{"id":78608,"date":"2024-01-14T13:18:06","date_gmt":"2024-01-14T13:18:06","guid":{"rendered":"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/elektrische-isolatoren-theorie-eigenschaften-und-beispiele\/"},"modified":"2024-01-14T16:39:59","modified_gmt":"2024-01-14T16:39:59","slug":"elektrische-isolatoren-theorie-eigenschaften-und-beispiele","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/de\/elektrische-isolatoren-theorie-eigenschaften-und-beispiele\/","title":{"rendered":"Elektrische Isolatoren | Theorie, Eigenschaften und Beispiele"},"content":{"rendered":"

Elektrische Isolatoren<\/h2>\n

Elektrische Isolatoren sind Materialien, die den Fluss eines elektrischen Stroms nicht leicht durchlassen. Sie zeichnen sich durch hohe elektrische Widerstandsf\u00e4higkeit und niedrige elektrische Leitf\u00e4higkeit aus. Beispielsweise wird Gummi h\u00e4ufig zur Isolierung elektrischer Dr\u00e4hte und Kabel verwendet, sowie beim Bau elektrischer Ger\u00e4te und Anlagen wie Transformatoren, Motoren und Generatoren.<\/p>\n

Material mit h\u00f6chster Durchschlagsfestigkeit<\/h2>\n

Das Material mit der h\u00f6chsten Dielektrizit\u00e4tsfestigkeit ist synthetischer Diamant, auch als diamant\u00e4hnlicher Kohlenstoff oder DLC bekannt. Er hat eine Dielektrizit\u00e4tsfestigkeit von bis zu 10 Millionen Volt pro Millimeter (V\/mm), was mehrfach h\u00f6her ist als die Durchschlagsfestigkeit von Luft.<\/p>\n

Theorie der elektrischen Isolatoren<\/h2>\n

Das Verhalten von Elektronen in Isolatoren l\u00e4sst sich durch die Theorie der Bandstruktur erkl\u00e4ren. Atome in einem Festk\u00f6rper sind in einer periodischen Gitterstruktur angeordnet. Die Elektronen in den Atomen besetzen Energielevels oder „B\u00e4nder“, die eng beieinander liegen. In Isolatoren ist das Valenzband, welches die an der chemischen Bindung beteiligten Elektronen enth\u00e4lt, vollst\u00e4ndig gef\u00fcllt, w\u00e4hrend das Leitungsband, das leer ist, durch eine gro\u00dfe Energiel\u00fccke vom Valenzband getrennt ist.<\/p>\n

Um Elektrizit\u00e4t zu leiten, m\u00fcssen Elektronen vom gef\u00fcllten Valenzband in das leere Leitungsband wechseln. In Isolatoren ist die dazu erforderliche Energie sehr hoch, sodass nur sehr wenige Elektronen in das Leitungsband gelangen k\u00f6nnen, wodurch das Material ein schlechter Stromleiter ist. Die meisten Isolatoren haben eine gro\u00dfe Bandl\u00fccke.<\/p>\n

Beispiele f\u00fcr gute elektrische Isolatoren<\/h2>\n