Изолатор срещу диелектрик
Изолаторът е материал, който не позволява протичането на електрически ток под въздействието на електрическо поле. Диелектрикът е материал с изолационни свойства, който се поляризира под въздействието на електрическо поле.
Повече за изолатора
Устойчивостта на потока електрони (или ток) на изолатор се дължи на химическото свързване на материала. Почти всички изолатори имат силни ковалентни връзки вътре, така че електроните са здраво свързани с ядрото, което силно ограничава тяхната мобилност. Въздух, стъкло, хартия, керамика, ебонит и много други полимери са електрически изолатори.
За разлика от използването на проводници, изолаторите се използват в ситуации, в които токовият поток трябва да бъде спрян или ограничен. Много проводящи проводници са изолирани с гъвкав материал, за да предотвратят токов удар и смущения при друг ток, протичащ директно. Основните материали за печатните платки са изолатори, позволяващи осъществяването на контролиран контакт между отделните елементи на веригата. Носещите структури за електропреносните кабели, като втулки, са направени от керамика. В някои случаи газовете се използват като изолатор, най-често срещаният пример са преносни кабели с висока мощност.
Всеки изолатор има своите граници да издържа на потенциална разлика в материала, когато напрежението достигне това ограничение, резистивният характер на изолатора се счупва и електрическият ток започва да тече през материала. Най-често срещаният пример е светкавицата, която е електрически пробив на въздуха поради огромно напрежение в гръмотевични облаци. Повреда, при която електрическият повреда възниква през материала, е известна като повреда чрез пробиване. В някои случаи въздухът извън твърд изолатор може да се зареди и да се разпадне, за да проведе. Такава повреда е известна като разбивка на напрежението на мигане.
Повече за диелектриците
Когато диелектрик е поставен в електрическо поле, електроните под въздействието се преместват от средните си равновесни позиции и се подреждат по начин, който реагира на електрическото поле. Електроните се привличат към по-високия потенциал и оставят диелектричния материал поляризиран. Относително положителните заряди, ядрата, са насочени към по-ниския потенциал. Поради това се създава вътрешно електрическо поле в посока, обратна на посоката на външното поле. Това води до по-ниска нетна сила на полето вътре в диелектрика, отколкото отвън. Следователно потенциалната разлика в диелектрика също е ниска.
Това поляризационно свойство се изразява чрез величина, наречена диелектрична константа. Материали с висока диелектрична константа са известни като диелектрици, докато материалите с ниска диелектрична константа обикновено са изолатори.
В кондензаторите се използват главно диелектрици, които увеличават способността на кондензатора да съхранява повърхностен заряд, като по този начин осигуряват по-голям капацитет. За това се избира диелектрик, който е устойчив на йонизация, за да позволи по-високи напрежения през електродите на кондензатора. Диелектриците се използват в електронни резонатори, които показват резонанс в тясна честотна лента в микровълновата област.
Каква е разликата между изолатори и диелектрици?
• Изолаторите са материали, които са устойчиви на поток от електрически заряд, докато диелектриците също са изолационни материали със специално свойство на поляризация.
• Изолаторите имат ниска диелектрична константа, докато диелектриците имат относително висока диелектрична константа
• Изолаторите се използват за предотвратяване на потока на заряд, докато диелектриците се използват за подобряване на капацитета за съхранение на заряд на кондензаторите.
