Mikä on eristin?

Eristin on materiaali tai menetelmä, joka rajoittaa joko lämmön tai sähkön siirtoa. Lämmön tapauksessa lämpöeristimet toimivat vähentämällä nopeutta, jonka lämpö voi kulkea tilan läpi. Yleensä ne käyttävät erityisiä materiaaleja ja estävät lämpöä kuljettavan aineen liikkumisen. Sähkön tapauksessa sähköeristeet rajoittavat sähkövirran määrätylle reitille. Ne toimivat tyypillisesti käyttämällä materiaalia, jolla on monia ulkoisia vaaleja, mikä aiheuttaa alhaisen sähkönjohtavuuden.

Eristimen ensimmäinen tunne on lämpöaisti. Lämpöeriste auttaa pitämään esineen samassa lämpötilassa, olipa se sitten kuuma tai kylmä. Se toimii tyypillisesti osoittamalla joko johtumista tai konvektiota, jotka ovat kaksi lämmönsiirtotapaa. Johtavuus on lämpöä, joka liikkuu materiaalin läpi, jonka atomit ovat paikallaan; tämä tyyppi viittaa lämpöön, joka voi kulkea kiinteän metallin palan läpi. Konvektio puolestaan ​​on sisäistä lämpöä, jota kuljetetaan liikkuvan aineen mukana; tämä tapahtuu, kun tuuli kuljettaa lämpöä pois kehosta.

Lämpöeriste toimii hidastamalla lämpöä, joka voi liikkua alueen läpi. Johtavan lämmönsiirtonopeus on verrannollinen materiaalin ominaisuuteen, jota kutsutaan lämmönjohtavuudeksi-esimerkiksi kupari siirtää lämpöä nopeasti korkean lämmönjohtavuutensa vuoksi. Siksi hyvällä eristeellä on alhainen lämmönjohtavuus. Itse asiassa ilmassa on alhainen johtavuus, mutta sillä on taipumus liikkua paljon. Peiton käyttäminen toimii lämpöeristeenä, koska se pakottaa ilman siirtämään lämpöä johtumisen kautta konvektion sijasta.

Eristimen toinen tunne on sähköinen. Sähköeriste ei salli sähkövirran kulkua sen läpi, koska sillä on alhainen sähkönjohtavuus. Monet tekijät vaikuttavat sähkönjohtavuuteen, mukaan lukien lämpötila, mutta elementeillä on taipumus olla joko korkea tai alhainen johtavuus. Tämä johtuu siitä, että eri elementeillä on eri määrä ulkoelektroneja, mikä muuttaa näiden elektronien vapauttamisen helppoa. Esimerkiksi metalleilla on yleensä suuri johtavuus, koska niiden ulommat elektronit on helppo vapauttaa.

Monilla muilla elementeillä ja yhdisteillä on suuri määrä ulkoelektroneja, mikä vaikeuttaa niiden vapauttamista. Tämä koskee yleensä lasia, muovia, posliinia ja kumia. Siksi näitä materiaaleja käytetään sähkölaitteissa pitämään sähkövirrat rajoitetulla reitillä. Alhainen sähkönjohtavuus on myös ilman ja monien muiden kaasujen ominaisuus. Ilma on ainoa eristin, jota käytetään korotetuissa voimalinjoissa.