Rozdíl mezi dielektrickou konstantou a dielektrickou silou

Chování dielektrik v elektrických polích je i nadále oblastí studia, která fascinovala některé zvědavé mysli včetně fyziků, elektrotechniků, materiálových vědců a v poslední době i biologů. Co je ale dielektrické? Dielektrikum je izolační materiál se špatným vodičem elektřiny, ale se schopností ukládat elektrický náboj. Jsou přesným opakem dirigentů, proto se často nazývají izolátory. Chování dielektriky v elektrických polích je zásadně sjednocujícím přístupem založeným na principech fyziky a techniky. K lepšímu pochopení dielektrik je zapotřebí mnohem širšího přístupu. Klíčové elektrické vlastnosti, které nás zajímají, jsou dielektrická konstanta a dielektrická pevnost.

Dielektrická pevnost izolačního materiálu je jeho schopnost působit jako izolátor. Jak název napovídá, dielektrická pevnost je maximální napětí, které materiál dokáže vydržet za ideálních podmínek, do kterých v tomto materiálu nedochází k žádnému elektrickému rozpadu. Dielektrická konstanta izolačního materiálu je naproti tomu schopnost izolátoru ukládat elektrickou energii. V mnoha aplikacích jsou izolační materiály nutné pro výkon jako kondenzátory. Takovým aplikacím nejlépe slouží plastové materiály s vysokou dielektrickou konstantou. Otázkou však zůstává, je dielektrická konstanta stejná jako dielektrická síla? Tento článek vysvětluje klíčové rozdíly mezi těmito dvěma veličinami.

Co je dielektrická konstanta?

Alternativně označovaná jako relativní permitivita, dielektrická konstanta izolačního materiálu je veličina měřící schopnost materiálu ukládat elektrickou energii v elektrickém poli. Dielektrická konstanta je relativní permitivita dielektrického materiálu. Pro definování permitivity dielektrického média se za referenční médium považuje vakuum nebo volný prostor. Relativní permitivita vakua vůči sobě je tedy jednota. Dielektrická konstanta je definována jako poměr hustoty elektrického toku v dielektrickém médiu k hustotě produkované ve vakuu se stejnou intenzitou elektrického pole za stejných podmínek. Jinými slovy, dielektrická konstanta je poměr kapacitance kondenzátoru s izolátorem umístěným mezi nimi a kapacitance stejných desek s vakuem mezi nimi. Jednoduše řečeno, dielektrická konstanta je schopnost izolačního materiálu ukládat elektrickou energii.

Co je dielektrická síla?

Ve fyzice je dielektrickou pevností izolačního materiálu jeho schopnost působit jako izolátor bez ztráty izolačních vlastností. Je to míra elektrické síly izolátoru vyjádřená jako volty na jednotku tloušťky (V / mil). Dielektrická pevnost je definována jako maximální napětí, které může být aplikováno na izolační materiál před tím, než se rozpadne nebo ztratí izolační vlastnosti. Dielektrická síla je maximální intenzita elektrického pole, které může materiál udržet bez rozpadu. Všechny izolátory umožňují únik malého množství proudu skrz sebe nebo kolem sebe, ale pouze dokonalý izolátor, pokud takový existuje, může být zcela prostý malého úniku proudu. Je to základní charakteristika izolačního materiálu. Čím vyšší je dielektrická pevnost, tím lepší je kvalita izolátoru.

Rozdíl mezi dielektrickou konstantou a dielektrickou silou

1. Definice dielektrické konstanty a dielektrické síly

- Dielektrická pevnost izolačního materiálu je jeho schopnost působit jako izolátor. Jak název napovídá, dielektrická pevnost je maximální napětí, které materiál dokáže vydržet za ideálních podmínek, do kterých v tomto materiálu nedochází k žádnému elektrickému rozpadu. Dielektrická pevnost je definována jako maximální napětí, které může být aplikováno na izolační materiál před tím, než se rozpadne nebo ztratí izolační vlastnosti. Dielektrická konstanta, označovaná také jako relativní permitivita materiálu, je schopnost izolačního materiálu ukládat elektrickou energii.

2. Opatření

- Dielektrická konstanta je relativní permitivita dielektrického materiálu definovaná jako množství měřící schopnost materiálu ukládat elektrickou energii v elektrickém poli. Vztahuje se na poměr elektrického pole za ideálních podmínek k tomu, které je produkováno v jakémkoli médiu. Dielektrická pevnost je naproti tomu míra elektrické síly izolátoru vyjádřená jako volty na jednotku tloušťky (V / mil). Čím vyšší je dielektrická pevnost, tím lepší je kvalita izolačního materiálu. Relativní permitivita vakua vůči sobě je jednota.

3. Jednotka

- Dielektrická konstanta materiálu je poměr permitivity tohoto materiálu k permitivitě volného prostoru nebo vakua. Protože dielektrická konstanta je relativní, nemá žádné jednotky ani rozměry. Dielektrická konstanta materiálu je jednoduše reprezentována čísly. Často se nazývá relativní permitivita a jednotkou permitivity SI je Farad na metr (F / m). Dielektrická pevnost je míra elektrické pevnosti materiálu jako izolátoru a je vyjádřena ve voltech na jednotku tloušťky. Jednotka SI dielektrické síly je volty na metr (V / m). V amerických obvyklých jednotkách je dielektrická pevnost vyjádřena ve voltech na mil, kde mil je 1/1000 palce.

Dielektrická konstanta vs. dielektrická síla: srovnávací tabulka

Souhrn dielektrické konstanty versus dielektrická síla

Dielektrická konstanta je schopnost izolačního materiálu ukládat elektrickou energii v elektrickém poli. Dielektrická konstanta, označovaná také jako relativní permitivita materiálu, je schopnost materiálu koncentrovat elektrostatické linie toku. Protože dielektrická konstanta je relativní, nemá žádné jednotky ani rozměry. Je to jednoduše reprezentováno čísly. Dielektrická pevnost je maximální napětí, které může být aplikováno na izolační materiál před tím, než se rozpadne nebo ztratí izolační vlastnosti. Jednotka SI dielektrické síly je volty na metr (V / m).