Skirtumas tarp izoliatoriaus ir dielektriko

Izoliatorius vs dielektrikas

Izoliatorius yra medžiaga, kuri, veikiant elektriniam laukui, neleidžia tekėti elektros srovei. Dielektrikas yra medžiaga, pasižyminti izoliacinėmis savybėmis, kuri poliarizuojasi veikiant elektriniam laukui.

Daugiau apie izoliatorių

Atsparumą izoliatoriaus srauto elektronams (arba srovei) lemia cheminis medžiagos sujungimas. Beveik visų izoliatorių viduje yra stiprūs kovalentiniai ryšiai, todėl elektronai yra stipriai sujungti su branduoliu, smarkiai ribodami jų judumą. Oras, stiklas, popierius, keramika, ebonitas ir daugelis kitų polimerų yra elektros izoliatoriai.

Skirtingai nuo laidininkų, izoliatoriai naudojami tais atvejais, kai srovės srautas turi būti sustabdytas ar apribotas. Daugelis laidžių laidų yra izoliuojami lanksčia medžiaga, kad būtų išvengta elektros smūgio ir trukdžių tiesiogiai kitai srovei. Spausdintinių plokščių pagrindinės medžiagos yra izoliatoriai, leidžiantys valdyti kontaktą tarp atskirų grandinių elementų. Galios perdavimo kabelių, tokių kaip įvorės, atraminės konstrukcijos yra pagamintos iš keramikos. Kai kuriais atvejais dujos naudojamos kaip izoliatorius. Dažniausiai matomas pavyzdys yra didelės galios perdavimo kabeliai.

Kiekvienas izoliatorius turi tam tikras ribas, kad galėtų atlaikyti potencialų skirtumą tarp medžiagų, kai įtampa pasiekia tą ribą, kad izoliatoriaus varžinis pobūdis nutrūksta, o per medžiagą pradeda tekėti elektros srovė. Labiausiai paplitęs pavyzdys yra apšvietimas, tai yra oro sugedimas elektra dėl didžiulės įtampos griaustiniuose. Suskirstymas, kai elektros energija įvyksta per medžiagą, yra žinomas kaip punkcija. Kai kuriais atvejais oras, esantis už kieto izoliatoriaus, gali būti įkrautas ir suskaidyti, kad galėtų elgtis. Toks suskirstymas yra žinomas kaip trumposios įtampos nutrūkimas.

Daugiau apie dielektrikus

Kai dielektrikas įdedamas į elektrinio lauko vidų, veikiami elektronai juda iš savo vidutinės pusiausvyros padėties ir pasiskirsto taip, kad reaguotų į elektrinį lauką. Elektronai traukia link didesnio potencialo ir palieka dielektrinę medžiagą poliarizuotą. Santykinai teigiami krūviai, branduoliai, nukreipti į mažesnįjį potencialą. Dėl to vidinis elektrinis laukas sukuriamas kryptimi, priešinga išorinio lauko krypčiai. Tai lemia mažesnį grynąjį lauko stiprį dielektriko viduje nei išorėje. Todėl potencialus dielektriko skirtumas taip pat yra mažas.

Ši poliarizacijos savybė išreiškiama dydžiu, vadinamu dielektrine konstanta. Medžiagos, turinčios didelę dielektrinę konstantą, vadinamos dielektrikais, o medžiagos, kurių dielektrinė konstanta yra maža, paprastai yra izoliatoriai.

Dažniausiai dielektrikai naudojami kondensatoriuose, kurie padidina kondensatoriaus gebėjimą kaupti paviršiaus paviršių, taigi, suteikiama didesnė talpa. Tam parenkama jonizacijai atspari dielektrika, kad kondensatoriaus elektroduose būtų didesnė įtampa. Dielektrikai naudojami elektroniniuose rezonatoriuose, kurių rezonansas yra siaurame dažnių diapazone, mikrobangų srityje.