Содержание
ИЗОЛЯТОР — это что такое ИЗОЛЯТОР
dielectric, insulator, nonconductor
* * *
изоля́тор
м.
(материал, устройство)
insulator
арми́ровать изоля́тор, напр. цеме́нтом, спла́вом эл. — assemble an insulator, e. g., with cement, alloy
набира́ть изоля́торы в гирля́нду — build up a (suspension) insulator string, build up a number of insulator units to form a string
произошё́л пробо́й изоля́тора — the insulator is punctured
изоля́торы слу́жат для крепле́ния проводо́в (напр. к опорам) — insulators carry wires (e. g., on supports )
аппара́тный изоля́тор — apparatus insulator
бакели́товый изоля́тор — bakelized-paper insulator
изоля́тор вво́да (от распределительной сети в здание) — service(-entrance) insulator
гирля́ндный изоля́тор — string insulator unit
горшко́вый изоля́тор — pot insulator
двухжелобко́вый изоля́тор — double-groove insulator
двухъю́бочный изоля́тор — double-shed [double-petticoat] insulator
дистанцио́нный изоля́тор — stand-off insulator
изоля́тор для вну́тренней устано́вки — indoor insulator
изоля́тор для нару́жной устано́вки — outdoor insulator
изоля́тор для шестовы́х ли́ний — pony insulator
изоля́тор затво́ра (в полевом транзисторе) — gate insulator
керами́ческий изоля́тор — ceramic insulator
колпачко́вый изоля́тор — cap insulator
крюково́й изоля́тор — swan-neck insulator
лине́йный изоля́тор эл. — (overhead) line insulator
лине́йный, подвесно́й изоля́тор эл. — suspension (line) insulator
лине́йный, штырево́й изоля́тор эл. — pin(-type) (line) insulator
маслобарье́рный изоля́тор — oil-filled insulator
мастиконапо́лненный изоля́тор — compound-filled insulator
металли́ческий изоля́тор — metal insulator, supporting stub
натяжно́й изоля́тор — strain insulator
одною́бочный изоля́тор — single-shed insulator
опо́рный изоля́тор — (для антенны) base insulator; (для силовых выключателей-автоматов, шин и т п.) pedestal insulator
опо́рный, штырево́й изоля́тор — (станционный) station post insulator; (линейный) line post insulator
оре́шковый изоля́тор эл. — egg insulator
подвесно́й изоля́тор — suspension insulator
подкла́дочный изоля́тор (под аккумуляторный сосуд) — accumulator [battery] insulator
проходно́й изоля́тор — bushing insulator
распредели́тельный изоля́тор — switch-gear insulator
ребри́стый изоля́тор — ribbed insulator
ро́ликовый изоля́тор — knob [spool] insulator
секцио́нный изоля́тор — section insulator
слабото́чный изоля́тор — electrocommunication-type insulator
станцио́нный изоля́тор — station insulator
стержнево́й изоля́тор — shackle [stick] insulator
таре́льчатый изоля́тор — disk [cap-and-pin] insulator
фарфо́ровый изоля́тор — porcelain insulator
ши́нный изоля́тор — bus insulator
штырево́й изоля́тор — pin-type insulator
ю́бочный изоля́тор — bell [petticoat] insulator
* * *
insulator
Синонимы:
аквариум, беррит, бокс, виброизолятор, гетинакс, диэлектрик, диэлектрит, керит, мегомит, медизолятор, микалекс, микарта, мипора, непроводник, ролик, сизо, силосель, стирофом, теплоизолятор, шизо, электроизолятор
Антонимы:
проводник
404 Страница не найдена
|
в.
в.Учебник по физике: проводники и изоляторы
Поведение заряженного объекта зависит от того, из какого материала он сделан: из проводящего или из непроводящего.
Проводники — это материалы, которые позволяют электронам свободно течь от частицы к частице. Объект, сделанный из проводящего материала, позволяет передавать заряд по всей поверхности объекта. Если заряд передается объекту в заданном месте, этот заряд быстро распределяется по всей поверхности объекта. Распределение заряда является результатом движения электронов. Поскольку проводники позволяют электронам переноситься от частицы к частице, заряженный объект всегда будет распределять свой заряд до тех пор, пока общие силы отталкивания между избыточными электронами не будут минимизированы. Если заряженный проводник прикоснуться к другому объекту, проводник может даже передать свой заряд этому объекту. Перенос заряда между объектами происходит легче, если второй объект сделан из проводящего материала. Проводники обеспечивают перенос заряда за счет свободного движения электронов.
