Kaj je izolator?

Izolator je material ali metoda, ki omejuje prenos toplote ali električne energije. V primeru toplote toplotni izolatorji delujejo tako, da zmanjšajo hitrost, ki jo lahko toplota potuje skozi prostor. Na splošno uporabljajo posebne materiale in preprečujejo premikanje snovi, ki prenašajo toploto. V primeru električne energije električni izolatorji omejujejo električni tok na določeno pot. Običajno delujejo z uporabo materiala z veliko zunanjimi volitvami, stanje, ki bo povzročilo nizko električno prevodnost.

Prvi občutek izolatorja je toplotni občutek. Toplotni izolator pomaga ohranjati predmet pri isti temperaturi, bodisi vroče ali mrzle. Običajno deluje tako, da obravnava bodisi prevodnost bodisi konvekcijo, ki sta dva načina prenosa toplote. Prevodnost je toplota, ki se premika skozi material, katerega atomi so nepremični; ta vrsta se nanaša na toploto, ki lahko potuje skozi kos trdne kovine. Konvekcija je po drugi strani notranja toplota, ki jo prenašajo gibljive snovi; to se zgodi, ko veter odnaša toploto iz telesa.

Toplotni izolator deluje tako, da upočasni hitrost gibanja toplote skozi regijo. Hitrost prevodnega prenosa toplote je sorazmerna z lastnostjo materiala, imenovano toplotna prevodnost – baker, na primer, hitro prenaša toploto zaradi svoje visoke toplotne prevodnosti. Dober izolator ima torej nizko toplotno prevodnost. Pravzaprav ima zrak nizko prevodnost, vendar se pogosto premika. Uporaba odeje deluje kot toplotni izolator, ker prisili zrak, da prenaša toploto s prevodnostjo namesto s konvekcijo.

Drugi čut izolatorja je električni. Električni izolator ne dopušča električnega toka, da teče skozi njega, ker ima nizko električno prevodnost. Na električno prevodnost vpliva veliko dejavnikov, vključno s temperaturo, vendar imajo elementi običajno visoko ali nizko prevodnost. To je posledica dejstva, da imajo različni elementi različno število zunanjih elektronov, kar spremeni, kako enostavno je te elektrone osvoboditi. Kovine, na primer, imajo običajno visoko prevodnost, ker je njihove zunanje elektrone enostavno osvoboditi.

Številni drugi elementi in spojine imajo veliko število zunanjih elektronov, zaradi česar jih je težko osvoboditi. To na splošno velja za steklo, plastiko, porcelan in gumo. Zato se ti materiali uporabljajo v električnih napravah za ohranjanje električnih tokov na omejeni poti. Nizka električna prevodnost je tudi lastnost zraka in mnogih drugih plinov. Zrak je edini izolator, ki se uporablja na dvignjenih daljnovodih.