Isolant
Un isolant est un matériau qui permet d'empêcher les échanges d'énergie entre deux systèmes. On distingue les isolants électriques et les isolants thermiques. Le contraire d'un isolant est un conducteur.
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Isolant électrique
En électricité et en électronique, l'isolant, ou diélectrique, est une partie d'un composant ou un composant, ayant pour fonction d'interdire le passage de tout courant électrique entre deux parties conductrices.
L'isolant est fabriqué dans un matériau ayant des propriétés diélectriques.
Le terme diélectrique est la faculté qu'ont certains matériaux, dans cette condition, à s'opposer au passage d'un courant électrique.
Un isolant possède peu de charges et elles sont piégées. Contrairement à un matériau conducteur où les charges sont nombreuses et libres de se déplacer sous l'action d'un champ.
La faculté d'un matériau à être isolant peut aussi être expliqué par la notion de bandes d'énergie.
Isolant thermique
En thermique, un isolant est un matériau ayant une faible conductivité thermique. Il permet d'éviter les fuites de chaleur (refroidissement) ou l'entrée de la chaleur (« garde au frais »).
Les isolants les plus utilisés dans les applications courantes sont :
- les polymères : plastique, bois, caoutchouc...
- l'air emprisonné : dans les fils d'un vêtement, les poils d'un animal, un double vitrage...
- le vide entre deux parois : dewar.
Les mousses de polymère, comme le polystyrène expansé, présentent les avantages des polymères et de l'air.
Pour les applications à hautes températures, on utilise en général des céramiques.
Rapport entre les isolants électriques et thermiques
La conduction de la chaleur, dans les métaux, est assurée par les électrons de valence. Bon conducteur électrique signifie donc bon conducteur thermique. Mais la réciproque n'est pas nécessairement exacte : il existe des matériaux, comme l'oxyde de beryllium (BeO, matériau très toxique), bons conducteurs de la chaleur et isolants. On les emploie précisément dans les composants électroniques pour dissiper la chaleur produite par effet joule sans provoquer de court-circuit. Les huiles minérales sont également de bons conducteurs thermiques isolants au sens électrique (on se souviendra du pyralène, par exemple). On pourra aussi citer la graisse aux silicones.
Enfin, il existe des isolants thermiques et électriques, comme le quartz, par exemple.
Voir l'article Conducteur.