Eksempel på elektrisk isolator

Elektriske isolatorer

De elektriske isolatorer er materialer som hindrer passasje av elektrisitet gjennom dem. Denne funksjonen brukes til å beskytte elektriske kretser og tilkoblinger.

Elektrisitet dannes av de fysiske fenomenene der det er elektriske ladninger som kan være statiske, eller strømme gjennom et medium.

Materialer som en elektrisk strøm kan sirkulere gjennom med større eller mindre vanskeligheter kalles ledere.

Materialer som hindrer passasje av elektrisitet kalles isolatorer eller dielektriske stoffer.

Ledende materialer er de som i sin elektroniske konfigurasjon har elektroner som kan enkelt tas av, noe som gjør at elektrisitet flyter lett gjennom den substans. Metaller, noen oksider og elektrolytter er ledere av elektrisitet.

De Isolasjonsmaterialer er stoffer der deres elektroniske strukturer er sterkere, og elektroner knapt løsnes fra ytre baner, så gir høy motstand mot passasje av elektrisk strøm, forhindrer under visse forhold at elektrisiteten ikke passerer. Noen av disse materialene er luft, glass, keramikk eller plast.

Hovedfunksjonene til isolatorer er følgende:

Medium. Isolasjonsmaterialeplater brukes dekket på en eller begge sider av et lag av ledende metall, vanligvis kobber. De tjener som støtte for de elektroniske komponentene og kretsene som dannes. Disse materialene er kombinasjoner av fiber og plast designet for å tåle høye temperaturer og ikke brenne.

Bueforebygging. Hvis sporene dannet med den ledende platen til en kretsstøtte ble eksponert, ville det være to ulemper: På grunn av at noen ledere er i nærheten av andre, kan det oppstå små buer som kan føre til en funksjonsfeil på krets. På den annen side kan eksponering for luft og forurensninger forårsake oksidasjon av den ledende delen, med påfølgende forringelse og sammenbrudd av kretsene. For å unngå disse ulempene, når kretskortene er laget, er punktene der komponentene skal loddes beskyttet og De får et bad med isolerende lakk, som i tillegg til å være en dårlig leder av elektrisitet, er motstandsdyktig mot varme og forbrenning.

Isolering av ledere. Metalliske ledninger og kabler kan lede strøm fra ett punkt til et annet, og har luften mellom seg som eneste isolator. Noen omstendigheter kan imidlertid påvirke dem og forårsake kortslutning, for eksempel trekk som kan føre til at de kolliderer med hverandre, eller et overskudd av elektrisk spenning, som kan forårsake lysbuer mellom dem. Derfor er elektriske ledere i form av ledninger og kabler beskyttet med et isolerende lag rundt dem. Disse lagene er laget av PVC-plast, men før andre fleksible plaster ble brukt, og til og med anti-flammestoffer.

Isolering av forbindelser. Når vi forbinder endene av to ledere for å gi kontinuitet eller forlenge en elektrisk forbindelse, må vi beskytte skjøten med en eller annen type isolasjonstape. I dag brukes PVC-klebebånd, plastisert stoff og termoformbare isolasjonsbånd, som legges på koblingen og varmes opp for å passe til koblingen som skal isoleres.

Selv om isolatorer har som oppgave å forhindre ledning av elektrisitet, når det er en strømning for høy (høy strømstyrke), eller stor potensialforskjell (høy spenning), når isolatorene kalt dielektrisk bruddpunkt, som er punktet der et isolasjonsmateriale kan lede elektrisitet.

Isolasjonsevnen og det dielektriske nedbrytningspunktet er forskjellig for hvert stoff. For eksempel, hvis vi har to elektriske ledere hvis spisser er 4 mm fra hverandre, og vi bruker en liten strøm, for eksempel 12 V, med en høy intensitet, slik som 20 A, med bare luft mellom begge ender, med et lavt dielektrisk nedbrytningspunkt, vil det dannes en lysbue ved passasje av strøm. Hvis vi plasserer et annet materiale, for eksempel tre, vil det ikke dannes en bue, før intensiteten til strømmen når treets dielektriske nedbrytningspunkt.

Dette er grunnen til at kommersielle elektriske kabler har en spenning og en strømstyrke trykt på dem, som er de maksimale arbeidssikkerhetsverdiene for den lederen.

Eksempel på elektriske isolatorer:

Termoformbar isolasjon: De er isolatorer i form av en stripe eller et rør, som er plassert på krysset mellom lederne, og varme påføres dem, passer på den dannede forbindelsen. Fordeler: den passer over forbindelsen som skal isoleres og sparer plass, øker stivheten til skjøten; den kan også skjæres på langs med en kniv, for å fjerne den etterlater den ingen rester. Ulemper: Det er mye dyrere enn elektriske bånd.

Luft. Fordeler: Lar deg enkelt opprette og kontrollere tilkoblinger. Ulempe: Den har et lavt dielektrisk nedbrytningspunkt, slik at det kan lages buer.

Glass. Fordeler: Det er en god isolator og dens gjennomsiktighet eller gjennomskinnelighet gjør at forbindelsene kan sees.Den motstår svært høye temperaturer. Ulempe: I noen tilfeller kan den være sprø ved sjokk.

Tre. Fordeler: relativt billig, du kan isolere deg etter behov. Ulemper: Den er brannfarlig, så den tåler ikke kretsløp med høy belastning.

Isolasjonsbånd. Fordeler: de er rimelige, de kan være laget av klut eller PVC, de har en selvklebende side, som gjør at den kan feste seg og vikle seg lettere rundt lederne. I tillegg har de motstand mot temperatur. Ulemper: Over tid har limet en tendens til å forringes og flasse av, samtidig som ledningen eller kablene blir klissete, noe som kan påvirke forbindelsen.

Lakker. Fordeler: Isolerende lakker er svært nyttige for å forhindre korrosjon og isolere kretskort; de brukes også for å hindre svingene til motorviklingene i å bevege seg. Ulemper: De er til spesialbruk for industri eller reparasjon, ikke til daglig bruk.

Keramikk. Fordeler: Tåler svært høye temperaturer. Det er en god isolator, og dens gjennomsiktighet eller gjennomskinnelighet lar deg se forbindelsene. Ulempe: I noen tilfeller kan den være sprø ved sjokk.

Voks og parafin. Fordel: Den kan fylle blokker som krever isolasjon og dekke kretskort.Den brukes også til å impregnere papir som bindes eller limes til koblingen. Ulempe: smelter med temperatur; hvis den er for høy, kan den antennes.