Wat is een isolator?

Een isolator is een materiaal of methode die de overdracht van warmte of elektriciteit beperkt. In het geval van warmte werken thermische isolatoren door de snelheid te verminderen die warmte door een ruimte kan reizen. Over het algemeen gebruiken ze specifieke materialen en houden ze warmtedragende materie tegen. In het geval van elektriciteit beperken elektrische isolatoren een elektrische stroom tot een aangewezen pad. Ze werken meestal met behulp van een materiaal met veel externe verkiezingen, een toestand die een lage elektrische geleidbaarheid zal veroorzaken.

Het eerste gevoel van een isolator is het thermische gevoel. Een thermische isolator helpt een object op dezelfde temperatuur te houden, zowel warm als koud. Het werkt meestal door geleiding of convectie aan te pakken, wat twee manieren van warmteoverdracht zijn. Geleiding is warmte die door een materiaal beweegt waarvan de atomen stilstaan; dit type verwijst naar de warmte die door een stuk massief metaal kan reizen. Convectie is daarentegen interne warmte die wordt vervoerd met bewegende materie; dit gebeurt wanneer wind warmte van het lichaam afvoert.

Een thermische isolator functioneert door de snelheid te vertragen die warmte door een gebied kan bewegen. De snelheid van geleidende warmteoverdracht is evenredig met een materiaaleigenschap die thermische geleidbaarheid wordt genoemd - koper draagt ​​bijvoorbeeld warmte snel over vanwege zijn hoge thermische geleidbaarheid. Een goede isolator heeft daarom een ​​lage thermische geleidbaarheid. In feite heeft lucht een lage geleidbaarheid, maar het heeft de neiging om veel te bewegen. Het gebruik van een deken werkt als een thermische isolator omdat het lucht dwingt om warmte door geleiding in plaats van convectie over te dragen.

Het tweede gevoel van een isolator is elektrisch. Een elektrische isolator laat geen elektrische stroom erdoorheen stromen omdat deze een lage elektrische geleidbaarheid heeft. Veel factoren beïnvloeden de elektrische geleidbaarheid, inclusief de temperatuur, maar elementen hebben de neiging om een ​​hoge of lage geleidbaarheid te hebben. Dit komt omdat verschillende elementen een verschillend aantal buitenste elektronen hebben, wat verandert hoe gemakkelijk het is om die elektronen vrij te maken. Metalen hebben bijvoorbeeld de neiging om een ​​hoge geleidbaarheid te hebben omdat hun buitenste elektronen gemakkelijk te bevrijden zijn.

Veel andere elementen en verbindingen hebben een groot aantal buitenste elektronen, waardoor ze moeilijk te bevrijden zijn. Dit is meestal het geval voor glas, plastic, porselein en rubber. Daarom worden deze materialen in elektrische apparaten gebruikt om elektrische stromen op een beperkt pad te houden. Lage elektrische geleidbaarheid is ook een eigenschap van lucht en vele andere gassen. Lucht is de enige isolator die wordt gebruikt op verhoogde stroomleidingen.