ηλεκτρικός μονωτήρας

Φυσικός

2022

Εξηγούμε τι είναι ο ηλεκτρικός μονωτήρας, τη χρήση του στη βιομηχανία και διάφορα παραδείγματα. Επίσης, αγώγιμα και ημιαγωγικά υλικά.

Ένας μονωτήρας είναι το αντίθετο από ένα αγώγιμο υλικό.

Τι είναι ένας ηλεκτρικός μονωτήρας;

Ένας ηλεκτρικός μονωτήρας είναι ένα υλικό που δεν μπορεί να μεταδοθεί ηλεκτρική ενέργεια, ή το ίδιο, οποιοδήποτε υλικό ικανό να αποτρέψει ή να μειώσει τη ροή του ηλεκτρικό ρεύμα. Οι ηλεκτρικοί μονωτές είναι απαραίτητοι στο βιομηχανία και στη διαχείριση του ρεύματος, αφού χρησιμοποιούνται για την πρόληψη βραχυκυκλωμάτων και τη μείωση του κινδύνου μετάδοσης, καθιστώντας αδύνατη την ηλεκτρικά φορτία ρέει ελεύθερα.

Ένας ηλεκτρικός μονωτήρας είναι ένα υλικό με λίγο ή καθόλου ηλεκτρική αγωγιμότητα. Αυτό σημαίνει ότι τα ηλεκτρικά φορτία τους άτομα (ηλεκτρόνια) δεν μπορούν να κινηθούν ελεύθερα, επομένως αυτά τα υλικά ασκούν μια ορισμένη αντίσταση στη διέλευση ρεύματος μέσα από αυτά. Ένας μονωτήρας είναι το ακριβώς αντίθετο από ένα αγώγιμο υλικό.

Ωστόσο, δεν υπάρχουν απόλυτοι ή τέλειοι μονωτές, ικανοί να αποτρέψουν πλήρως το ρεύμα. Μερικά είναι πιο αποτελεσματικά από άλλα, αλλά υπάρχει πάντα ένα ελάχιστο περιθώριο μετάδοσης, έτσι ώστε εάν η τάση του ηλεκτρικού ρεύματος αυξηθεί αρκετά, οποιοδήποτε μονωτικό υλικό θα γίνει αγώγιμο και θα επιτρέψει την ηλεκτρική ροή. Στο όριο της ευδαιμονίας αντοχή των μονωτών είναι γνωστή ως τάση διάσπασης.

Οι μονωτές δεν πρέπει να συγχέονται με τους ημιαγωγούς, υλικά που επιτρέπουν ή εμποδίζουν την ηλεκτρική διέλευση ανάλογα με τις φυσικές συνθήκες στις οποίες βρίσκονται.

Εφαρμογές ηλεκτρικών μονωτών

Τα μονωτικά υλικά είναι χρήσιμα στην ηλεκτρική βιομηχανία για:

  • Καλύψτε την καλωδίωση. Τα αγώγιμα μεταλλικά καλώδια είναι τυλιγμένα σε μονωτικό υλικό για να μην αγγίξουν το ένα το άλλο και να διαταράξουν το κύκλωμα, ενώ προστατεύουν τους ανθρώπους από την άμεση επαφή με τα ηλεκτρικά καλώδια.
  • Οδηγήστε το φορτίο στον επιθυμητό προορισμό του. Οι μονωτές εμποδίζουν τη διασπορά του ηλεκτρικού φορτίου σε όλη την κυκλοφορία. Για παράδειγμα, σε ηλεκτρικούς πύργους και στηρίγματα.
  • Προετοιμάστε υλικά προστασίας για χρήστες και χειριστές της ηλεκτρικής βιομηχανίας. Αυτά τα υλικά επιτρέπουν την απομόνωση των σωμάτων των χρηστών της πιθανής επαφής με το ρεύμα.

Παραδείγματα μονωτικών υλικών

Το γυαλί χρησιμοποιείται για τη μόνωση των καλωδίων υψηλής τάσης.

Μερικά μονωτικά υλικά είναι:

Αγώγιμα υλικά

Σε αντίθεση με τους μονωτές, τα αγώγιμα υλικά είναι εκείνα που ευνοούν περισσότερο τη μετάδοση ηλεκτρικών φορτίων, δεδομένων των χημικών ιδιοτήτων των ατόμων τους.

Ένας αγωγός θα επιτρέψει γενικά την ταχεία εξάπλωση του ηλεκτρική ενέργεια μέσω των ατόμων του, κινητοποιώντας τα ηλεκτρόνια του και χωρίς να αλλάζει τη χημική του φύση. Παραδείγματα αγώγιμων υλικών είναι τα περισσότερα από τα μέταλλα ή το Νερό.

Υλικά ημιαγωγών

Από την πλευρά τους, οι ημιαγωγοί είναι υλικά ικανά να άγουν ή να αντιστέκονται στον ηλεκτρισμό, ανάλογα με τις φυσικές συνθήκες στις οποίες βρίσκονται (γενικά η θερμοκρασία περιβάλλοντος, η Πίεση, την προσπίπτουσα ακτινοβολία ή/και τη φύση του ηλεκτρικό πεδίο ή μαγνητικός στην οποία υπόκεινται).

Αυτά τα υλικά μπορεί να είναι πολύ διαφορετικά και διαφορετικά μεταξύ τους, αλλά δρουν σε διαφορετικούς βαθμούς ως αγωγοί και μονωτές ταυτόχρονα. Παραδείγματα υλικών ημιαγωγών είναι: πυρίτιο (Si), γερμάνιο (Ge), θείο (S), κάδμιο (Cd) και μερικά άλλα στοιχεία απο Περιοδικός Πίνακας.

!-- GDPR -->