Vad är en isolator?
En isolator är ett material eller en metod som begränsar överföringen av antingen värme eller el. När det gäller värme fungerar värmeisolatorer genom att minska hastigheten som värmen kan röra sig genom ett utrymme. I allmänhet använder de specifika material och kommer att förhindra att värmebärande material rör sig. När det gäller elektricitet begränsar elektriska isolatorer en elektrisk ström till en bestämd väg. De fungerar vanligtvis genom att använda ett material med många yttre val, ett tillstånd som orsakar låg elektrisk ledningsförmåga.
Den första känslan av en isolator är den termiska känslan. En värmeisolator hjälper till att hålla ett föremål vid samma temperatur, oavsett om det är varmt eller kallt. Det fungerar vanligtvis genom att adressera antingen ledning eller konvektion, som är två lägen för värmeöverföring. Ledning är värme som rör sig genom ett material vars atomer är stillastående; denna typ avser värmen som kan röra sig genom ett stycke fast metall. Konvektion, å andra sidan, är intern värme som transporteras med rörligt material; detta inträffar när vinden transporterar värme från ens kropp.
En värmeisolator fungerar genom att bromsa hastigheten värme kan röra sig genom ett område. Den ledande värmeöverföringsgraden är proportionell mot en materialegenskap som kallas värmeledningsförmåga - till exempel koppar överför värme snabbt på grund av dess högt termiska konduktivitet. En bra isolator har därför en låg termisk konduktivitet. I själva verket har luft en låg konduktivitet, men den tenderar att röra sig mycket. Att använda en filt fungerar som en värmeisolator eftersom den tvingar luft att överföra värme genom ledning istället för konvektion.
Den andra känslan av en isolator är elektrisk. En elektrisk isolator tillåter inte att en elektrisk ström flyter genom den eftersom den har låg elektrisk konduktivitet. Många faktorer påverkar elektrisk ledningsförmåga, inklusive temperatur, men element tenderar att ha antingen hög eller låg konduktivitet. Detta resulterar i att olika element har ett annat antal yttre elektroner, vilket förändrar hur lätt det är att frigöra dessa elektroner. Metaller har till exempel en hög konduktivitet eftersom deras yttre elektroner är lätta att frigöra.
Många andra element och föreningar har ett stort antal ytterelektroner, vilket gör dem svåra att frigöra. Detta är vanligtvis fallet för glas, plast, porslin och gummi. Därför används dessa material i elektriska apparater för att hålla elektriska strömmar på en begränsad väg. Låg elektrisk konduktivitet är också en egenskap hos luft och många andra gaser. Luft är den enda isolatorn som används på upphöjda kraftledningar.