elektrību veido tās fizikālās parādības, kurās ir elektriskie lādiņi, kas var būt statiski vai plūst caur vidi.

Materiālus, caur kuriem elektriskā strāva var cirkulēt ar lielākām vai mazākām grūtībām, sauc par vadītājiem.

Materiālus, kas novērš elektrības pāreju, sauc par izolatoriem vai dielektriķiem.

Vadītspējīgi materiāli ir tie, kuriem to elektroniskajā konfigurācijā ir elektroni, kas var viegli atvienot, kas ļauj elektrībai viegli plūst caur to viela. Metāli, daži oksīdi un elektrolīti ir elektrības vadītāji.

The Izolācijas materiāli ir vielas, kurās to elektroniskās struktūras ir spēcīgākas un elektroni gandrīz neatdalās no ārējām orbītām, tāpēc nodrošina augstu pretestību elektriskās strāvas pārejai, noteiktos apstākļos novēršot, ka elektrība nepāriet. Daži no šiem materiāliem ir gaiss, stikls, keramika vai plastmasa.

Izolatoru galvenās funkcijas ir šādas:

Vidēja. Izolācijas materiāla plāksnes tiek izmantotas, no vienas vai abām pusēm pārklātas ar vadoša metāla, parasti vara, slāni. Tie kalpo kā atbalsts elektroniskajiem komponentiem un izveidotajām shēmām. Šie materiāli ir šķiedru un plastmasas kombinācijas, kas izstrādātas tā, lai izturētu augstu temperatūru un nedegtu.

Loka novēršana. Ja tiktu atklāti sliežu ceļi, kas izveidoti ar ķēdes balsta vadošo plāksni, būtu divi trūkumi: Tā kā daži vadītāji atrodas tuvu citiem, var rasties nelieli loki, kas var izraisīt darbības traucējumus ķēde. No otras puses, gaisa un piesārņotāju iedarbība var izraisīt vadošās daļas oksidāciju, kā rezultātā ķēdes var pasliktināties un sabojāties. Lai izvairītos no šīm neērtībām, kad shēmas plates ir izgatavotas, punkti, kur komponenti tiks lodēti, ir aizsargāti un Viņiem tiek piešķirta izolācijas lakas vanna, kas ne tikai slikti vada elektrību, bet arī ir izturīga pret karstumu un degšana.

Vadu izolācija. Metāla vadi un kabeļi var vadīt elektrību no viena punkta uz otru, un gaiss starp tiem ir vienīgais izolators. Tomēr daži apstākļi tos var ietekmēt un izraisīt īssavienojumu, piemēram, caurvēju kas var izraisīt to sadursmi savā starpā vai pārmērīgu elektrisko spriegumu, kas var izraisīt lokus starp viņiem. Tāpēc elektrības vadītāji vadu un kabeļu veidā ir aizsargāti ar izolācijas slāni ap tiem. Šie slāņi ir izgatavoti no PVC plastmasas, lai gan pirms tam tika izmantota cita elastīga plastmasa un pat no ugunsizturīgiem audumiem.

Savienojumu izolācija. Kad mēs savienojam divu vadītāju galus, lai nodrošinātu nepārtrauktību vai pagarinātu elektrisko savienojumu, mums ir jāaizsargā savienojums ar kāda veida izolācijas lenti. Mūsdienās tiek izmantotas PVC līmlentes, plastificēts audums un termoformējamās izolācijas lentes, kuras tiek uzliktas uz savienojuma un uzkarsētas, lai atbilstu izolējamajam savienojumam.

Lai gan izolatoru uzdevums ir novērst elektrības vadīšanu, kad ir plūsma pārmērīgs (liels strāvas stiprums ampēros) vai liela potenciālu starpība (augstspriegums), izolatori sasniedz sauca dielektriskais lūzuma punkts, kas ir punkts, kurā izolācijas materiāls var vadīt elektrību.

Izolācijas jauda un dielektriskā sadalīšanās punkts katrai vielai ir atšķirīgs. Piemēram, ja mums ir divi elektrības vadītāji, kuru gali atrodas 4 mm attālumā viens no otra, un mēs pievadām nelielu strāvu, piemēram, 12 V, ar augstu intensitāte, piemēram, 20 A, ja starp abiem galiem ir tikai gaiss, ar zemu dielektriskā sadalīšanās punktu, tiks izveidots loks, ejot strāva. Ja ievietosim citu materiālu, piemēram, koku, loks neveidosies, kamēr strāvas intensitāte nesasniegs koksnes dielektriskā sadalīšanās punktu.

Šī iemesla dēļ uz komerciālajiem elektriskajiem kabeļiem ir uzdrukāts spriegums un strāvas stiprums ampēros, kas ir šī vadītāja maksimālās darba drošības vērtības.

Elektrisko izolatoru piemērs:

Termoformējama izolācija: Tie ir izolatori sloksnes vai caurules formā, kas tiek novietota uz vadītāju savienojuma vietas, un tiem tiek uzlikts siltums, kas pieguļ izveidotajam savienojumam. Priekšrocības: pieguļ virs izolējamā savienojuma un ietaupa vietu, palielina savienojuma stingrību; to var arī pārgriezt gareniski ar nazi, lai noņemtu, tas neatstāj atlikumus. Trūkumi: tas ir daudz dārgāks nekā elektriskās lentes.

Gaiss. Priekšrocības: Ļauj viegli izveidot un kontrolēt savienojumus. Trūkums: tam ir zems dielektriskā sadalījuma punkts, tāpēc var izveidot lokus.

Stikls. Priekšrocības: Tas ir labs izolators un tā caurspīdīgums vai caurspīdīgums ļauj redzēt savienojumus.Tas ir izturīgs pret ļoti augstu temperatūru. Trūkums: dažos gadījumos tas var būt trausls, šokējot.

Koksne. Priekšrocības: salīdzinoši lēti, iespējams izolēt pēc vajadzības. Trūkumi: Tas ir uzliesmojošs, tāpēc neiztur ķēdes ar lielu slodzi.

Izolācijas lentes. Priekšrocības: tie ir lēti, var būt no auduma vai PVC, tiem ir lipīga puse, kas ļauj vieglāk pielipt un aptīties ap vadītājiem. Turklāt tiem ir izturība pret temperatūru. Trūkumi: Laika gaitā līme mēdz bojāties un nolobīties, vienlaikus atstājot vadu vai kabeļus lipīgus, kas var ietekmēt savienojumu.

Lakas. Priekšrocības: Izolējošās lakas ir ļoti noderīgas, lai novērstu koroziju un izolētu shēmas plates; tos izmanto arī, lai novērstu motora tinumu pagriezienu pārvietošanos. Trūkumi: tie ir paredzēti specializētai lietošanai rūpniecībā vai remontā, nevis ikdienas lietošanai.

Keramika. Priekšrocības: iztur ļoti augstu temperatūru. Tas ir labs izolators, un tā caurspīdīgums vai caurspīdīgums ļauj redzēt savienojumus. Trūkums: dažos gadījumos tas var būt trausls, šokējot.

Vasks un parafīns. Priekšrocība: var aizpildīt blokus, kuriem nepieciešama izolācija un nosegt shēmas plates, kā arī impregnējot papīru, kas tiek piesiets vai pielīmēts pie savienojuma. Trūkums: kūst ar temperatūru; ja tas ir pārāk augsts, tas var aizdegties.