Príklad elektrického izolátora

Elektrické izolátory

The elektrické izolátory Oni sú materiály, ktoré bránia prechodu elektriny ich prostredníctvom. Táto vlastnosť sa používa na ochranu elektrických obvodov a pripojení.

Elektrina je tvorená tými fyzikálnymi javmi, v ktorých existujú elektrické náboje, ktoré môžu byť statické alebo tiecť médiom.

Materiály, cez ktoré môže elektrický prúd cirkulovať s väčšími alebo menšími ťažkosťami, sa nazývajú vodiče.

Materiály, ktoré bránia prechodu elektriny, sa nazývajú izolátory alebo dielektrika.

Vodivé materiály sú tie, ktoré vo svojej elektronickej konfigurácii obsahujú elektróny sa dajú ľahko oddeliť, vďaka čomu cez ne ľahko prúdi elektrina látka. Kovy, niektoré oxidy a elektrolyty sú vodičmi elektriny.

The Izolačné materiály sú látky, v ktorých sú ich elektronické štruktúry silnejšie a elektróny sa ťažko oddeľujú od vonkajších dráh, takže ponúkajú vysokú odolnosť proti prechodu elektrického prúdu, zabránenie za určitých podmienok tomu, aby elektrina neprechádzala. Niektoré z týchto materiálov sú vzduch, sklo, keramika alebo plasty.

Hlavné funkcie izolátorov sú:

Stredná. Používajú sa dosky z izolačného materiálu pokryté na jednej alebo oboch stranách vrstvou vodivého kovu, zvyčajne medi. Slúžia ako podpora pre elektronické súčiastky a obvody, ktoré sú tvorené. Ide o kombinácie vlákien a plastov, ktoré sú navrhnuté tak, aby odolávali vysokým teplotám a nespálili sa.

Prevencia oblúka. Ak by boli vystavené stopy tvorené vodivou doskou nosiča obvodov, mali by to dve nevýhody: Z dôvodu vzájomnej blízkosti niektorých vodičov by mohli vzniknúť malé oblúky, ktoré by spôsobili poruchu obvod. Na druhej strane vystavenie vzduchu a znečisťujúcim látkam môže spôsobiť oxidáciu vodivej časti s následným zhoršením stavu a rozpadom obvodov. Aby sa predišlo týmto nepríjemnostiam, sú po vyrobení dosiek plošných spojov chránené body, kde sa budú spájkovať komponenty, a Dostanú kúpeľ s izolačným lakom, ktorý je okrem zlého vodiča elektrickej energie odolný voči teplu a spaľovanie.

Izolácia vodičov. Kovové drôty a káble môžu viesť elektrinu z jedného bodu do druhého a ako jediný izolátor majú vzduch medzi nimi. Niektoré okolnosti ich však môžu ovplyvniť a spôsobiť skrat, napríklad prievan ktoré môžu spôsobiť ich vzájomné zrážky alebo prebytok elektrického napätia, ktorý môže spôsobiť vznik oblúkov medzi nimi oni. Preto sú elektrické vodiče vo forme drôtov a káblov chránené okolo seba izolačnou vrstvou. Tieto vrstvy sú vyrobené z PVC plastu, hoci predtým boli použité iné pružné plasty, a dokonca aj z protipožiarnych látok.

Izolácia spojov. Keď spojíme konce dvoch vodičov, aby sme zaistili spojitosť alebo predĺžili elektrické spojenie, musíme spoj chrániť niektorým typom izolačnej pásky. V dnešnej dobe sa používajú PVC lepiace pásky, plastifikovaná tkanina a tepelne tvarovateľné izolačné pásky, ktoré sa kladú na prípojku a vyhrievajú sa tak, aby vyhovovala prípojke, ktorá sa má izolovať.

Aj keď majú izolanti za úlohu zabrániť vedeniu elektriny, keď k nej dôjde nadmerný prúd (vysoký prúd) alebo veľký rozdiel potenciálov (vysoké napätie), izolátory dosiahnu zavolal dielektrický bod zlomu, čo je bod, v ktorom môže izolačný materiál viesť elektrinu.

Izolačná kapacita a bod rozpadu dielektrika sú pre každú látku odlišné. Napríklad, ak máme dva elektrické vodiče, ktorých hroty sú od seba vzdialené 4 mm, a aplikujeme malý prúd, napríklad 12 V, s vysokým intenzita, ako napríklad 20 A, s iba vzduchom medzi oboma koncami, pretože má nízky bod prieniku dielektrika, s prechodom prúd. Ak umiestnime iný materiál, napríklad drevo, nevytvorí sa oblúk, kým intenzita prúdu nedosiahne bod dielektrického rozpadu dreva.

To je dôvod, prečo majú bežné elektrické káble na sebe vytlačené napätie a prúd, čo sú maximálne hodnoty bezpečnosti práce pre daný vodič.

Príklad elektrických izolátorov:

Tepelne tvarovateľná izolácia: Sú to izolátory vo forme pásu alebo trubice, ktorá je umiestnená na kĺbe vodičov, a na ne sa aplikuje teplo, zapadajúce do vytvoreného spojenia. Výhody: zapadá nad izolovaný spoj a šetrí miesto, zvyšuje tuhosť spoja; dá sa tiež pozdĺžne rezať žiletkou, aby ste ho odstránili, nezanechali po sebe žiadne zvyšky. Nevýhody: Je to oveľa nákladnejšie ako elektrické pásky.

Vzduch. Výhody: Umožňuje ľahké pripojenie a ovládanie. Nevýhoda: Má nízky bod rozpadu dielektrika, takže je možné vytvárať oblúky.

Sklo. Výhody: Je to dobrý izolátor a jeho priehľadnosť alebo priesvitnosť umožňuje vidieť spojenia. Odoláva veľmi vysokým teplotám. Nevýhoda: V niektorých prípadoch môže byť pri šoku krehký.

Drevo. Výhody: relatívne lacný, môžete sa podľa potreby izolovať. Nevýhody: Je horľavý, takže nevydrží obvody s veľkým zaťažením.

Izolačné pásky. Výhody: sú lacné, môžu byť vyrobené z látky alebo PVC, majú lepiacu stranu, ktorá umožňuje lepšie priľnutie a zabalenie okolo vodičov. Okrem toho majú odolnosť voči teplote. Nevýhody: V priebehu času má lepidlo tendenciu sa zhoršovať a odlupovať, zatiaľ čo drôt alebo káble zostávajú lepkavé, čo môže mať vplyv na spojenie.

Laky. Výhody: Izolačné laky sú veľmi užitočné na zabránenie korózie a izoláciu dosiek plošných spojov; Používajú sa tiež na zabránenie pohybu závitov vinutia motora. Nevýhody: Sú určené na špeciálne použitie v priemysle alebo na opravy, nie na každodenné použitie.

Keramika. Výhody: Odoláva veľmi vysokým teplotám. Je to dobrý izolátor a jeho priehľadnosť alebo priesvitnosť vám umožňuje vidieť spojenia. Nevýhoda: V niektorých prípadoch môže byť pri šoku krehký.

Vosk a parafín. Výhoda: Môže vyplniť bloky, ktoré vyžadujú izoláciu, a zakryť dosky plošných spojov. Používa sa tiež na impregnáciu papiera, ktorý je na spoj uviazaný alebo nalepený. Nevýhoda: topí sa s teplotou; ak je príliš vysoká, môže sa vznietiť.