В отличие от проводников изоляторы представляют собой материалы, препятствующие свободному потоку электронов от атома к атому и от молекулы к молекуле.
Если заряд передается изолятору в заданном месте, избыточный заряд останется в начальном месте зарядки. Частицы изолятора не допускают свободного потока электронов; впоследствии заряд редко распределяется равномерно по поверхности изолятора.
Хотя изоляторы непригодны для переноса заряда, они играют важную роль в электростатических экспериментах и демонстрациях. Проводящие объекты часто монтируются на изолирующих объектах. Такое расположение проводника поверх изолятора предотвращает передачу заряда от проводящего объекта к его окружению. Такое расположение также позволяет ученику (или учителю) манипулировать проводящим объектом, не касаясь его. Изолятор служит ручкой для перемещения проводника по лабораторному столу. Если эксперименты по зарядке проводятся с алюминиевыми банками для поп-музыки, то банки следует устанавливать поверх стаканов из пенополистирола. Чашки служат изоляторами, не позволяя банкам из-под попсы разряжаться. Чашки также служат ручками, когда необходимо передвигать банки по столу.
Примеры проводников и изоляторов
Примеры проводников включают металлы, водные растворы солей (т. е. ионные соединения , растворенные в воде), графит и тело человека. Примеры изоляторов включают пластмассы, пенополистирол, бумагу, резину, стекло и сухой воздух. Разделение материалов на категории проводников и изоляторов несколько искусственно. Более уместно думать о материалах как о размещении где-то в континууме. Те материалы, которые обладают сверхпроводимостью (известные как сверхпроводники ) будут размещены на одном конце, а материалы с наименьшей проводимостью (лучшие изоляторы) будут размещены на другом конце. Металлы будут помещены рядом с наиболее проводящим концом, а стекло — на противоположном конце континуума. Электропроводность металла может быть в миллион триллионов раз выше, чем у стекла.
В континууме проводников и изоляторов можно найти человеческое тело где-то ближе к проводящей стороне середины.
Когда тело приобретает статический заряд, оно имеет тенденцию распределять этот заряд по всей поверхности тела. Учитывая размер человеческого тела по сравнению с размером типичных объектов, используемых в электростатических экспериментах, потребуется аномально большое количество избыточного заряда, прежде чем его эффект будет заметен. Влияние избыточного заряда на тело часто демонстрируют с помощью генератора Ван де Граафа. Когда ученик кладет руку на неподвижный мяч, избыточный заряд от мяча передается человеческому телу. Будучи проводником, избыточный заряд мог стекать в тело человека и распространяться по всей поверхности тела, даже на пряди волос. Когда отдельные пряди волос заряжаются, они начинают отталкивать друг друга. Стремясь дистанцироваться от своих заряженных соседей, пряди волос начинают подниматься вверх и наружу — поистине мурашки по коже.
Многие знакомы с влиянием влажности на накопление статического заряда. Вы, вероятно, замечали, что в зимние месяцы чаще всего случаются плохие прически, удары дверными ручками и статическая одежда.
Зимние месяцы, как правило, самые засушливые месяцы в году, когда уровень влажности воздуха падает до более низких значений. Вода имеет свойство постепенно снимать лишний заряд с предметов. Когда влажность высокая, человек, приобретающий избыточный заряд, будет склонен отдавать этот заряд молекулам воды в окружающем воздухе. С другой стороны, сухой воздух способствует накоплению статического заряда и более частым поражениям электрическим током. Поскольку уровни влажности имеют тенденцию меняться изо дня в день и от сезона к сезону, ожидается, что электрические эффекты (и даже успех электростатических демонстраций) могут меняться изо дня в день.
Распределение заряда посредством движения электронов
Предсказание направления движения электронов внутри проводящего материала является простым применением двух основных правил взаимодействия зарядов. Противоположности притягиваются, а подобное отталкивается.
