Co je izolátor?

Izolátor je materiál nebo metoda, která omezuje přenos tepla nebo elektřiny. V případě tepla fungují tepelné izolátory snížením rychlosti, kterou může teplo procházet prostorem. Obecně používají specifické materiály a zabraňují pohybu teplonosných látek. V případě elektřiny omezují elektrické izolátory elektrický proud na určenou cestu. Obvykle pracují s použitím materiálu s mnoha vnějšími volbami, což je podmínka, která způsobí nízkou elektrickou vodivost.

Prvním smyslem izolátoru je tepelný smysl. Tepelný izolátor pomáhá udržovat předmět při stejné teplotě, ať už je horký nebo studený. Obvykle to funguje tak, že se zaměřuje na vedení nebo konvekci, což jsou dva způsoby přenosu tepla. Vedení je teplo, které se pohybuje materiálem, jehož atomy jsou stacionární; tento typ se vztahuje na teplo, které může procházet kusem pevného kovu. Na druhé straně je konvekcí vnitřní teplo přenášené pohybující se hmotou; k tomu dochází, když vítr odvádí teplo z těla.

Tepelný izolátor funguje tak, že zpomaluje rychlost toku tepla, který se může pohybovat regionem. Rychlost přenosu vodivého tepla je úměrná vlastnosti materiálu zvané tepelná vodivost - například měď přenáší teplo rychle díky své vysoké tepelné vodivosti. Dobrý izolátor má tedy nízkou tepelnou vodivost. Ve skutečnosti má vzduch nízkou vodivost, ale má tendenci se hodně pohybovat. Použití přikrývky funguje jako tepelný izolátor, protože nutí vzduch k přenosu tepla vedením namísto konvekcí.

Druhý smysl izolátoru je elektrický. Elektrický izolátor neumožňuje protékat elektrický proud, protože má nízkou elektrickou vodivost. Elektrickou vodivost ovlivňuje mnoho faktorů, včetně teploty, ale prvky mají tendenci mít vysokou nebo nízkou vodivost. To je způsobeno tím, že různé prvky mají různý počet vnějších elektronů, což mění, jak snadné je tyto elektrony uvolnit. Například kovy mají tendenci mít vysokou vodivost, protože jejich vnější elektrony se snadno uvolňují.

Mnoho dalších prvků a sloučenin má vysoký počet vnějších elektronů, takže je obtížné je uvolnit. To je obecně případ skla, plastů, porcelánu a gumy. Tyto materiály se proto používají v elektrických zařízeních k udržení elektrického proudu na omezené cestě. Nízká elektrická vodivost je také vlastností vzduchu a mnoha dalších plynů. Vzduch je jediným izolátorem používaným na zvýšených vedeních.