절연체 전류의 흐름을 제한하는 재료 또는 장치입니다. 절연체가 전류를 방해 할 수 있다는 사실은 전기로부터 사람들을 보호하는 장치로 유용하다는 것을 의미합니다. 또 다른 유형의 절연체는 열 절연체로 전기 흐름이 아닌 영역을 가로 지르는 열 흐름을 제한합니다.
절연 - 낮은 전도도 및 높은 저항
아마도 금속 및 물과 같은 특정 물체 나 화학 물질이 전기를 전환하기 전에 들었을 것입니다. 이는 전기 입자가 물질 전체 또는 면적을 자유롭게 통과하도록 증폭 시키거나 허용한다는 것을 의미합니다. 따라서 도체는 절연체의 반대입니다. 절연체는 두 가지 속성으로 인해 전류의 흐름을 방해 할 수 있습니다 :낮은 전도도와 높은 저항.
절연 물질 내에서 발견되는 원자는 서로 밀접하게 결합 된 전자가 있으며, 이로 인해 재료가 많이 움직이지 않습니다. 원자 내의 전자는 상당히 정적 위치에 있기 때문에 전류 (전하가있는 입자의 움직임 일뿐입니다 - 예를 들어 양전하를 갖는 양성자 및 음전하를 갖는 전자)는 절연체의 원자를 쉽게 통과 할 수 있습니다.
재료는 통과하는 전류의 양을 효과적으로 줄일 수있을 때 저항력이 높은 것으로 알려져 있습니다. 전기 저항의 특성은 옴이라는 단위로 측정됩니다. 저항의 하나는 하나의 볼트가 하나의 전류를 생성하는 조건과 같습니다. Ohms는 매우 작은 단위이며 더 전도성 재료에서 더 저항성이 높은 재료로 이동함에 따라 기하 급수적으로 자랄 수 있습니다. 지휘자는 종종 저항의 옴이 거의 있지만 절연체에는 수십억 개의 옴이 있습니다. 저항이없는 재료를 초전도체라고합니다.
절연체와 반대되는 도체는 반대 속성을 가지고 있습니다. 열 또는 전류에 대한 높은 전도도 및 저항이 낮습니다. 절연체의 원자 내의 결합 된 전자가 전류에 대한 저항성을 주면 금속과 같은 도체 내에서 발견되는 전자는 단단히 결합되지 않고 다소 자유롭게 움직이지 않습니다. 이것은 열과 전기가 도체에 쉽게 침투 할 수 있음을 의미합니다. 다양한 금속 중에서 구리는 가장 널리 사용되는 도체 중 하나, 특히 전선에서 가장 많이 사용됩니다. 물은 또한 대부분의 액체와 마찬가지로 전기의 우수한 도체입니다.
절연체는 전류가 한 영역에서 다른 영역으로 이동하기가 더 어려워 지지만, 모든 절연체는 충분히 높은 전압에 노출되면 전기와 열을 전도합니다. 매우 높은 전압으로 인해 절연이 저하되며,이 발생하는 지점은 유전력으로 알려져 있습니다. 절연체가 절연 용량을 잃는 전압입니다. 이것의 가장 좋은 삽화 중 하나는 공기이며, 일반적으로 괜찮은 절연체입니다. 그러나 대기의 방대한 양의 공기에도 불구하고 번개와 관련된 고전압으로 인해 번개가 통과 할 수있어 공기의 단열 능력이 저하됩니다.
고장 전압
다양한 절연체에는 다양한 분해 전압 또는 유전체 강도가 있습니다. 예를 들어, 플라스틱은 고장 전압이 그다지 높지 않기 때문에 산업 응용 분야에 사용하기에 적합하지 않습니다. 그러나 전압이 다소 낮기 때문에 플라스틱은 가정에서 사용하기에 적합합니다. 산업 응용의 경우 세라믹은 종종 고장 지점이 매우 높기 때문에 종종 사용됩니다.
