r.
En önemli yalıtım malzemesi havadır. Çeşitli katı, sıvı ve gazlar yalıtkanlarda elektrikli cihazlarda kullanılır. Küçük trafolar, jeneratörler, elektrik motorları ve tel bobinlerindeki yalıtım, polimer cila filminin dört katı kadar ince bir katmandan oluşur. Filmle yalıtılmış mıknatıs tel, mevcut alanın içinde dönüşlerin sayısını elde etmek için üreticilere izin verir. Kalın iletkenler için kullanılan sargılar, ek fiberglas yalıtım bandıyla paketlenmiştir. Sargılar ayrıca, elektriksel koronayı önlemek ve manyetizma kaynaklı tel titreşimini azaltmak için yalıtkan verniklerle kaplanır. Büyük güçlü trafo sargıları hala çoğunlukla kâğıt, ahşap, vernik ve mineralli yağ ile yalıtılmıştır. Bu malzemeler 100 yıldan fazla kullanılmasına rağmen hala ekonomik ve performans için yeterlidir. Alevin yayılmasını ve malzeme genelinde akımın akışını önlemek için, donanımın içindeki lastik kablolar ve devre kesiciler, cam takviyeli plastik yalıtkan malzemesi ile yalıtılabilir. 1970'lere kadar yapılmış eski cihazında, sıkıştırılmış taş pamuğundan yapılmış panolar bulunabilir. Bu güç frekanslarında yeterli bir yalıtkan iken, onarımı ve taşıması sırasında tehlikeli lifleri açığa çıkarabilir. Keçeli taş pamuğu ile yalıtılmış tel 1920'lerden beri yüksek sıcaklıklı ve engebeli uygulamalarda kullanılır. Bu tür teller ticari adı "Deltabeston" olarak General Electric tarafından satıldı.
Elektrik telleri polietilen, PVC, kauçuk benzeri polimerler, yağ yedirilmiş kâğıt, Teflon, silikon, ya da tadil edilmiş etilen tetrafloroetilen (ETFE) ile yalıtılabilir. PVC gibi esnek yalıtım malzemeler devreyi yalıtmak ve 'canlı' tel (600 volt veya daha az gerilime sahip) ile insan temasını önlemek için kullanılır.




Bohr yarıçapı

Bohr yarıçapı bir fizik sabitidir. Hidrojen atomunun, protonu ve elektronu arasındaki mesafeye eşittir. Bohr yarıçapının, bir atomda Bohr atom modeli içindeki rolünden dolayı adlandırılmak istenmiştir. Fakat bu olay Niels Bohr’dan sonra gerçekleşmiştir. Uluslararası birimler sisteminde Bohr yarıçapı:

Santimetre, gram, saniye birim sisteminde ise Bohr yarıçapı basitçe: 
2010 CODATA’ya Bohr yarıçapı 5,2917721092(17)×10−11 m olan bir değere sahiptir. Bohr atom modelinde, atomun yapısı, 1913 yılında Niels Bohr tarafından ileri sürülen, çekirdek etrafında yörüngede olan elektronlardan oluşur. Bu elektronların yörüngeleri, enerjilerine bağlıdır. En basit atom olan hidrojende, tek bir elektron yörüngesi vardır. Bu yörünge en düşük enerjiye sahiptir. Yörünge yarıçapı neredeyse Bohr yarıçapına eşittir. Bohr modeli artık kullanılmamasına rağmen, Bohr yarıçapı, atomik fizikte çok kullanışlıdır. Günümüz kuantum mekaniğinde, hidrojen atomunun anlaşılmasında, elektron ve protonun arasındaki ortalama mesafe ≈1.5a kadardır, Bohr yarıçapının değeri birazcık farklı olsa da, aynı büyüklük sıralamasındadır. Elektronun Bohr yarıçapının üçlülerinden biri uzunluk birimi ile bağdaştırılır. Diğer ikisi ise klasik elektron çapı (formula_9) ve elektronun Compton dalga boyudur (formula_10). Bohr yarıçapı, elektronun kütlesinden(formula_11), Plank sabitinden (formula_3) ve elektronun yükünden(formula_5) oluşmaktadır. Compton dalgaboyu ise formula_4, formula_3 ve ışık hızından formula_6 oluşmaktadır. Klasik elektron çapını ise formula_4, formula_6 and formula_5 oluşturur. 
Compton dalga boyu, Bohr yarıçapından 20 kat daha küçüktür. Buna karşı klasik elektron yarıçapı, Compton dalga boyundan 1000 kat daha küçüktür.