Предположим, что какой-то метод используется для передачи отрицательного заряда объекту в заданном месте. В месте, где передается заряд, имеется избыток электронов. То есть множество атомов в этой области содержат больше электронов, чем протонов. Конечно, есть такое количество электронов, которое можно считать равным 9.0023 вполне довольны , так как есть сопровождающий положительно заряженный протон, удовлетворяющий их притяжение к противоположному. Однако так называемые избыточные электроны отталкивают друг друга и предпочитают больше места. Электроны, как и люди, хотят манипулировать своим окружением, чтобы уменьшить отталкивающие эффекты. Поскольку эти избыточные электроны присутствуют в проводнике, мало что мешает их способности мигрировать в другие части объекта. И это именно то, что они делают. Чтобы уменьшить общие эффекты отталкивания внутри объекта, происходит массовая миграция избыточных электронов по всей поверхности объекта. Лишние электроны мигрируют, чтобы удалиться от своих отталкивающих соседей.
В этом смысле говорят, что избыточный отрицательный заряд распределяется по всей поверхности проводника.
Но что произойдет, если проводник приобретет избыток положительного заряда? Что, если электроны удаляются из проводника в заданном месте, придавая объекту общий положительный заряд? Если протоны не могут двигаться, то как избыток положительного заряда может распределиться по поверхности материала? Хотя ответы на эти вопросы не столь очевидны, они все же предполагают довольно простое объяснение, которое опять-таки опирается на два фундаментальных правила взаимодействия зарядов. Противоположности притягиваются, а подобное отталкивается. Предположим, что проводящая металлическая сфера заряжена с левой стороны и сообщила избыток положительного заряда. (Конечно, это требует, чтобы электроны были удалены от объекта в месте зарядки.) Множество атомов в области, где происходит зарядка, потеряли один или несколько электронов и имеют избыток протонов. Дисбаланс заряда внутри этих атомов создает эффекты, которые можно рассматривать как нарушение баланса заряда внутри всего объекта.
Присутствие этих избыточных протонов в данном месте оттягивает электроны от других атомов. Электроны в других частях объекта можно рассматривать как вполне доволен балансом заряда, который они испытывают. Однако всегда найдутся электроны, которые почувствуют притяжение избыточных протонов на некотором расстоянии. Говоря человеческим языком, мы могли бы сказать, что эти электроны притягиваются любопытством или верой в то, что по ту сторону забора трава зеленее. На языке электростатики мы просто утверждаем, что противоположности притягиваются — лишние протоны и как соседние, так и дальние электроны притягиваются друг к другу. Протоны ничего не могут поделать с этим притяжением, поскольку они связаны внутри ядра своих собственных атомов. Тем не менее, электроны слабо связаны внутри атомов; и, находясь в проводнике, они могут свободно перемещаться. Эти электроны перемещаются за избыточными протонами, оставляя свои собственные атомы со своим избыточным положительным зарядом. Эта миграция электронов происходит по всей поверхности объекта до тех пор, пока общая сумма эффектов отталкивания между электронами по всей поверхности объекта не будет минимизирована.
Мы хотели бы предложить …
Иногда недостаточно просто прочитать об этом. Вы должны взаимодействовать с ним! И это именно то, что вы делаете, когда используете один из интерактивов The Physics Classroom. Мы хотели бы предложить вам совместить чтение этой страницы с использованием нашего Интерактивного поляризационного алюминиевого банка. Вы можете найти его в разделе Physics Interactives на нашем сайте. Интерактивная поляризация алюминиевой банки помогает учащимся визуализировать перераспределение зарядов внутри проводника по мере приближения заряженного объекта.
Посетите: Поляризация алюминиевой банки
Проверьте свое понимание
Ответьте на следующие вопросы, используя свое понимание заряда. Когда закончите, нажмите кнопку, чтобы просмотреть ответы.
1. Одна из этих изолированных заряженных сфер сделана из меди, а другая — из каучука.
На приведенной ниже диаграмме показано распределение избыточного отрицательного заряда по поверхности двух сфер. Отметьте, что есть что, и подкрепите свой ответ объяснением.