다양한 유형의 절연체에는 유리, 플라스틱, 목재 및 고무가 있습니다. 도자기 및 유리 단열재는 고전압 투과의 경우에 자주 사용되며, 유리는 전류의 전송에 널리 사용되는 최초의 절연체 중 하나 였지만 그 이후로 저렴한 대안은 일반적으로 선호됩니다. 플라스틱은 유리와 같은 수준의 저항을 가지지 않지만 여전히 저항력이있어 질량 적용에 더 자주 사용됩니다. 플라스틱은 종종 케이블과 와이어를 단열하는 데 사용됩니다.
목재는 또한 밀집된 목재가 얼마나 밀집된 지 덕분에 일반적으로 사용되는 열 절연체입니다. 목재는 종종 조리기구와 같이 뜨겁게 자라는 품목을 단열하는 데 자주 사용됩니다. 합성 형태와 천연 형태의 고무는 플라스틱의 가용성이 크게 고무의 사용을 대체했을 때 1800 년대 후반부터 1950 년대 중반까지 절연체로 자주 사용되었습니다. 그러나 고무는 오늘날 일부 산업 응용 분야에서 여전히 사용되며 플라스틱 절연체와 자주 결합됩니다.
절연체를 사용하는 최초의 주요 전기 시스템은 전신 라인이었습니다. 전신 라인이 목재 기둥에 부착되면 특히 습도가 높거나 습도가 높은 시절에는 성능이 크게 어려워졌습니다. 유리 절연체는 때때로이 문제를 해결하기 위해 전신 폴에 부착되었습니다. 세라믹 절연체는 1800 년대 중반에 생산되었으며 영국 전역에서 사용되는 것을 보았습니다. 서스펜션 유형 절연체가 만들어지면 고전압 전력의 전송이 가능해졌습니다. 더 크고 무거운 전기 전송 라인이되었을수록 절연체가 더 좋아졌습니다. 라인 전압이 60,000 V를 통과했을 때, 절연체는 80,000 v의 안전 등급으로 생성되었습니다.
절연체 유형
전력선에서 볼 수있는 절연체의 유형은 서스펜션 절연체로 알려져 있으며, 이는 디스크 모양의 단열 장치 그룹을 통해 전선이 부드럽습니다. 이 디자인은 서로 다른 모듈 식 장치가 단순히 함께 묶어 단순히 묶을 수 있으므로 (전력선의 전압에 따라) 서로 다른 분해 전압을 갖는 단열 장치를 생성하는 데 도움이됩니다.
.전기 절연과 달리, 건물의 벽 내에서 발견되는 단열재는 열 전달을 방지하는 데 사용됩니다. 적절한 단열재는 건물이 여름철에는 시원하게 유지되고 겨울에는 따뜻하게 도와 줄 수 있습니다. 좋은 단열재는 또한 집이 에너지 효율성을 유지하는 데 도움이되며, AC 나 난방 시스템에 자주 전력을 공급할 필요가 없으므로 주민들은 돈을 절약 할 수 있습니다. 합성 섬유 또는 콘크리트 블록과 같은 다양한 재료로 빌딩 단열재를 만들 수 있습니다. 유리 섬유 단열재는 자주 집의 다락방 또는 벽에 삽입되는 반면, 플라스틱 필름은 창문과 창문 프레임을 덮는 데 자주 사용됩니다.
어떤 유형의 절연체를 선택할 때 중요한 요소는 공기 투과성입니다. 공기 투과성은 재료 내의 기공을 통해 공기가 얼마나 쉽게 흐르는지를 나타냅니다. 이것은 열 절연체와 관련하여 중요한 결정입니다. 효과적인 절연체는 공기 자체가 절연체로 기능하기 때문에 종종 높은 공기 투과성 속성을 갖습니다. 좋은 절연체 인 투과성 물질의 예로는 유리 섬유 및 오븐 미트가 있습니다.
