Nyckelskillnaden mellan dielektricitetskonstant och dielektrisk styrka är att dielektricitetskonstanten är förhållandet mellan kapacitansen hos ett isolerande material och kapacitansen hos vakuum, medan dielektrisk styrka är den elektriska styrkan hos ett isolerande material.
Dielektrisk konstant är ett förhållande och har inga måttenheter medan dielektrisk styrka har SI-enheten volt per meter eller V/m. Dessutom är dielektrisk hållfasthet en inneboende egenskap hos ett speciellt isoleringsmaterial.
Vad är dielektrisk konstant?
Dielektrisk konstant är en egenskap hos ett elektriskt isolerande material som är lika med förhållandet mellan materialets kapacitans och vakuumets kapacitans. Vanligtvis använder vi termen dielektrisk konstant utbytbart med termen "relativ permittivitet", även om de har små skillnader. Ett elektriskt isolerande material är känt som ett "dielektrikum". I definitionen av dielektricitetskonstant hänvisar termen kapacitans för ett material till kapacitansen hos en kondensator som är fylld med det specifika materialet. Vid bestämning av vakuumets kapacitans hänvisar det till kapacitansen hos en identisk kondensator utan dielektriskt material.
Figur 01: Trä är ett isolerande material
I en kondensator finns det parallella plattor emellan som kan fyllas med det dielektriska materialet. Närvaron av ett dielektriskt material mellan dessa två plattor ökar alltid kapacitansen. Det betyder att det ökar förmågan hos kondensatorn att lagra motsatta laddningar på varje platta, jämfört med dess förmåga att hålla laddningarna när det finns ett vakuum mellan två plattor. För den vakuumfyllda kondensatorn anses kapacitansen vara en som referensstandard. Därför visar alla dielektriska material en dielektrisk konstant som är mer än en.
Vad är dielektrisk styrka?
Dielektrisk styrka är den elektriska styrkan hos ett isolerande material. Det finns dock två lite olika definitioner för denna term inom fysikområdet. När man överväger ett rent elektriskt isolerande material, är dielektrisk styrka det maximala elektriska fältet som materialet kan motstå under idealiska förhållanden utan att genomgå något elektriskt haveri. Å andra sidan, när man överväger den dielektriska styrkan för en specifik del av ett dielektriskt material och placeringen av elektroderna, är dielektricitetskonstanten det minsta pålagda elektriska fältet som kan resultera i dess elektriska genombrott. SI-enheten för mätning av dielektrisk styrka är volt per meter V/m.
Den dielektriska hållfastheten hos ett isolerande material är en inneboende egenskap hos det bulkmaterialet som är oberoende av materialets konfiguration. Den kallas "den inneboende dielektriska styrkan", och den motsvarar mätningen av den dielektriska styrkan som mäts för ett rent material under idealiska laboratorieförhållanden.
Flera faktorer kan påverka den skenbara dielektriska styrkan. Till exempel minskar dielektrisk hållfasthet med ökad provtjocklek, den minskar med ökad driftstemperatur, den minskar med ökad frekvens, den tenderar att minska med ökad luftfuktighet (denna faktor är för gaser), etc.
Vad är skillnaden mellan dielektrisk konstant och dielektrisk styrka?
Dielektrisk konstant och dielektrisk styrka är två olika termer. Den viktigaste skillnaden mellan dielektrisk konstant och dielektrisk styrka är att dielektricitetskonstanten är förhållandet mellan kapacitansen hos ett isolerande material och vakuumets kapacitans, medan dielektrisk styrka är den elektriska styrkan hos ett isolerande material.
Nedan infographic sammanfattar skillnaderna mellan dielektricitetskonstant och dielektrisk styrka i tabellform.
Sammanfattning – dielektrisk konstant vs dielektrisk styrka
Dielektrisk konstant är en egenskap hos ett elektriskt isolerande material som är lika med förhållandet mellan materialets kapacitans och vakuumets kapacitans. Dielektrisk hållfasthet är den elektriska styrkan hos ett isolerande material. Därför är nyckelskillnaden mellan dielektrisk konstant och dielektrisk styrka att dielektricitetskonstanten är förhållandet mellan kapacitansen hos ett isolerande material och vakuumkapacitansen medan dielektrisk styrka är den elektriska styrkan hos ett isolerande material.
