Le vide est quant à lui un milieu isolant qui ne conduit pas le courant électrique, il peut donc servir d'isolant. Le bois lorsqu'il est sec ne conduit pas l'électricité. Cependant, lorsqu'il est mouillé, il s'avère être un matériau conducteur, ce qui le rend dangereux en présence d'un courant électrique.
Le bois, par exemple, est isolant lorsqu'il est sec mais peut devenir conducteur lorsqu'il est mouillé. Et si l'eau elle-même n'est pas conductrice à l'état pur, elle le devient lorsqu'elle est remplie d'impuretés, de minéraux (comme l'eau du robinet, les eaux de sources et les eaux minérales) ou lorsqu'elle est salée.
On le voit donc, de manière générale, les métaux constituent de très bons conducteurs électriques. À l'inverse, les autres matières solides (bois, papier, tissu, plastique, verre, etc.) ne le sont pas, à quelques exceptions près.
Si le bois est en effet entre 10 et 15 fois plus isolant que les matériaux maçonnés que sont la pierre, la brique ou le béton, il est malheureusement aussi entre 3 et 7 fois plus conducteur que les vrais isolants!
Les matériaux isolants sont nombreux. Citons notamment le plastique, le verre, le caoutchouc, le papier, le bois sec, la porcelaine, le carton, etc. L'air et l'eau sont également isolants, la plupart du temps. L'eau n'est isolante qu'à l'état pur, et l'air peut se charger d'électricité pendant les orages.
Le bois sec, constitué de cellulose et de lignine, est un isolant électrique (un « diélectrique »), tandis que l'eau, surtout si elle est chargée en ions, est conductrice.
2) Matériaux conducteurs et matériaux isolants
Les métaux (aluminium, fer, cuivre, acier, or, argent) et le graphite sont de bons conducteurs électriques. Le bois, les matières plastiques, le verre et le papier sont des isolants.
Le bois est, selon les professionnels, 12 à 15 fois plus isolant que le béton, mais le bois est également 3 à 7 fois plus conducteur que les vrais isolants... C'est en effet la conductivité thermique, qui est l'une des caractéristiques thermiques des matériaux, qui définit la performance d'un isolant.
Isolation: La résistance thermique du bois reste bien trop faible pour se suffire à elle-même, environ R= 1.66 m²K/W pour une épaisseur de murs de 20cm.
Selon Tian Li, un scientifique participant au projet, le nanowood est un meilleur isolant que « la plupart des autres isolants thermiques actuels, y compris la mousse de polystyrène« . Il souligne aussi les avantages de ce produit en tant que matériau de construction.
Les isolants électriques sont également appelés matériaux diélectriques. Cela signifie qu'ils sont composés d'une matière ne contenant aucune charge libre susceptible de conduire les électrons. En effet, pour se déplacer, l'électricité a besoin de transférer les charges électriques qui la composent.
L'eau pure est-elle isolante ? L'eau pure, par définition, n'a été mélangée à aucun autre composé et ne devrait donc contenir aucun ion. Cependant il se produit une transformation chimique au sein des molécules d'eau qui conduit à la formation d'ions hydrogène et d'ions hydroxyde.
Parmi les meilleurs métaux conducteurs d'électricité, on trouve : Le cuivre. L'argent. L'aluminium.
Parmi les matériaux ayant des caractéristiques électriques isolantes, le verre s'affirme comme un candidat idéal. Son utilisation est cependant conditionnée par la manière dont les contraintes mécaniques sont appréhendées.
À ma connaissance, tout les métaux sont conducteurs de l'électricité. Par contre dans la catégorie des métalloïde on trouve des isolants comme le silicium, le germanium, le tellurium ou le sélénium qui sont isolants.
Dans un isolant, les électrons restent localisés. Ils peuvent se déplacer sur des distances qui n'excèdent pas la taille de l'atome (10-10 m). Exemples : Le bois, le verre et les matières plastiques sont des matériaux isolants. Dans un isolant, un excès d'électrons est localisé.
A l'heure actuelle, on considère que la ouate de cellulose et le liège sont les matériaux les plus isolants. Ces matériaux écologiques sont efficaces thermiquement mais présentent aussi d'excellentes propriétés d'isolation phonique.
À part le polyuréthane (déconseillé par Que Choisir en intérieur, voir encadré Matériaux), le mieux, c'est la laine de verre. On en trouve avec un λ de 0,03, contre une moyenne, tous isolants courants confondus, de 0,04. Soit 14 cm d'épaisseur au lieu de 18 pour une même résistance thermique.
Bien que moins répandues, les constructions isolées par l'extérieure ou construite en monomur (brique, béton cellulaire) permettent de limiter le phénomène. En construction ossature bois, le phénomène de pont thermique est quasiment nul : le bois est un mauvais conducteur de chaleur.
La laine de chanvre est recommandée pour ses hautes performances. On la considère comme la meilleure solution écologique du marché. On peut l'utiliser pour l'isolation de la toiture, des murs ou encore du sol. Elle se présente sous forme de panneaux, de rouleaux ou encore en vrac.
Le cuivre, avec une conductivité thermique de 380 W m−1 K−1 , est ainsi plus de 10 000 fois plus conducteur de la chaleur que le polyuréthane (0,023 W m−1 K−1 ).
L'eau pure (eau distillée) est effectivement assez peu conductrice de l'électricité. Dans l'eau du robinet se trouvent des sels dissous qui la rendent plus conductrice de l'électricité que l'eau pure.
La manip marche, mais en prenant quelques précautions : en effet, l'eau, même salée, n'est qu'un médiocre conducteur, c'est-à-dire que sa résistivité est très grande comparée à celle d'un métal quelconque.
Le plastique, le verre et la céramique empêchent effectivement le passage du courant électrique : ce sont des isolants électriques. Pour que le courant électrique circule dans un circuit, il faut que ce circuit soit entièrement composé de matériaux conducteurs.