Bohr yarıçapı, indirgenmiş kütle etkisinden etkilenir, bu olay hidrojen atomunda aşağıdaki denklemde olduğu gibidir: 

Yukarıdaki denklemde, indirgenmiş kütle etkisi, sadece elektronun ve protonun dalga boylarının birbirine eklenmesiyle oluşan artan Compton dalda boyu kullanılarak elde edilmiştir.





Elektriksel kutupluluk

Elektriksel kutupluluk (pozitif ve negatif) her elektrik devresinde mevcuttur. Elektronlar, artı kutbundan eksi kutbuna doğru akar. Bir doğru akım (DC) devresindeki bir kutup, her zaman negatiftir, diğer kutupsa her zaman pozitiftir ve elektronlar sadece bir yönde akarlar. Bir alternatif akım (AC) devresinde ise akımın yönü sürekli değişir.

Doğru akım (DC) devrelerinde, pozitif kutup genellikle kırmızı (ya da "+") işaretlenir ve negatif kutup genelde siyah (ya da "-") işaretlenir. Fakat başka renk düzenleri de otomotiv ve telekomünikasyon sistemlerinde kullanılabilmektedir. Araba akülerinde, pozitif kutbun çapı negatif kutbun çapından daha büyüktür.
Hiçbir noktadan toprağa bağlı olmayan alternatif akım (AC) devrelerinde, kutupluluk önemli değildir çünkü her saniyede birçok kez kutuplaşma oluşmaktadır. Ek olarak: Bir iç şebeke sisteminde bu çok doğru değildir. Canlı olarak belirlenmiş ve siyah renkli olan bir tel vardır, diğer tel ise doğaldır ve beyaz renklidir. Bu beyaz telin kaynağı toprağa bağlanır. Kutuplulukta, teller arasındaki üretim döngüsüne göre analiz edildiğinde, güç 0-120 volt arasında değişir. Zaman içinde bir noktada, beyaz tel, siyah telin referansı ile negatif olacak. Alternatif akım döngülerinde tellerin birbirine göre potansiyel farkının bulunmadığı bir nokta vardır. Akım tersine dönerken bunu gözlemleyebiliriz. Döngüdeki bu nokta, alternatif akım devrelerindeki en yüksek voltun, doğru akım devrelerindeki en yüksek volttan daha etkili olduğunu açıklar. Bu döngünün frekansı saniyede 50 ile 60 arasında değişir. Bu değişim hangi ülkede bulunduğunuza bağlı olarak değişir. Topraklanmış sistemlerde, test lambasının ilk teline dokunarak bunu kanıtlayabilirsiniz. Lambanın diğer teli eğer siyah tele dokunuyorsa yanacaktır. Ama beyaza dokunuyorsa yanmaz çünkü beyaz tel topraklanmıştır. Bu olayda insan bedeninin kapasitans özelliğini kullanmış oluyoruz. Nötr kablonun, bir binanın servis giriş noktasında toprağa bağlanmış olması gerekir. Bunun en önemli amacı, yıldırım çarpmalarında yaralanmaları ve yangınları önlemektir. Ayrıca her ev aletinde, topraklamaya ayrılmış bir tel olmalıdır ki yıldırım dışındaki kazalarda da yangınları ve yaralanmaları önlesin. Bu tel servis giriş noktasına bağlı olan toprak hattı dışında başka bir toprak hattına asla bağlanmamalıdır. Bu tel yalıtımlı, yalıtımsız, bakır ya da alüminyum olabilir. Topraklama yalnızca yanlış akımı taşıyacaktır. Normal kullanımda hiçbir akım taşımaz. 
Modern arabalar “negatif dünya” elektrik sistemine sahiptirler. Bu durumda, bataryanın negatif terminali aracın metal gövdesine bağlanır ve pozitif terminal aradaki sistemlere akım sağlar. Ancak, bazı eski arabalarda bu durumun tam tersi de izlenebilir.




Elektrofor

Elektrofor, elektrostatik indüksiyon süreci ile elektrostatik yük üretmek için kullanılan basit bir jeneratördür. İlk sürümü 1762 de İsveçli bilim adamı, Johan Carl Wilcke tarafından keşfedildi. Fakat bunu geliştiren ve yaygınlaştıran, 1775 yılında İtalyan bilim adamı Alessandro Volta oldu. Elektrofor kelimesi de onun tarafından kullanıldı.

