Приклад електричного ізолятора

Електричні ізолятори

The електричні ізолятори є матеріали, що перешкоджають проходженню електрики через них. Ця функція використовується для захисту електричних ланцюгів і з'єднань.

Електрика утворюється тими фізичними явищами, в яких є електричні заряди, які можуть бути статичними або протікати через середовище.

Матеріали, по яких електричний струм може циркулювати з більшими чи меншими труднощами, називаються провідниками.

Матеріали, що перешкоджають проходженню електрики, називаються ізоляторами або діелектриками.

Провідними є матеріали, які в своїй електронній конфігурації мають електрони можна легко від’єднати, завдяки чому через нього легко протікає електрика речовина. Провідниками електрики є метали, деякі оксиди та електроліти.

The Ізоляційні матеріали це речовини, в яких їх електронна структура міцніша, а електрони майже не відриваються від зовнішніх орбіт, тому мають високий опір проходженню електричного струму, запобігаючи в певних умовах, щоб електрика не проходила. Деякі з цих матеріалів - повітря, скло, кераміка або пластик.

Основними функціями ізоляторів є:

Середній. Використовуються пластини з ізоляційного матеріалу, покриті з однієї або обох сторін шаром провідного металу, зазвичай міді. Вони служать опорою для електронних компонентів і схем, які утворюються. Ці матеріали являють собою комбінацію волокон і пластмас, розроблених для того, щоб витримувати високі температури і не горіти.

Профілактика дуги. Якби доріжки, утворені провідною пластиною опори ланцюга, були оголені, було б два недоліки: Через близькість одних провідників до інших можуть виникнути невеликі дуги, що призведе до несправності ланцюг. З іншого боку, вплив повітря та забруднюючих речовин може призвести до окислення струмопровідної частини, з подальшим погіршенням і поломкою ланцюгів. Щоб уникнути цих незручностей, після виготовлення друкованих плат місця, де будуть спаяні компоненти, захищені та Їм надають ванну з ізоляційного лаку, який, крім того, що є поганим провідником електрики, стійкий до нагрівання та горіння.

Ізоляція провідників. Металеві дроти та кабелі можуть проводити електрику від однієї точки до іншої, а повітря між ними є єдиним ізолятором. Однак деякі обставини можуть вплинути на них і викликати коротке замикання, наприклад, протяги це може призвести до їх зіткнення один з одним, або перевищення електричної напруги, що може викликати дуги між ними їх. Тому електричні провідники у вигляді проводів і кабелів захищені ізоляційним шаром навколо них. Ці шари виготовляються з пластику ПВХ, хоча раніше використовувалися інші гнучкі пластмаси, і навіть протизапальні тканини.

Ізоляція з'єднань. Коли ми з’єднуємо кінці двох провідників, щоб забезпечити безперервність або розширити електричне з’єднання, ми повинні захистити з’єднання за допомогою ізоляційної стрічки. Нині використовуються клейкі стрічки ПВХ, пластифікована тканина та термоформовані ізоляційні стрічки, які накладають на з’єднання та нагрівають, щоб прилягати до з’єднання, що ізолюється.

Хоча ізолятори мають місію запобігати проведенню електрики, коли є потік надмірна (висока сила струму), або велика різниця потенціалів (висока напруга), ізолятори досягають дзвонив точка розриву діелектрика, це точка, в якій ізоляційний матеріал може проводити електрику.

Ізоляційна здатність і точка пробою діелектрика для кожної речовини різні. Наприклад, якщо у нас є два електричні провідники, кінчики яких розташовані на відстані 4 мм один від одного, і ми прикладаємо невеликий струм, наприклад, 12 В, з високою інтенсивності, наприклад 20 А, коли між обома кінцями знаходиться тільки повітря, що має низьку точку пробою діелектричного струму, при проходженні електричної дуги утвориться дуга. поточний. Якщо ми помістимо інший матеріал, наприклад, деревину, дуга не утвориться, поки інтенсивність струму не досягне точки пробою діелектрика деревини.

Це є причиною того, що на комерційних електричних кабелях надруковані напруга та сила струму, які є максимальними робочими значеннями безпеки для цього провідника.

Приклад електричних ізоляторів:

Термоформована ізоляція: Вони являють собою ізолятори у вигляді смужки або трубки, яку накладають на місце з’єднання провідників, і до них подають тепло, прилягаючи до утвореного з’єднання. Переваги: ​​лягає на з’єднання, що ізолюється, і економить простір, підвищує жорсткість з’єднання; його також можна розрізати вздовж ножем, щоб видалити, він не залишає слідів. Недоліки: Коштує набагато дорожче електричних стрічок.

Повітря. Переваги: ​​Дозволяє легко встановлювати та контролювати підключення. Недолік: має низьку точку діелектричного пробою, тому можна створювати дуги.

Скло. Переваги: ​​Він є хорошим ізолятором, його прозорість або напівпрозорість дозволяє побачити з'єднання. Він стійкий до дуже високих температур. Недолік: в деяких випадках він може бути крихким при ударі.

Деревина. Переваги: ​​відносно недорого, ви можете самостійно утеплити за потребою. Недоліки: Він легкозаймистий, тому не витримує ланцюгів з високими навантаженнями.

Ізоляційні стрічки. Переваги: ​​вони недорогі, можуть бути виготовлені з тканини або ПВХ, мають клейку сторону, що дозволяє легше приклеюватися та обмотувати провідники. Крім того, вони мають стійкість до температури. Недоліки: з часом клей має тенденцію псуватися і відшаровуватися, залишаючи дріт або кабелі липкими, що може вплинути на з’єднання.

Лаки. Переваги: ​​Ізоляційні лаки дуже корисні для запобігання корозії та ізоляції друкованих плат; вони також використовуються для запобігання зміщенню витків обмоток двигуна. Недоліки: Вони призначені для спеціалізованого використання для промисловості або ремонту, а не для повсякденного використання.

Кераміка. Переваги: ​​Стійкість до дуже високих температур. Це хороший ізолятор, а його прозорість або напівпрозорість дозволяє побачити з'єднання. Недолік: в деяких випадках він може бути крихким при ударі.

Віск і парафін. Перевага: може заповнювати блоки, які потребують ізоляції та покривати друковані плати, також використовується для просочування паперу, який прив’язується або приклеюється до з’єднання. Недолік: плавиться від температури; якщо він занадто високий, він може спалахнути.