Isolator vs Dielectric
En isolator är ett material som inte tillåter ström av elektrisk ström under påverkan av ett elektriskt fält. Ett dielektrikum är ett material med isolerande egenskaper som polariseras under inverkan av ett elektriskt fält.
Mer om isolator
Motstånd mot flödeselektroner (eller ström) i en isolator beror på materialets kemiska bindning. Nästan alla isolatorer har starka kovalenta bindningar inuti, så elektronerna är hårt bundna till kärnan, vilket kraftigt begränsar deras rörlighet. Luft, glas, papper, keramik, ebonit och många andra polymerer är elektriska isolatorer.
I motsats till användningen av ledare, används isolatorer i situationer där strömflödet måste stoppas eller begränsas. Många ledande ledningar är isolerade med ett flexibelt material, för att förhindra elektriska stötar och störningar av ett annat strömflöde direkt. Basmaterial för tryckta kretskort är isolatorer, vilket möjliggör kontrollerad kontakt mellan de diskreta kretselementen. Stödkonstruktioner för kraftöverföringskablarna, såsom bussningar, är gjorda av keramik. I vissa fall används gaser som isolator, det vanligaste exemplet är kraftöverföringskablar.
Varje isolator har sina gränser för att motstå en potentialskillnad över materialet, när spänningen når den gränsen bryter isolatorns resistiva natur och den elektriska strömmen börjar flyta genom materialet. Det vanligaste exemplet är lightening, som är en elektrisk nedbrytning av luft på grund av enorm spänning i åskmoln. Ett haveri där det elektriska genombrottet sker genom materialet kallas punkteringshaveri. I vissa fall kan luft utanför en solid isolator laddas och gå sönder för att leda. Ett sådant genombrott är känt som ett överslagsspänningsavbrott.
Mer om dielektrikum
När ett dielektrikum placeras inuti ett elektriskt fält, rör sig elektronerna under påverkan från dess genomsnittliga jämviktspositioner och riktar sig på ett sätt att svara på det elektriska fältet. Elektroner attraheras mot den högre potentialen och lämnar det dielektriska materialet polariserat. Relativt positiva laddningar, kärnorna, är riktade mot den lägre potentialen. På grund av detta skapas ett internt elektriskt fält i riktningen motsatt riktningen för det yttre fältet. Detta resulterar i en lägre nettofältstyrka inuti dielektrikumet än på utsidan. Därför är potentialskillnaden i dielektrikum också låg.
Denna polarisationsegenskap uttrycks av en storhet som kallas dielektrisk konstant. Material som har en hög dielektricitetskonstant kallas dielektrikum, medan material med låg dielektricitetskonstant vanligtvis är isolatorer.
Främst dielektrikum används i kondensatorer, vilket ökar kondensatorns förmåga att lagra ytladdning, vilket ger en större kapacitans. Dielektrika som är resistenta mot jonisering väljs för detta, för att tillåta högre spänningar över kondensatorelektroderna. Dielektrikum används i elektroniska resonatorer, som uppvisar resonans i ett sm alt frekvensband, i mikrovågsområdet.
Vad är skillnaden mellan isolatorer och dielektrika?
• Isolatorer är material som är resistenta mot elektriska laddningsflöden, medan dielektrikum också är isolerande material med speciella polarisationsegenskaper.
• Isolatorer har en låg dielektricitetskonstant, medan dielektrikum har relativt hög dielektricitetskonstant
• Isolatorer används för att förhindra laddningsflöde medan dielektrikum används för att förbättra laddningslagringskapaciteten hos kondensatorer.
