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 изолатора се дължи на химичното свързване на материала. Почти всички изолатори имат силни ковалентни връзки вътре, така че електроните са здраво свързани с ядрото, силно ограничавайки тяхната подвижност. Въздух, стъкло, хартия, керамика, ебонит и много други полимери са електрически изолатори.
За разлика от използването на проводници, изолаторите се използват в ситуации, когато потокът на ток трябва да бъде спрян или ограничен. Много проводникови проводници са изолирани с гъвкав материал, за да се предотврати директен токов удар и смущения в друг токов поток. Основните материали за печатни платки са изолатори, позволяващи да се осъществява контролиран контакт между отделните елементи на веригата. Носещите конструкции за силовите кабели, като втулката, са направени от керамика. В някои случаи като изолатор се използват газове, най-често срещаният пример са предавателни кабели с висока мощност.
Всеки изолатор има своите граници, за да издържи потенциална разлика в материала, когато напрежението достигне тази граница, резистивният характер на изолатора се счупи и електрическият ток започне да тече през материала. Най-често срещаният пример е осветлението, което е електрическо разпадане на въздуха поради огромно напрежение в гръмотевичните облаци. Разбивка, при която електрическият пробив възниква през материала, е известна като пробив на пробиване. В някои случаи въздухът извън твърдия изолатор може да се зареди и да се разпадне, за да се проведе. Такава повреда е известна като пробив на напрежението.
Повече за диелектриците
Когато диелектрикът се постави вътре в електрическо поле, електроните под въздействие се движат от средните си равновесни позиции и се подравняват по начин, който отговаря 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 сила на полето на полето вътре в диелектрика, отколкото външната. Следователно, потенциалната разлика в диелектрика също е ниска.
Това свойство на поляризация се изразява с величина, наречена диелектрична константа. Материалите 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 повърхностния заряд, като по този начин дават по-голям капацитет. За това е избран диелектрик, който е устойчив на йонизация, за да позволи по-големи напрежения в кондензаторните електроди. Диелектриците се използват в електронни резонатори, които показват резонанс в тесен честотен диапазон, в микровълновата област.
Каква е разликата между изолаторите и диелектриците?
• 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 от заряд, докато диелектриците се използват за подобряване на капацитета за съхранение на заряда на кондензаторите.