2. Какой из следующих материалов обладает более высокими проводящими свойствами, чем изолирующими? _____ Объясните свои ответы.
|
а. резина |
б. алюминий |
в. серебро |
д. пластик |
е. мокрая кожа |
3. Проводник отличается от изолятора тем, что проводник ________.
а. имеет избыток протонов
б. имеет избыток электронов
в. может заряжаться, а изолятор не может
д. имеет более быстрые молекулы
эл. не содержит нейтронов, препятствующих потоку электронов
ф. ни один из этих
4.
Предположим, что проводящий шар каким-то образом заряжается положительно. Заряд изначально осаждается на левой стороне сферы. Тем не менее, поскольку объект является проводящим, заряд равномерно распределяется по всей поверхности сферы. Равномерное распределение заряда объясняется тем, что ____.
а. заряженные атомы в месте заряда перемещаются по всей поверхности сферы
б. избыточные протоны перемещаются из места заряда в остальную часть сферы
в. избыточные электроны из остальной части сферы притягиваются к избыточным протонам
5. Когда цистерна прибыла в пункт назначения, она готовится слить топливо в резервуар или бак. Часть подготовки включает соединение корпуса автоцистерны металлическим проводом с землей. Предложите причину, почему это сделано.
Следующий раздел:
Перейти к следующему уроку:
Все, что вам нужно знать об изоляторе
Изоляция играет важную роль на подстанции.
Если вам интересно, что такое изолятор, и вы хотите узнать больше о том, как он работает, какие материалы делают лучшие изоляторы и многое другое, читайте дальше.
Что такое изолятор?
Изолятор в электричестве — это материал, в котором электрон не может свободно двигаться. Их внутренние электрические заряды не могут свободно перемещаться, поэтому эти материалы плохо проводят электричество. Это отличается от проводников и полупроводников, которые, по опыту, проводят электрический ток. Изоляторы обычно имеют высокое удельное сопротивление, и наиболее распространенными примерами изоляторов являются неметаллы.
Каково их использование в электричестве?
Изоляторы, как правило, используются на подстанциях для разделения и поддержки электрических проводников, не позволяя электрическому току протекать через себя. Когда электрические материалы, включая кабели, обернуты изоляционным материалом, это называется их изоляцией. Для оператора подстанции важно нести ответственность, обеспечивая правильную изоляцию.
Это показывает, что существует множество различных применений изоляторов в электроэнергетике, от оборудования до приборов. Одним из них является покрытие электрических проводов и кабелей, которые будут находиться в тесном контакте друг с другом. Это связано с тем, что такие провода с большей вероятностью вызывают перекрестные соединения, пожары и короткие замыкания.
При правильном использовании изоляторы также могут контролировать выбросы загрязняющих веществ и эффективно снижать затраты на энергию. Они обеспечивают безопасность людей, использующих электроприборы, а также повышают производительность указанных приборов. Еще одним преимуществом является то, что они сохраняют звукоизоляцию приборов.
Наконец, для коаксиальных кабелей проводник, который обычно находится посередине, должен иметь достаточную опору в центре полости. Это останавливает отражение электромагнитных волн и эффективно минимизирует вероятность поражения электрическим током.
Какие существуют типы изоляторов?
Существуют различные типы изоляторов, которые используются в соответствии с конкретными потребностями.
Некоторые из изоляторов, которые можно найти на подстанциях, включают:
- Штыревые изоляторы, которые обычно используются в распределительных системах. Они имеют большую емкость напряжения и изготовлены из прочного прочного материала. Их конструкция проста, и они требуют меньше обслуживания, чем другие типы изоляторов.
- Дисковые изоляторы, которые используются как в распределительных, так и в передающих линиях. Материалы, из которых они изготовлены, имеют хорошее качество и могут поддерживать проводники, используемые для изоляции кабелей, а также для электропроводки.
- Подвесные изоляторы, обеспечивающие большую гибкость при использовании на воздушных линиях электропередачи. Они намного более эффективны по сравнению с другими изоляторами, потому что даже если один диск повреждается, все остальные продолжают нормально функционировать. Поэтому можно заменить любые поврежденные диски на более новые, более качественные.
- Стопорные изоляторы, соответствующие своему названию, защищают электрические устройства от внезапных рывков, вызванных колебаниями напряжения.
Добавить комментарий