ฟิสิกส์ของฉนวน

ฉนวนกันความร้อนสารใด ๆ ที่ขัดขวางหรือชะลอการไหลของกระแสไฟฟ้าหรือความร้อน

อะตอม: ตัวนำและฉนวน

วิธีที่อะตอมรวมตัวกันมีผลต่อสมบัติทางไฟฟ้าของวัสดุที่เกิดขึ้น ตัวอย่างเช่นในวัสดุที่จัดขึ้นด้วยกันโดย

แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วฉนวนไฟฟ้านั้นมักจะคิดว่าเป็นวัสดุที่ไม่มีการเหนี่ยวนำ แต่ในความเป็นจริงแล้วอธิบายได้ดีกว่าว่าเป็นตัวนำที่ไม่ดีหรือสารที่มีความต้านทานสูงต่อการไหลของกระแสไฟฟ้า วัสดุฉนวนและตัวนำที่ต่างกันถูกนำมาเปรียบเทียบกันในเรื่องนี้โดยใช้ค่าคงที่ของวัสดุที่เรียกว่าความต้านทาน ดูเพิ่มเติมที่สารกึ่งตัวนำ

ฉนวนไฟฟ้าถูกนำมาใช้เพื่อยึดตัวนำในตำแหน่งแยกพวกเขาจากกันและจากโครงสร้างโดยรอบ พวกมันก่อตัวกั้นระหว่างส่วนที่มีพลังของวงจรไฟฟ้าและ จำกัด การไหลของกระแสไฟฟ้าไปยังสายไฟหรือเส้นทางตัวนำอื่น ๆ ตามที่ต้องการ ฉนวนของวงจรไฟฟ้าเป็นข้อกำหนดที่จำเป็นสำหรับการดำเนินงานที่ประสบความสำเร็จของอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมด วัสดุชนิดต่าง ๆ ถูกนำมาใช้เป็นฉนวนไฟฟ้าการเลือกจะทำบนพื้นฐานของความต้องการเฉพาะของแต่ละแอปพลิเคชัน ตัวนำทองแดงที่ใช้ในการเดินสายไฟฟ้าของบ้านและโรงงานอุตสาหกรรมเป็นฉนวนจากกันและกันและจากอาคารโดยยางหรือพลาสติก สายไฟเหนือศีรษะได้รับการสนับสนุนบนลูกถ้วยไฟฟ้าที่ไม่ได้รับผลกระทบจากการสัมผัสกลางแจ้ง เครื่องกำเนิดไฟฟ้าและมอเตอร์ไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่ทำงานด้วยแรงดันไฟฟ้าสูงและอุณหภูมิสูงมักหุ้มฉนวนด้วยแก้ว ในบางการใช้งานฉนวนกันความร้อนที่เป็นของแข็งจะใช้ร่วมกับฉนวนของเหลวหรือก๊าซ ในหม้อแปลงไฟฟ้าแรงสูงฉนวนกันความร้อนที่เป็นของแข็งให้ความแข็งแกร่งทางกลในขณะที่น้ำมันหรือสารของเหลวอื่น ๆ มีส่วนช่วยเพิ่มความแข็งแรงของฉนวนและทำหน้าที่กำจัดความร้อนออกจากอุปกรณ์ ในโครงสร้างขนาดเล็กของวงจรรวมวัสดุฉนวนเช่นซิลิคอนไนไตรด์อาจถูกใช้ในความหนาที่มีขนาดเล็กเท่าไมครอน

วัสดุฉนวนความร้อนรวมถึงไฟเบอร์กลาส, คอร์ก, และขนหิน, ขนแร่ที่ผลิตโดยการเป่าเจ็ทของไอน้ำผ่านหินซิลิกาหลอมเหลวหรือหินปูนหรือผ่านตะกรัน สารเหล่านี้และสารอื่น ๆ ที่มีค่าการนำความร้อนต่ำจะชะลออัตราการไหลของความร้อน พวกเขาสลายเส้นทางความร้อนด้วยความทึบแสงเพื่อกระจายความร้อนและโดยการแทรกช่องว่างอากาศจำนวนมาก การนำความร้อนมักจะไม่คงที่สำหรับวัสดุใดก็ตาม แต่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ค่าการนำไฟฟ้าจะลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นในโลหะส่วนใหญ่และของแข็งผลึกอื่น ๆ แต่มันจะเพิ่มขึ้นในสารอสัณฐานเช่นแก้ว