פיזיקה מבודדת

מבודד, כל אחד מחומרים שונים החוסמים או מעכבים את זרימת הזרמים החשמליים או התרמיים.

אטום: מוליכים ומבודדים

הדרך בה אטומים קשורים זה לזה משפיעה על התכונות החשמליות של החומרים שהם יוצרים. לדוגמה, בחומרים המוחזקים על ידי

למרות שבדרך כלל נחשבים לבידוד חשמלי כחומר שאינו מוליך, הוא למעשה מתואר טוב יותר כמוליך לקוי או כחומר בעל עמידות גבוהה לזרימת הזרם החשמלי. חומרי בידוד ומוליכה שונים מושווים זה בזה בעניין זה באמצעות קבוע חומר המכונה התנגדות. ראו גם מוליכים למחצה.

מבודדים חשמליים משמשים להחזקת המוליכים במצב, תוך הפרדתם זה מזה ובין מבנים מסביב. הם יוצרים מחסום בין חלקים המופעלים במעגל חשמלי ומגבילים את זרימת הזרם לחוטים או נתיבי הולכה אחרים כרצונכם. בידוד מעגלים חשמליים הוא דרישה הכרחית להפעלה מוצלחת של כל המכשירים החשמליים והאלקטרוניים. חומרים מסוגים שונים משמשים כמבודדים חשמליים, כאשר הבחירה נעשית בעיקר על בסיס הדרישות הספציפיות של כל יישום. מוליכי הנחושת המשמשים בחיווט החשמלי של בתים ומפעלי תעשיה מבודדים זה מזה ומהבניין על ידי גומי או פלסטיק. קווי חשמל תקורה נתמכים על מבודדי חרסינה שאינם מושפעים מחשיפה חיצונית. גנרטורים ומנועים חשמליים גדולים הפועלים במתחים ובטמפרטורות גבוהות מבודדים לעיתים קרובות עם נציץ. ביישומים מסוימים נעשה שימוש בבידוד מוצק בשילוב עם בידוד נוזלי או גזי. בשנאים בעלי מתח גבוה למשל, בידוד מוצק מספק קשיחות מכנית, בעוד שנפט או חומרים נוזליים אחרים תורמים להגברת חוזק הבידוד ומשמשים להסרת חום מהציוד. במבנים המיקרוסקופיים של מעגלים משולבים ניתן להשתמש בחומרי בידוד כמו סיליקון ניטריד בעוביים קטנים כמו מיקרון.

חומרי בידוד תרמיים כוללים פיברגלס, פקק וצמר סלעים, צמר סלעים המיוצר על ידי פיצוץ סילון קיטור דרך סלע יצוק או אבן גיר או דרך סיגים. חומרים אלה ואחרים בעלי מוליכות תרמית נמוכה מעכבים את קצב זרימת החום. הם מפרקים את נתיב זרימת החום על ידי אטימותם לחום קורן ועל ידי ייצוב מרחבי אוויר רבים. מוליכות תרמית בדרך כלל אינה קבועה עבור כל חומר נתון אך משתנה עם הטמפרטורה. המוליכות יורדת עם עליית הטמפרטורה ברוב המתכות ומוצקים גבישיים אחרים, אך היא עולה בחומרים אמורפיים כמו זכוכית.