విద్యుత్ వ్యాప్తి నిరోధం

రైలుపట్టాల వద్ద పింగాణీ అవాహకాలు
వాహక రాగి తీగ ఒక పాలిథీన్ బాహ్య పొర ద్వారా వ్యాప్తి నిరోధం చేయబడటం
3-కోర్ రాగి తీగ విద్యుత్ కేబుల్, ప్రతి కోర్ ఒక వ్యక్తిగత వర్ణ గుర్తింపు నిరోధక ఒరను కలిగి ఉంటుంది. ఇవన్నీ ఒక బాహ్య సంరక్షక ఒరలో ఉండటం
PVC-2 వాహక కోర్‌లతో కూడిన షీత్డ్ మినరల్ ఇన్సులేటెడ్ కాపర్ కేబుల్
మధ్య కోర్‌కు దన్నుగా ఉన్న విద్యున్నిరోధక అవాహకంతో కూడిన సమాక్షక కేబుల్

ఈ కథనం విద్యుత్ వ్యాప్తి నిరోధానికి సంబంధించింది. ఉష్ణ నిరోధానికి, ఉష్ణ వ్యాప్తి నిరోధం (థర్మల్ ఇన్సులేషన్) చూడండి.

విద్యున్నిరోధకం అని కూడా పిలిచే ఒక నిరోధకం (అవాహకం) అనేది విద్యుదావేశ ప్రవాహాన్ని అడ్డుకునే ఒక పదార్థం. నిరోధక పదార్థాల్లో వేలన్స్ ఎలక్ట్రాన్‌లు (చిట్టచివరి క్షక్ష్యలో ఉండే ఎలక్ట్రాన్లు) వాటి పరమాణువులతో గట్టిగా బంధింపబడి ఉంటాయి. ఈ పదార్థాలను విద్యుత్ సరంజామాలో అవాహకాలు (నిరోధకాలు) లేదా వ్యాప్తి నిరోధక పదార్థం (ఇన్సులేషన్)గా ఉపయోగిస్తారు. వాటి పని తమ ద్వారా కరెంటును అనుమతించకుండా విద్యుత్ వాహకాలకు ఆసరాగా ఉండటం లేదా వాటిని వేరు చేయడం. విద్యుత్ శక్తి బదిలీ వైర్లను వినియోగ స్తంభాలు లేదా స్తంభాలకు కలపడంలో ఉపయోగపడే నిరోధక ఆధారాలను సూచించడానికి కూడా ఈ పదం వాడబడుతుంది.

గాజు, కాగితం లేదా టెఫ్లాన్ వంటి కొన్ని పదార్థాలు ఉత్తమ విద్యుత్ అవాహకాలు (నిరోధకాలు)గా పనిచేస్తాయి. అవి అత్యల్ప పరిమాణంలో నిరోధకతను కలిగి ఉన్నప్పటికీ, విద్యుత్ వైరింగ్ మరియు కేబుళ్లను వేరు చేయడానికి విస్తృతమైన పదార్థాల సమూహం ఇప్పటికీ "అత్యుత్తమం"గా ఉపయోగపడుతోంది. వాటికి ఉదాహరణలుగా రబ్బరు తరహా పాలీమర్లు మరియు ఎక్కువగా ప్లాస్టిక్ పదార్థాలను చెప్పొచ్చు. అలాంటి పదార్థాలు తక్కువ లేదా అధిక ఓల్టేజీల (వందలు లేదా వేలాది ఓల్టులు) పరంగా ప్రయోగాత్మక మరియు సురక్షిత అవాహకాలుగా పనిచేస్తాయి.

ఘన పదార్థాల్లో వాహకత్వం యొక్క భౌతికశాస్త్రం

విద్యుత్ వ్యాప్తి నిరోధం అంటే విద్యుత్ ప్రవాహం లేకపోవడం. ఎలక్ట్రాన్లు ఉత్తేజితమయ్యే పరిస్థితులు ఉన్నప్పుడు ఆవేశం ప్రవహిస్తుందని ఎలక్ట్రానిక్ బంధ సిద్ధాంతం (ఒక భౌతికశాస్త్ర విభాగం) చెబుతోంది. ఎలక్ట్రాన్లు శక్తిని పొందే విధంగా ఇది అవకాశం కల్పిస్తుంది. ఫలితంగా అవి లోహం వంటి ఒక వాహకం ద్వారా చలిస్తాయి. ఒకవేళ అలాంటి పరిస్థితులు లేకుంటే, పదార్థం ఒక అవాహకం (నిరోధకం)గా ఉంటుంది.

పలు (అన్నీ కాకపోవచ్చు, మోట్ అవాహకం చూడండి) అవాహకాలు అతిపెద్ద బంధ అంతరం కలిగి ఉంటాయి. అత్యధిక సామర్థ్య ఎలక్ట్రాన్లను కలిగిన "వేలెన్స్" బంధం పూర్తికావడం వల్ల ఇది సంభవిస్తుంది. అంతేకాక భారీ శక్తి అంతరం ఈ బంధాన్ని దాని పైన ఉన్న తదుపరి బంధం నుంచి వేరుపరుస్తుంది. ఇది ఎల్లప్పుడూ కొంత ఓల్టేజి (బ్రేక్‌డౌన్ ఓల్టేజి అని అంటారు) ద్వారా జరుగుతుంది. ఈ బంధంలో ఉత్తేజితమయ్యే విధంగా ఈ ఓల్టేజి ఎలక్ట్రాన్లకు తగినంత శక్తిని అందిస్తుంది. ఒక్కసారి ఈ ఓల్టేజి మించగానే, పదార్థం ఒక అవాహకంగా (నిరోధకం) మారుతుంది. దాంతో ఆవేశం దాని ద్వారా ప్రవహించడం మొదలవుతుంది. ఏదేమైనప్పటికీ, ఇది సాధారణంగా పదార్థం యొక్క అవాహక ధర్మాలను శాశ్వతంగా తగ్గించే భౌతిక మరియు రసాయన మార్పులతో ముడిపడి ఉంటుంది.

