Zastosowanie izolatorów

Izolator to substancja, która normalnie nie przewodzi prądu elektrycznego. Znany również jako dielektryk. Cechą izolatorów jest to, że ładunki dodatnie i ujemne w cząsteczkach są ściśle powiązane i istnieje bardzo niewiele naładowanych cząstek, które mogą się swobodnie poruszać. Ich rezystywność jest bardzo duża, około 10 ~ 10 omów · metrów. Dlatego w normalnych okolicznościach makroskopowy prąd powstający w wyniku swobodnego ruchu ładunku pod działaniem zewnętrznego pola elektrycznego można zignorować i uważa się je za substancje nieprzewodzące. Izolatory można podzielić na gazowe (np. wodór, tlen, azot i wszystkie gazy w stanie niezjonizowanym), ciekłe (np. czysta woda, olej, farba, kwasy organiczne itp.) i stałe (np. szkło, ceramika). , guma, papier, kwarc itp.) trzy kategorie. Izolator stały dzieli się na dwa rodzaje kryształowe i niekrystaliczne. Rzeczywisty izolator nie jest całkowicie nieprzewodzący. Pod wpływem silnego pola elektrycznego ładunki dodatnie i ujemne wewnątrz izolatora zostaną uwolnione i staną się ładunkami swobodnymi, co spowoduje pogorszenie właściwości izolacyjnych. Zjawisko to nazywa się rozkładem dielektrycznym. Maksymalne natężenie pola elektrycznego, jakie może wytrzymać materiał dielektryczny, nazywane jest natężeniem pola przebicia. W izolatorze związany jest ładunek, pod działaniem zewnętrznego pola elektrycznego ładunek ten dokona mikroskopijnego przemieszczenia, w wyniku czego powstanie ładunek polaryzacyjny, czyli tzw. polaryzacja dielektryka. Ze względu na właściwości fizyczne dielektryki można podzielić na dielektryki izotropowe i dielektryki anizotropowe. Mechanizm polaryzacji można podzielić na dwa rodzaje: cząsteczkę niepolarną i cząsteczkę polarną. Izolatory są szeroko stosowane w inżynierii jako materiały izolacyjne, kondensatory i specjalne urządzenia dielektryczne, takie jak kryształy piezoelektryczne.