Izolator
Izvor: Wikipedija
Električni izolatori su materijali u kojima nema slobodnih nosilaca električnog naboja, pa zbog toga vrlo slabo vode električnu struju.
Sinonim za pojam izolator je i dielektrik koji se obično koristi za izolatore u kondenzatorima, a često se susreće i u fizici.
U različitim oblicima, izolatori su u širokoj uporabi u tehnici, od porculanskih visokonaponskih izolatora za visokonaponske vodove, preko izolacijskih materijala kojima se presvlače električni vodiči, do raznih umjetnih materijala za kučišta električnih uređaja i alata, tijela elektroinstalacijskog materijala, izolacije rastavljača u rasklopnim uređajima jake struje, ploča za izradu tzv. "tiskanih pločica" za elektroniku, izolirajućih folija za izradu kondenzatora i dr.
Među poznatim izolatorima najbolji je suhi zrak. Nakon njega parafin, pa staklo, porculan, mika, tvrda guma, PVC i njemu srodni plastični materijali, svila, suhi papir i neke tekućine, (naročito specijalno ulje za tramsformatore). Neki od tih materijala današnja elektrotehnika ne primjenjuje jer nisu praktični, ali su bili u upotrebi prije pojave današnjih modernih izolacijskih materijala.
Za svojstva i područja namjene izolatora važno je nekoliko karakterističnih parametra:
- specifični otpor (suprotnost je električnoj vodljivosti) izražen u Ωmm2/m bilježi se sa ρ (ro). To je otpor, koga prolasku struje pruža žica presjeka 1 mm2, dužine 1 m. Dobre izolatore odlikuje visok specifični otpor.
- probojna čvrstoća izražena u kV/mm predstavlja napon kod koga nastupa proboj izolatora debljine 1 mm.
- dopuštena maksimalna temperatura je temperatura kod koje izolator još zadržava dostatna mehanička i električna svojstva (osobito specifični otpor i probojnu čvrstoću) koja garantiraju siguran pogon. Prekoračenje te temperature može uzrokovati mekšanje, pa i taljenje izolatora, zapaljenje, ugljenisanje i dr, nakon čega slijedi proboj izolacije.
Tabela daje navedene parametre za najčešće vrste izolacijskih materijala
| materijal | bakelit | meka guma | tvrda guma | PVC elast. | PVC tvrdi | porculan | staklo | šelak | tinjac | ljepenka | transform. ulje |
| specif.otpor ρ | 1010 | 1016 | 1011 | 1014 | 1010 | 107 | 1014 | 1014 | 108 | 1010 | |
| prob.čv.kV/mm | 20 | 10..30 | 10..30 | 50 | 50 | 30..38 | 12..20 | 20..60 | 10..30 | 8..12 | |
| dozv.temp.°C | 55..100 | -30..60 | -40..80 | 65 | 60..70 | 75 | 130 | 85 |
Na kraju, slobodni nosioci električnog naboja prisutni su i u poluvodičima. Vrlo čisti poluvodiči su na niskim temperaturama izolatori, međutim dodavanjem primjesa postaju vodljivi. Pravi izolatori se od njih razlikuju mnogo većim zabranjenim pojasom između vodljivog i valentnog pojasa, ali uz dovoljno veliko električno polje i oni postaju vodljivi. To znači da ne postoji idealni izolator, već za svaki materijal postoji karakteristična probojna čvrstoća. Kod krutih izolatora proboj obično uzrokuje fizičke i kemijske promjene koje trajno pogoršavaju njegova svojstva.
