ฉนวนไฟฟ้า คืออะไร

ฉนวนไฟฟ้า คืออะไร

ฉนวนเป็นสารหรือวัสดุที่ใช้ในการฉนวนและขัดขวางการไหลของกระแสไฟฟ้า โดยออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อแยกและแยกองค์ประกอบนำไฟฟ้าในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ เพื่อให้แน่ใจว่าการส่งสัญญาณไฟฟ้าถูกต้องและป้องกันการลัดวงจรหรือการรบกวนทางไฟฟ้าที่ไม่ต้องการ

ฉนวนเป็นสิ่งสำคัญในส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ โดยตัวอย่างที่เด่นชัดคือ ตัวเก็บประจุ ตัวเก็บประจุเป็นอุปกรณ์ที่เก็บและปล่อยพลังงานไฟฟ้า ซึ่งประกอบด้วยแผ่นนำไฟฟ้าสองแผ่นที่แยกจากกันด้วยวัสดุฉนวน วัสดุฉนวนทำหน้าที่เป็นตัวกลางฉนวนระหว่างแผ่น ทำให้ตัวเก็บประจุสามารถเก็บและปล่อยประจุไฟฟ้าโดยไม่ต้องสัมผัสไฟฟ้าระหว่างแผ่น

วัสดุฉนวนชนิดต่าง ๆ ถูกนำมาใช้ในตัวเก็บประจุ ซึ่งแต่ละชนิดมีคุณสมบัติไฟฟ้าที่เป็นเอกลักษณ์ คุณสมบัติเหล่านี้รวมถึงค่าความเป็นฉนวน ความแรงของแรงดันไฟฟ้าล้ม และเสถียรภาพอุณหภูมิ ซึ่งเป็นตัวกำหนดความเหมาะสมของวัสดุฉนวนสำหรับการใช้งานเฉพาะ วัสดุฉนวนที่ใช้กันทั่วไปในตัวเก็บประจุ ได้แก่ เซรามิก อิเล็กโทรไลต์ ทานตะวัน และโพลีเอสเตอร์

วัสดุฉนวนสามารถแบ่งเป็นแบบโพลาไรซ์หรือไม่โพลาไรซ์ก็ได้ วัสดุฉนวนโพลาไรซ์มีโมเมนต์ไดโพลไฟฟ้าถาวร ซึ่งส่งผลให้เกิดการแยกประจุบวกและลบภายในวัสดุ คุณสมบัตินี้ทำให้วัสดุฉนวนโพลาไรซ์แสดงคุณสมบัติไฟฟ้าเพิ่มเติม เช่น ความสามารถในการเก็บประจุและแสดงค่าความจุไฟฟ้าที่ขึ้นอยู่กับแรงดัน ตัวอย่างของวัสดุฉนวนโพลาไรซ์ ได้แก่ เซรามิกบาเรียมไทเทเนต และวัสดุเฟอร์โรอิเล็กทริกเช่น ลีดซิรโคเนตไทเทเนต

ในทางตรงกันข้าม วัสดุฉนวนไม่โพลาไรซ์ไม่มีโมเมนต์ไดโพลไฟฟ้าถาวร และไม่แสดงความจุไฟฟ้าที่ขึ้นอยู่กับแรงดันเหมือนกับวัสดุโพลาไรซ์ วัสดุฉนวนไม่โพลาไรซ์มักใช้ในงานที่ต้องการการทำงานไฟฟ้าที่เสถียรและคงที่ เช่น ในวงจรความถี่สูง หรือในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิเพิ่มขึ้นหรือลดลง วัสดุเช่น โพรพิลีน โพลิสไตรีน และโพลีเอทิลีน มักใช้เป็นวัสดุฉนวนไม่โพลาไรซ์