ఎలక్ట్రాన్ వాహకత్వం అదే విధంగా ఉత్కృష్ట ఆవేశాలు కూడా లేని పదార్థాలను అవాహకాలు అంటారు. ఉదాహరణకు, ఏదైనా ఒక ద్రవం లేదా వాయువు అయాన్లను కలిగి ఉన్నట్లయితే అప్పుడు ఆ అయాన్లు ఒక విద్యుత్ కరెంటు (ఎలక్ట్రాన్ల ప్రవాహం)గా కదిలే విధంగా ప్రేరేపించబడుతాయి. అప్పుడు ఆ పదార్థం ఒక వాహకంగా ఉంటుంది. విద్యుద్విశ్లేష్య పదార్థాలు మరియు ప్లాస్మాలు అయాన్లను కలిగి ఉంటాయి. అందువల్ల ఎలక్ట్రాన్ ప్రవాహం ఉన్నా, లేకున్నా అవి వాహకాలుగా పనిచేస్తాయి.

బ్రేక్‌డౌన్ (విద్యుత్ అంతరాయం)

విద్యుత్ బ్రేక్‌డౌన్ దృగ్విషయం ద్వారా అవాహకాలు ఇబ్బందులు ఎదుర్కొంటాయి. ఒక అవాహక (నిరోధక) పదార్థం వెంబడి అనుసంధానం చేసిన విద్యుత్ క్షేత్రం బంధ అంతర శక్తికి అనులోమానుపాతంలో ఉండే ఆ పదార్థం యొక్క ప్రారంభ బ్రేక్‌డౌన్ క్షేత్రం వద్ద మించిపోతే, అప్పుడు అవాహకం హఠాత్తుగా కొన్నిసార్లు విపత్కర పరిణామాలతో ఒక అవరోధకి,గా మారుతుంది. విద్యుత్ బ్రేక్‌డౌన్ సమయంలో, బలమైన e-క్షేత్రం ద్వారా వృద్ధి చెందించబడిన ఏదైనా ఒక స్వేచ్ఛా ఆవేశ వాహకం అది ఢీకొనే ఏదైనా పరమాణువు ద్వారా ఎలక్ట్రాన్లు (అయనీకరణం) చెందకుండా వాటిని ఆపగలిగే వేగాన్ని పొందుతుంది. ఈ స్వేచ్ఛా ఎలక్ట్రాన్లు మరియు అయాన్లు ప్రతిగా త్వరణం చెందడం ద్వారా ఇతర పరమాణువులను ఢీకొంటాయి. ఫలితంగా శృంఖలా ప్రతిచర్యలో మరింత ఆవేశంతో కూడిన వాహకాలు ఏర్పడుతాయి. శరవేగంగా అవాహకం (నిరోధకం) ఉత్కృష్ట వాహకాలతో నింపబడినట్లు తయారవడం మరియు దాని నిరోధకత స్వల్ప స్థాయికి తగ్గించబడుతుంది. గాలిలో, "విద్యుదుత్సర్గం" (కాంతివలయ ఉత్సర్గం) ఒక అధిక ఓల్టేజి వాహకానికి సమీపంలో సాధారణ కరెంటుగా ఉంటుంది. "ఉత్సర్గం" అనేది అసాధారణమైనది మరియు అవాంఛిత కరెంటు. సారూప్య బ్రేక్‌డౌన్ ఏదైనా ఒక అవాహకంలోనూ సంభవించవచ్చు. అంతేకాక ఒక అతిపెద్ద ఘన పదార్థంలో సైతం సంభవించవచ్చు. శూన్యప్రదేశం సైతం కొంత బ్రేక్‌డౌన్‌ను చవిచూస్తుంది. ఇలాంటి సందర్భంలో, బ్రేక్‌డౌన్ లేదా శూన్యప్రదేశ ఉత్సర్గం విషయంలో, ఆవేశాలు శూన్యప్రదేశం నుండి విడుదల కావడం కంటే లోహ ఎలక్ట్రోడుల ఉపరితలం నుండి విడుదలవుతాయి.

Other Languages
ಕನ್ನಡ: ಅವಾಹಕ
العربية: عازل
azərbaycanca: İzolyator
বাংলা: অন্তরক
bosanski: Izolator
Cymraeg: Ynysydd
Ελληνικά: Μονωτής
Esperanto: Izolilo
eesti: Isolaator
فارسی: مقره
français: Isolateur
furlan: Isoladôr
hrvatski: Izolator
Kreyòl ayisyen: Izolan
magyar: Szigetelő
Bahasa Indonesia: Insulator (listrik)
Ido: Izolivo
íslenska: Einangrari
italiano: Isolatore
日本語: 絶縁体
қазақша: Оқшаулатқыш
한국어: 절연체
lietuvių: Izoliatorius
македонски: Изолатор
Bahasa Melayu: Penebat elektrik
မြန်မာဘာသာ: လျှပ်ကာ
Nederlands: Isolator
norsk nynorsk: Elektrisk isolator
português: Isolante elétrico
srpskohrvatski / српскохрватски: Električni izolator
Simple English: Insulator (electricity)
slovenščina: Električni izolator
svenska: Isolator
українська: Електроізоляція
Tiếng Việt: Chất cách điện
吴语: 绝缘体
中文: 絕緣體