Rozdiel medzi izolátorom a dielektrikom

Izolátor vs dielektrikum

Izolátor je materiál, ktorý neumožňuje tok elektrického prúdu pod vplyvom elektrického poľa. Dielektrikum je materiál s izolačnými vlastnosťami, ktorý polarizuje pôsobením elektrického poľa.

Viac o izolátore

Odolnosť prúdových elektrónov (alebo prúdu) izolátora je spôsobená chemickým spojením materiálu. Takmer všetky izolátory majú vo vnútri silné kovalentné väzby, takže elektróny sú pevne viazané na jadro, čo silne obmedzuje ich pohyblivosť. Elektrické izolátory sú vzduch, sklo, papier, keramika, ebonit a mnoho ďalších polymérov.

Na rozdiel od použitia vodičov sa izolátory používajú v situáciách, keď je potrebné zastaviť alebo obmedziť tok prúdu. Mnoho vodivých vodičov je izolované flexibilným materiálom, aby sa zabránilo priamemu úrazu elektrickým prúdom a rušeniu iného prúdu. Základnými materiálmi pre dosky s plošnými spojmi sú izolátory, ktoré umožňujú riadený kontakt medzi prvkami diskrétnych obvodov. Nosné konštrukcie pre káble na prenos energie, napríklad priechodky, sú vyrobené z keramiky. V niektorých prípadoch sa ako izolátor používajú plyny. Najbežnejším príkladom sú vysoko výkonné prenosové káble.

Každý izolátor má svoje limity, aby vydržal potenciálny rozdiel v materiáli, keď napätie dosiahne túto hranicu, odporová povaha izolátora sa zlomí a elektrický materiál začne pretekať materiálom. Najbežnejším príkladom je blesk, ktorý je elektrickým prúdom vzduchu spôsobeným enormným napätím v búrkach. Porucha, pri ktorej dôjde k elektrickému poškodeniu materiálu, sa nazýva porucha vpichu. V niektorých prípadoch sa vzduch mimo pevného izolátora môže nabiť a pokaziť. Takáto porucha sa nazýva porucha napätia preskoku.

Viac o dielektrike

Keď je dielektrikum umiestnené vo vnútri elektrického poľa, elektróny pod vplyvom sa pohybujú zo svojich priemerných rovnovážnych polôh a vyrovnávajú sa tak, aby reagovali na elektrické pole. Elektróny sú priťahované smerom k vyššiemu potenciálu a nechávajú dielektrický materiál polarizovaný. Relatívne pozitívne náboje, jadrá, sú zamerané na nižší potenciál. Z tohto dôvodu sa vytvára vnútorné elektrické pole v smere opačnom k ​​smeru vonkajšieho poľa. To má za následok nižšiu intenzitu poľa vo vnútri dielektrika ako zvonka. Potenciálny rozdiel v dielektriku je preto tiež nízky.

Táto polarizačná vlastnosť je vyjadrená veličinou nazývanou dielektrická konštanta. Materiál, ktorý má vysokú dielektrickú konštantu, sa označuje ako dielektrikum, zatiaľ čo materiály s nízkou dielektrickou konštantou sú zvyčajne izolátory..

Dielektriká sa používajú hlavne v kondenzátoroch, ktoré zvyšujú schopnosť kondenzátora ukladať povrchový náboj, a tým dávajú väčšiu kapacitu. Na tento účel sa vybrali dielektriká, ktoré sú odolné voči ionizácii, aby sa umožnilo väčšie napätie na kondenzátorových elektródach. Dielektrika sa používajú v elektronických rezonátoroch, ktoré vykazujú rezonanciu v úzkom frekvenčnom pásme, v mikrovlnnej oblasti.