Izolator
Ovaj članak ili neki od njegovih odlomaka nije dovoljno potkrijepljen izvorima (literatura, veb-sajtovi ili drugi izvori). |
Elektromagnetizam |
---|
Električni izolator je materijal u kojem nema slobodnih nosilaca električnog naboja, pa zbog toga vrlo slabo vodi električnu struju. Sinonim za pojam izolator je i dielektrik koji se u elektrotehnici obično koristi za izolatore u kondenzatorima, a često se susreće i u fizici.
Vrste izolatora
[uredi | uredi izvor]U različitim oblicima, izolatori su u širokoj upotrebi u tehnici, od porculanskih visokonaponskih izolatora za visokonaponske vodove, preko izolacijskih materijala kojima se presvlače električni kablovi, do raznih umjetnih materijala za kućišta električnih uređaja i alata, tijela elektroinstalacijskog materijala, izolacije rastavljača u rasklopnim uređajima jake struje, ploča za izradu štampanih pločica za elektroniku, izolirajućih folija za izradu kondenzatora i dr.
Među poznatim izolatorima najbolji je suhi zrak[nedostaje referenca]. Nakon njega parafin, staklo, porculan, tinjac, tvrda guma, PVC i njemu srodni plastični materijali, svila, suhi papir i neke tekućine, (naročito specijalno ulje za transformatore). Neki od tih materijala današnja elektrotehnika ne primjenjuje jer nisu praktični, ali su bili u upotrebi prije pojave današnjih modernih izolacijskih materijala.
Osobine izolatora
[uredi | uredi izvor]Za svojstva i područja namjene izolatora važno je nekoliko karakterističnih parametra:
- specifični otpor, znak ρ, izražen u Ωmm2/m. To je otpor prolasku struje kojeg pruža žica presjeka 1 mm2, dužine 1 m. Dobre izolatore odlikuje visok specifični otpor.
- probojna čvrstoća izražena u kV/mm predstavlja napon kod kojeg nastupa proboj izolatora debljine 1 mm.
- dopuštena maksimalna temperatura je temperatura kod koje izolator još zadržava dovoljna mehanička i električna svojstva (naročito specifični otpor i probojnu čvrstoću) koja garantiraju siguran pogon. Prekoračenje te temperature može uzrokovati omekšavanje, pa i topljenje izolatora, zapaljenje, ugljenisanje i dr., nakon čega slijedi proboj izolacije.
Osobine najčešćih izolatora
[uredi | uredi izvor]Tabela daje navedene parametre za najčešće vrste izolacijskih materijala:
materijal | bakelit | mehka guma | tvrda guma | PVC elast. | PVC tvrdi | porculan | staklo | šelak | tinjac | ljepenka | transform. ulje |
specifični otpor (Ωmm2/m) | 1010 | ? | 1016 | 1011 | 1014 | 1010 | 107 | 1014 | 1014 | 108 | 1010 |
probojna čvrstoća (kV/mm) | 20 | 10..30 | 10..30 | 20..35[1] | 20..50[1] | 50 | 30..38 | 12..20 | 20..60 | 10..30 | 8..12 |
dopuštena temperatura (°C) | 55..100 | -30..60 | -40..80 | 60...70[1] | 70..80[1] | ? | ? | 75 | ? | 130 | 85 |
Slobodni nosioci električnog naboja prisutni su i u poluprovodnicima. Vrlo čisti poluprovodnici su na niskim temperaturama izolatori, međutim dodavanjem primjesa postaju provodljivi. Pravi izolatori se od njih razlikuju mnogo većim zabranjenim pojasom između provodljivog i valentnog pojasa, ali uz dovoljno veliko električno polje i oni postaju provodljivi. To znači da ne postoji idealni izolator, već za svaki materijal postoji karakteristična probojna čvrstoća. Kod čvrstih izolatora proboj obično uzrokuje fizičke i hemijske promjene koje trajno pogoršavaju njegove osobine.
Reference
[uredi | uredi izvor]- ^ a b c d EUROPA-LEHRMITTEL, Tabellenbuch Elektrotechik, 2009, Haan-Gruiten, 23. Auflage ISBN 978-3-8085-3219-5 njem.
Također pogledajte
[uredi | uredi izvor]