Razlika med izolatorjem in dielektrikom

Izolator proti dielektriku

Izolator je material, ki ne omogoča pretoka električnega toka pod vplivom električnega polja. Dielektrični material je material z izolacijskimi lastnostmi, ki polarizira pod vplivom električnega polja.

Več o Insulatorju

Odpornost na pretočne elektrone (ali tok) izolatorja je posledica kemične vezi materiala. Skoraj vsi izolatorji imajo v sebi močne kovalentne vezi, zato so elektroni tesno vezani na jedro, kar močno omejuje njihovo gibljivost. Zrak, steklo, papir, keramika, ebonit in številni drugi polimeri so električni izolatorji.

Za razliko od uporabe vodnikov se izolatorji uporabljajo v okoliščinah, ko je treba zaustaviti ali omejiti tok. Mnoge prevodne žice so izolirane s fleksibilnim materialom, da se prepreči električni udar in motnje neposrednega toka neposredno. Osnovni materiali za tiskana vezja so izolatorji, ki omogočajo nadzorovan stik med elementi diskretnega vezja. Nosilne konstrukcije za kable za prenos moči, kot so puše, so izdelane iz keramike. V nekaterih primerih se plini uporabljajo kot izolator, najpogostejši primer so prenosni kabli z visoko močjo.

Vsak izolator ima svoje meje, da prenese potencialno razliko v materialu, ko doseže napetost, ki omeji upornost izolatorja in električni tok začne teči skozi material. Najpogostejši primer je razsvetljava, ki je električna razpad zraka zaradi ogromne napetosti v gromoznih grlih. Razčlenitev, pri kateri pride do električnega razpada materiala, je poznana kot okvara predrtja. V nekaterih primerih se lahko zrak zunaj trdnega izolatorja napolni in pokvari. Takšna razčlenitev je znana kot prelomna napetostna napetost.

Več o Dielektriki

Ko je dielektrik postavljen znotraj električnega polja, se elektroni pod vplivom premaknejo iz svojih povprečnih ravnotežnih položajev in se poravnajo tako, da reagirajo na električno polje. Elektroni se privlačijo proti večjemu potencialu in puščajo dielektrični material polariziran. Sorazmerno pozitivni naboji, jedra, so usmerjeni proti spodnjemu potencialu. Zaradi tega se ustvari notranje električno polje v smer, ki je nasprotna smeri zunanjega polja. Posledica tega je manjša neto jakost polja znotraj dielektrika kot zunaj. Zato je tudi potencialna razlika v dielektriku majhna.

Ta lastnost polarizacije je izražena s količino, imenovano dielektrična konstanta. Materiali z visoko dielektrično konstanto so znani kot dielektriki, medtem ko so materiali z nizko dielektrično konstanto običajno izolatorji.

V glavnem se dielektriki uporabljajo v kondenzatorjih, ki povečajo sposobnost kondenzatorja, ki shranjuje površinski naboj, kar daje večjo kapacitivnost. Za to so izbrani dielektriki, odporni na ionizacijo, ki omogočajo večje napetosti na kondenzatorskih elektrodah. Dielektriki se uporabljajo v elektronskih resonatorjih, ki imajo resonanco v ozkem frekvenčnem pasu, v mikrovalovnem območju.