Epäjohtavuus

Epäjohtavuus tarkoittaa aineen kykyä vastustaa sähkövirran kulkua. Termi kuvaa johtuvuuden puutetta ja on vastakohta johtavuudelle. Epäjohtavuutta käytetään kuvaamaan eristeitä, dielectrejä ja muita materiaaleja, jotka estävät sähkövirran kulun tehokkaasti. Se on keskeinen käsite sähkö- ja materiaalitekniikassa sekä rakentamisessa.

Fyysinen perusta: Sähköjohtavuus σ (Siemens per metri) ja resistiviteetti ρ (ohmimetri) ovat käänteisiä: σ = 1/ρ. Epäjohtavuus ilmenee suurina resistiviteetteina. Esimerkkejä: eristeissä ρ voi olla 10^8–10^12 Ω·m tai suurempi; hyville johtimille, kuten kuparille, ρ on noin 1,7×10^-8 Ω·m. Dielektrisillä aineilla on korkea eristyskyky, ja ne kestävät suuria jännitteitä ennen dielektrisen epäonnistumisen syntyä.

Tekijät: Epäjohtuvuuteen vaikuttavat lämpötila, kosteus, epäpuhtaudet sekä mikrorakenne. Usein johtavuus kasvaa lämpötilan tai kosteuden lisääntyessä, mikä heikentää eristystoimintaa. Lisäksi materiaaleihin liittyvät mekaaniset rasitukset, vanheneminen sekä altistuminen säteilylle voivat muuttaa johtuvuusominaisuuksia.

Sovellukset ja mittaus: Epäjohtavuutta hyödynnetään eristeinä sähkökaapeleissa, rakennusmateriaaleissa ja elektronisissa eristeissä. Johtuvuuden tai resistiviteetin mittauksia varten käytetään ohmimittareita, nelipiste-mittauksia tai impedanssimittauksia; dielektrinen lujuus ja läpäisympäristön tilat määrittävät eristemateriaalien käytön turvallisesti.