Izolator vs dielektrik
Izolator je materijal koji ne dopušta protok električne struje pod utjecajem električnog polja. Dielektrik je materijal s izolacijskim svojstvima, koji polarizira pod utjecajem električnog polja.
Više o izolatoru
Otpor prema protoku elektrona (ili struje) izolatora posljedica je kemijske veze materijala. Gotovo svi izolatori imaju snažne kovalentne veze iznutra, pa su elektroni čvrsto vezani za jezgru što jako ograničava njihovu pokretljivost. Zrak, staklo, papir, keramika, ebonit i mnogi drugi polimeri su električni izolatori.
Za razliku od upotrebe vodiča, izolatori se koriste u situacijama kada protok struje treba zaustaviti ili ograničiti. Mnoge provodne žice izolirane su fleksibilnim materijalom, kako bi se spriječio električni udar i izravno ometanje drugog strujnog toka. Osnovni materijali za tiskane ploče su izolatori, koji omogućavaju uspostavljanje kontroliranog kontakta između diskretnih elemenata kruga. Noseće konstrukcije kabela za prijenos snage, poput čahure, izrađene su od keramike. U nekim se slučajevima plinovi koriste kao izolator, a najčešće viđeni primjer su prijenosni kabeli velike snage.
Svaki izolator ima svoja ograničenja da izdrži potencijalnu razliku na materijalu, kada napon dosegne taj limit, otpornost izolatora pukne, a električna struja počne teći kroz materijal. Najčešći primjer je munja, koja je električni proboj zraka zbog ogromnog napona u grmljavinskim oblacima. Kvar u kojem dolazi do električnog sloma kroz materijal poznat je kao probojni proboj. U nekim se slučajevima zrak izvan čvrstog izolatora može napuniti i pokvariti u radu. Takav kvar poznat je kao probijanje napona.
Više o dielektriku
Kada se dielektrik postavi unutar električnog polja, elektroni se pod utjecajem pomaknu iz svojih prosječnih položaja ravnoteže i poravnaju se na način da odgovore na električno polje. Elektroni se privlače prema većem potencijalu, a dielektrični materijal ostavlja polariziranim. Relativno pozitivni naboji, jezgre, usmjereni su prema nižem potencijalu. Zbog toga se stvara unutarnje električno polje u smjeru suprotnom od smjera vanjskog polja. To rezultira manjom neto mrežnom naponom unutar dielektrika od vanjske. Stoga je potencijalna razlika u dielektriku također mala.
Ovo svojstvo polarizacije izražava se veličinom koja se naziva dielektrična konstanta. Materijali koji imaju visoku dielektričnu konstantu poznati su kao dielektrika, dok su materijali s niskom dielektričnom konstantom obično izolatori.
U kondenzatorima se uglavnom koriste dielektričari, koji povećavaju sposobnost kondenzatora da skladište površinski naboj, što daje veći kapacitet. Za to je odabran dielektrik otporan na ionizaciju kako bi se omogućili veći naponi na kondenzatorskim elektrodama. Dielektrika se koristi u elektroničkim rezonatorima, koji pokazuju rezonanciju u uskom frekvencijskom pojasu, u području mikrovalne pećnice.
Koja je razlika između izolatora i dielektrika?
• Izolatori su materijal otporan na strujanje električnog naboja, dok su dielektrični izolacijski materijali s posebnim svojstvom polarizacije.
• Izolatori imaju malu dielektričnu konstantu, dok dielektrici imaju relativno visoku dielektričnu konstantu
• Izolatori se koriste za sprečavanje protoka naboja, dok se dielektrici koriste za poboljšanje kapaciteta kondenzatora za pohranu naboja.
