Rozdíl mezi izolátorem a dielektrikem

Izolátor vs dielektrikum

Izolátor je materiál, který neumožňuje tok elektrického proudu pod vlivem elektrického pole. Dielektrikum je materiál s izolačními vlastnostmi, který polarizuje působením elektrického pole.

Více o izolátoru

Odpor vůči proudovým elektronům (nebo proudům) izolátoru je způsoben chemickou vazbou materiálu. Téměř všechny izolátory mají uvnitř silné kovalentní vazby, takže elektrony jsou pevně vázány na jádro, což silně omezuje jejich pohyblivost. Elektrické izolátory jsou vzduch, sklo, papír, keramika, ebonit a mnoho dalších polymerů.

Na rozdíl od použití vodičů se izolátory používají v situacích, kdy je třeba zastavit nebo omezit proud. Mnoho vodivých vodičů je izolováno pružným materiálem, aby se zabránilo přímému úrazu elektrickým proudem a rušení jiného proudu. Základními materiály pro desky plošných spojů jsou izolátory, které umožňují řízený kontakt mezi jednotlivými prvky obvodu. Nosné konstrukce pro kabely pro přenos energie, jako jsou pouzdra, jsou vyrobeny z keramiky. V některých případech se jako izolátor používají plyny. Nejběžnějším příkladem jsou vysoce výkonné přenosové kabely.

Každý izolátor má své meze, aby vydržel potenciální rozdíl napříč materiálem, když napětí dosáhne této meze, odporová povaha izolátoru se přeruší a elektrický materiál začne protékat materiálem. Nejběžnějším příkladem je osvětlení, které je elektrickým výpadkem vzduchu v důsledku obrovského napětí v bouřkách. Porucha, kdy k elektrické poruše dochází materiálem, se nazývá porucha vpichu. V některých případech se vzduch mimo pevný izolátor může nabít a rozpadat se, aby se mohl chovat. Taková porucha je známa jako porucha napětí.

Více o dielektrikách

Když je dielektrikum umístěno uvnitř elektrického pole, elektrony pod vlivem se pohybují ze svých průměrných rovnovážných poloh a zarovnány tak, aby reagovaly na elektrické pole. Elektrony jsou přitahovány k vyššímu potenciálu a nechávají dielektrický materiál polarizovaný. Relativně pozitivní náboje, jádra, jsou zaměřena na nižší potenciál. Z tohoto důvodu je vnitřní elektrické pole vytvořeno ve směru opačném ke směru vnějšího pole. To má za následek nižší intenzitu pole uvnitř dielektrika než vnější. Potenciální rozdíl v dielektriku je proto také nízký.

Tato polarizační vlastnost je vyjádřena veličinou zvanou dielektrická konstanta. Materiál, který má vysokou dielektrickou konstantu, je znám jako dielektrika, zatímco materiály s nízkou dielektrickou konstantou jsou obvykle izolátory.

Hlavně dielektrika se používají v kondenzátorech, které zvyšují schopnost kondenzátoru ukládat povrchový náboj, a proto dávají větší kapacitu. Pro tento účel jsou vybrány dielektrika, které jsou odolné vůči ionizaci, aby se umožnilo větší napětí na kondenzátorových elektrodách. Dielektrika se používají v elektronických rezonátorech, které vykazují rezonanci v úzkém frekvenčním pásmu, v mikrovlnné oblasti.