Cours d'Optique : Polarisation 4/4 (Mai 2024)
Isolant, une des diverses substances qui bloquent ou retardent la circulation des courants électriques ou thermiques.
atome: Conducteurs et isolateurs
La façon dont les atomes se lient ensemble affecte les propriétés électriques des matériaux qu'ils forment. Par exemple, dans les matériaux maintenus ensemble par
Bien qu'un isolant électrique soit généralement considéré comme un matériau non conducteur, il est en fait mieux décrit comme un mauvais conducteur ou une substance de haute résistance à l'écoulement du courant électrique. Différents matériaux isolants et conducteurs sont comparés à cet égard au moyen d'une constante de matériau appelée résistivité. Voir aussi semi-conducteur.
Des isolateurs électriques sont utilisés pour maintenir les conducteurs en position, les séparant les uns des autres et des structures environnantes. Ils forment une barrière entre les parties sous tension d'un circuit électrique et confinent le flux de courant aux fils ou à d'autres voies conductrices comme souhaité. L'isolation des circuits électriques est une condition nécessaire au bon fonctionnement de tous les appareils électriques et électroniques. Différents types de matériaux sont utilisés comme isolants électriques, la sélection se faisant principalement en fonction des exigences spécifiques de chaque application. Les conducteurs en cuivre utilisés dans le câblage électrique des maisons et des installations industrielles sont isolés les uns des autres et du bâtiment par du caoutchouc ou des plastiques. Les lignes électriques aériennes sont prises en charge sur des isolateurs en porcelaine qui ne sont pas affectés par l'exposition extérieure. Les gros générateurs et moteurs électriques qui fonctionnent à des tensions et des températures élevées sont souvent isolés avec du mica. Dans certaines applications, une isolation solide est utilisée conjointement avec une isolation liquide ou gazeuse. Dans les transformateurs haute tension, par exemple, l'isolation solide fournit une rigidité mécanique, tandis que l'huile ou d'autres substances liquides contribuent à augmenter la résistance de l'isolation et servent à éliminer la chaleur de l'équipement. Dans les structures microscopiques des circuits intégrés, des matériaux isolants tels que le nitrure de silicium peuvent être employés dans des épaisseurs aussi petites qu'un micron.
Les matériaux d'isolation thermique comprennent la fibre de verre, le liège et la laine de roche, une laine minérale qui est produite en soufflant un jet de vapeur à travers la roche siliceuse fondue ou le calcaire ou à travers le laitier. Ces substances et d'autres à faible conductivité thermique retardent le débit de chaleur. Ils rompent le chemin du flux de chaleur par leur opacité à la chaleur rayonnante et en interposant de nombreux espaces d'air. La conductivité thermique n'est généralement pas constante pour un matériau donné, mais varie avec la température. La conductivité diminue avec l'augmentation de la température dans la plupart des métaux et autres solides cristallins, mais elle augmente dans les substances amorphes comme le verre.
