Yalıtkan (elektrik)

demiryollarında kullanılan seramik yalıtkan
iletken bakır teli, polietilen ile yalıtma
600V CV 5.5sqmm.jpg
iki iletken merkezi olan PVC yalıtkan madde ile yalıtılmış bakır kablo

Elektriksel yalıtkan, elektrik yükünün serbestçe akamadığı maddelerdir. Bu yüzden elektrik alanının etkisi altında kaldıklarında, elektrik akımını iletmeleri zordur. Mükemmel yalıtkanlar bulunmamaktadır. Ancak, cam kâğıt ve teflon gibi yüksek özdirence sahip bazı maddeler çok iyi elektrik yalıtkanlarıdır. Daha düşük özdirençleri olan maddeler hala elektrik kablolarında kullanılmak için yeterlidir. Kauçuk benzeri polimerler ve birçok plastik bu gruba dâhildir. Bu tür malzemeler düşükten orta dereceli gerilimleri güvenli bir şekilde yalıtılmasına hizmet eder.

Yalıtkanlar, elektrik malzemelerinde elektriksel iletkenleri desteklemek ve akım geçişine izin vermeden ayırmak için kullanılır. Yalıtkan maddeler, elektrik kablolarını ya da diğer malzemeleri sarmak yani yalıtım amacıyla kullanılır. Elektrik direkleri ve iletim kulelerinde dağıtım ve iletim hatlarını bağlamak için kullanılır. Direklere ve kulelere elektrik akımını iletmeden tellerin ağırlığı bu şekilde desteklenir.

Katılarda iletken fiziği

Elektriksel yalıtım, elektrik iletkenliğinin yokluğudur. Elektronik bant kuramına(bir fizik dalı) göre, bir yük ancak elektronların rahat hareket edebileceği durumlarda akar. Bu elektronların enerji kazanmalarına ve bundan dolayı da metal gibi iletkenlerde hareket etmelerini sağlar. Eğer bu durum sağlanmıyorsa, malzememiz bir yalıtkandır. Çoğu yalıtkan büyük bant aralığına sahiptir. Bunun sebebi, yüksek enerjili elektronlarını içeren “değerlik” bandının dolu olmasıdır ve bu bant ile sonraki bant arasındaki genişliği, yüksek enerji açığı ayırır. Her zaman, bu elektronu uyaracak bir yeterli gerilim vardır(delinme gerilimi). Bu gerilim aşıldığında, maddenin yalıtımı sona erer ve yük akışı başlar. Bununla birlikte, genellikle, fiziksel ve kimyasal değişiklikler malzemenin yalıtım özelliklerini etkiler. Eğer, maddenin başka bir yük eksikliği varsa, bu maddelerde eksik elektron iletimi olur. Örneğin, bir sıvı ya da gaz iyonları içeren maddeler elektrik akımı akışı sağlayabilir. Elektrolit ve plazma iyon içerir. Yani, elektron akışı olsun ya da olmasın, iletken gibi davranırlar.

Delinme

Yalıtkanlar, yeterince yüksek gerilime maruz kaldığında, elektriksel delinme görüngüsü yaşanacaktır. Bir yalıtkan üzerindeki elektrik alanı, o maddenin içinde herhangi bir yerde eşik delinme alanını aşarsa, o madde bir anda iletkene dönüşür. Madde üstündeki elektrik alanı, serbest yük taşıyıcılarını(her zaman düşük yoğunlaşmaya mevcut elektronlar ve iyonlar) ivmelendirecek kadar kuvvetli ise elektriksel delinmeyi meydana getirir. Bu serbest elektronlar ve iyonlar sırasıyla ivmelendirilip diğer atomlara çarptırılarak, zincir tepkimesi oluşturulur ve daha çok yük taşıyıcıları oluşturulur. Yalıtkan, aniden hareketli yük taşıyıcılarıyla dolar ve direnci düşük bir düzeye düşer. Katılarda, delinme voltajı ve bant aralığı enerjisi birbirleriyle orantılıdır. Yüksek enerji iletkeninin çevresindeki hava yıkıcı bir artan akım içinde olmadan delinme ve iyonize olabilir; buna “korona boşaltımı” denir. Ancak, hava delinme olayı uzatılırsa, hava ile başka bir iletken arasında iletken bir yol oluşur ve havada elektrik arkı oluşturarak yüksek bir akım akışı olur. Bazı yalıtkanların durumlarında, iletim yüksek sıcaklıklarda gerçekleşebilir çünkü o zaman değerlik elektronları için gerekli enerji sağlanır ve iletim bandı içine alınır.

En otros idiomas
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
ಕನ್ನಡ: ಅವಾಹಕ
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