Φυσική αγωγοί μονωτές πείραμα (Ενδέχεται 2024)
Μονωτής, οποιαδήποτε από τις διάφορες ουσίες που εμποδίζουν ή επιβραδύνουν τη ροή ηλεκτρικών ή θερμικών ρευμάτων.
atom: Αγωγοί και μονωτές
Ο τρόπος που τα άτομα συνδέονται μεταξύ τους επηρεάζει τις ηλεκτρικές ιδιότητες των υλικών που σχηματίζουν. Για παράδειγμα, σε υλικά που συγκρατούνται από
Αν και ένας ηλεκτρικός μονωτής θεωρείται συνήθως ως μη αγώγιμο υλικό, στην πραγματικότητα περιγράφεται καλύτερα ως ένας κακός αγωγός ή μια ουσία υψηλής αντίστασης στη ροή του ηλεκτρικού ρεύματος. Διαφορετικά μονωτικά και αγώγιμα υλικά συγκρίνονται μεταξύ τους από αυτή την άποψη μέσω μίας σταθεράς υλικού γνωστή ως αντίσταση. Δείτε επίσης ημιαγωγό.
Οι ηλεκτρικοί μονωτές χρησιμοποιούνται για να κρατούν τους αγωγούς στη θέση τους, χωρίζοντάς τους μεταξύ τους και από τις γύρω κατασκευές. Σχηματίζουν ένα φράγμα μεταξύ ενεργοποιημένων τμημάτων ενός ηλεκτρικού κυκλώματος και περιορίζουν τη ροή του ρεύματος σε σύρματα ή σε άλλες αγώγιμες διαδρομές όπως επιθυμείται. Η μόνωση των ηλεκτρικών κυκλωμάτων είναι απαραίτητη προϋπόθεση για την επιτυχή λειτουργία όλων των ηλεκτρικών και ηλεκτρονικών συσκευών. Διάφοροι τύποι υλικών χρησιμοποιούνται ως ηλεκτρικοί μονωτές, η επιλογή γίνεται κυρίως βάσει των ειδικών απαιτήσεων κάθε εφαρμογής. Οι αγωγοί χαλκού που χρησιμοποιούνται στην ηλεκτρική καλωδίωση σπιτιών και βιομηχανικών εγκαταστάσεων είναι μονωμένοι μεταξύ τους και από το κτίριο από καουτσούκ ή πλαστικά. Οι εναέριες γραμμές τροφοδοσίας υποστηρίζονται σε μονωτές πορσελάνης που δεν επηρεάζονται από την έκθεση σε εξωτερικούς χώρους. Μεγάλες ηλεκτρικές γεννήτριες και κινητήρες που λειτουργούν σε υψηλές τάσεις και υψηλές θερμοκρασίες συχνά μονώνονται με μαρμαρυγία. Σε ορισμένες εφαρμογές, στερεά μόνωση χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με υγρή ή αέρια μόνωση. Σε μετασχηματιστές υψηλής τάσης, για παράδειγμα, η στερεή μόνωση παρέχει μηχανική ακαμψία, ενώ το λάδι ή άλλες υγρές ουσίες συμβάλλουν στην αύξηση της αντοχής της μόνωσης και χρησιμεύουν στην απομάκρυνση της θερμότητας από τον εξοπλισμό. Στις μικροσκοπικές δομές των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων, μονωτικά υλικά όπως το νιτρίδιο του πυριτίου μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε πάχος τόσο μικρό όσο ένα μικρό.
Τα θερμικά μονωτικά υλικά περιλαμβάνουν υαλοβάμβακα, φελλό και πετρώδες μαλλί, ένα ορυκτό μαλλί που παράγεται με την εκτόξευση ενός πίδακα ατμού μέσω λειωμένου πυριτικού πυρήνα ή ασβεστόλιθου ή μέσω σκωρίας. Αυτές και άλλες ουσίες χαμηλής θερμικής αγωγιμότητας επιβραδύνουν τον ρυθμό ροής θερμότητας. Διασπώνουν τη διαδρομή ροής θερμότητας από την αδιαφάνεια τους στην ακτινοβολούμενη θερμότητα και παρεμποδίζοντας πολλούς χώρους αέρα. Η θερμική αγωγιμότητα συνήθως δεν είναι σταθερή για οποιοδήποτε δεδομένο υλικό αλλά ποικίλλει ανάλογα με τη θερμοκρασία. Η αγωγιμότητα μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας στα περισσότερα μέταλλα και άλλα κρυσταλλικά στερεά, αλλά αυξάνεται σε άμορφες ουσίες όπως το γυαλί.