Elektrofor yalıtıcı kolu ile bir yalıtkan plakası ve bir metal plakadan oluşur. Yalıtkan levha önce kürk veya bezle ovularak sürtünmeyle elektriklenme etkisi ile tahsil edilir. Bu tartışma için, sürtünme tarafından yalıtkan kazançları negatif yük olarak düşünün. Metal levha daha sonra yalıtkan plakası üzerine yerleştirilir. Mikroskobik teması kötü olduğu için, yalıtkan, şarjın önemli bir kısmını aktaramaz. Bunun yerine yüklü yalıtkanın, metal kısmını ayırmasına sebep olur. Bu yük, iki bölgeyi geliştirir. Pozitif yükler, yalıtkanın aşağı doğru bakacağı tarafına çekiliyor. Onu pozitif yüklüyor, negatif yükler yukarı doğru bakacağı tarafına püskürtüldüğü zaman, yalıtkanın negatif yükleniyor. Böylece elektrofor bir elektriksel bütünlük olarak tarafsız kalmış oluyor. Ardından, yukarı bakacağı şekilde negatif yük boşaltılmadan topraklanır. Sonunda metal plaka sadece pozitif yükü taşıyacaktır.
Yalıtkan üzerindeki yük bu süreçte bitmediği için, metal tabaka üzerindeki yük deneyler için kullanılabilir. Örneğin, metal iletkenlere yük akıtmak için kullanılabilir ve yüksüz plaka tekrar başka yükler taşıyabilir. Bu istenilen sıklıkta tekrar edilebilir, Bu nedenle, şarj sınırsız miktarda tek şarjla elde edilebilir. Elektroforun en büyük örneği, 1977 yılında alman bilim adamı Georg Cristoph Lichtenberg tarafından inşa edildi. 2 metre uzunluğundaydı. Bu 38 santimlik kıvılcım üretti. Ağaçsı işaretleri oluşturmak için onun deşarjları kullanılır.

Evrende yük muhafaza edilir. Elektrofor, kısaca negatif ve pozitif yük olmak üzere ayrılır. Pozitif veya negatif yük, metal tabaka üzerinde biter ve karşı yük topraklamadan sonra bir başka obje içinde saklanır. Bu ayırma çalışmaları, yüksüz objelerde en yüksek enerji durumu elde edilene kadar sürer. Çalışma, karşıt yüklü reçine tabakadan, metal yüklü olan tabaka yükseltilerek yapılır. Sisteme verilen bu ek enerji yük ayrılması şeklinde potansiyel enerjiye dönüştürülür. Bu nedenle metal plaka yükselterek aslında yalıtkan plakasına göre gerilimini artırır. Böylece elektrofor, aslında Wimschurt makineleri ve Van de Graaf jeneratörüyle aynı prensipte kullanılan, elle çalıştırılan bir elektrostatik jeneratördür.




Gerilim kaynağı

Gerilim kaynağı, sabit bir voltaj sağlayan iki kutuplu araçtır. İdeal bir gerilim kaynağı yük direncinden ve çıkış akımından bağımsız olarak sabit voltaj sağlayabilir. Ancak, gerçek dünyada bir gerilim kaynağı sınırsız akımı temin edemez. Gerilim kaynağı bir iki yönlü akım kaynağıdır. Gerçek dünyada elektrik enerjisinin kaynakları olan piller jeneratörler ve güç sistemleri, ideal gerilim kaynaklarının birleştirilmesi olarak modellendirilebilir.

İdeal gerilim kaynakları genellikle gerçek elektrik devrelerinin incelenmesini kolaylaştıran matematiksel bir soyutlama olarak kullanılır. Eğer gerilim, bir ideal gerilim kaynağından çıkıyorsa, devrede herhangi bir değişkeni bağımsız bir şekilde belirtebilir, buna bağımsız gerilim kaynağı denir. Tersine, eğer bir gerilim kaynağından çıkan voltaj başka kaynaklar tarafından belirleniyorsa buna bağımlı, kontrollü güç kaynağı denir. Elektrik sistemlerindeki bir arıza incelenirken, birbirine bağlantılı bütün hatlara