Izoliatorius prieš dielektriką
Izoliatorius yra medžiaga, kuri neleidžia tekėti elektros srovei veikiant elektriniam laukui. Dielektrikas yra izoliacinių savybių medžiaga, kuri poliarizuojasi veikiant elektriniam laukui.
Daugiau apie izoliatorių
Atsparumas izoliatoriaus srauto elektronams (arba srovei) atsiranda dėl cheminio medžiagos sujungimo. Beveik visų izoliatorių viduje yra stiprūs kovalentiniai ryšiai, todėl elektronai yra glaudžiai surišti su branduoliu ir labai apriboja jų mobilumą. Oras, stiklas, popierius, keramika, ebonitas ir daugelis kitų polimerų yra elektros izoliatoriai.
Priešingai nei laidininkai, izoliatoriai naudojami tais atvejais, kai srovės tekėjimas turi būti sustabdytas arba apribotas. Daugelis laidžių laidų yra izoliuoti lanksčia medžiaga, kad būtų išvengta elektros smūgio ir tiesioginio kito srovės srauto trukdžių. Spausdintinių plokščių pagrindinės medžiagos yra izoliatoriai, leidžiantys užmegzti kontroliuojamą kontaktą tarp atskirų grandinės elementų. Galios perdavimo kabelių laikančiosios konstrukcijos, tokios kaip įvorė, yra pagamintos iš keramikos. Kai kuriais atvejais dujos naudojamos kaip izoliatorius, dažniausiai matomas pavyzdys yra didelės galios perdavimo kabeliai.
Kiekvienas izoliatorius turi savo ribas, kad atlaikytų potencialų skirtumą medžiagoje, kai pasiekia įtampa, kuri riboja izoliatoriaus varžą, ir elektros srovė pradeda tekėti per medžiagą. Dažniausias pavyzdys yra apšvietimas, kuris yra elektrinis oro gedimas dėl didžiulės įtampos perkūnijos debesyse. Gedimas, kai elektros gedimas įvyksta per medžiagą, yra žinomas kaip pradūrimo gedimas. Kai kuriais atvejais oras, esantis už kieto izoliatoriaus, gali būti įkrautas ir suskaidyti. Toks gedimas žinomas kaip blykstės įtampos gedimas.
Daugiau apie dielektrikus
Kai dielektrikas įdedamas į elektrinį lauką, veikiami elektronai pasislenka iš vidutinės pusiausvyros padėties ir išsilygina taip, kad reaguotų į elektrinį lauką. Elektronai pritraukiami link didesnio potencialo ir palieka dielektrinę medžiagą poliarizuotą. Santykinai teigiami krūviai, branduoliai, nukreipti į žemesnį potencialą. Dėl šios priežasties vidinis elektrinis laukas sukuriamas priešinga išorinio lauko krypčiai. Dėl to grynasis lauko stiprumas dielektriko viduje yra mažesnis nei išorėje. Todėl dielektriko potencialų skirtumas taip pat mažas.
Ši poliarizacijos savybė išreiškiama dydžiu, vadinamu dielektrine konstanta. Didelę dielektrinę konstantą turinčios medžiagos vadinamos dielektrikais, o medžiagos, kurių dielektrinė konstanta maža, dažniausiai yra izoliatoriai.
Daugiausia kondensatoriuose naudojami dielektrikai, kurie padidina kondensatoriaus gebėjimą kaupti paviršiaus įkrovą, todėl padidėja talpa. Tam parenkami jonizacijai atsparūs dielektrikai, kad kondensatoriaus elektroduose būtų didesnė įtampa. Dielektrikai naudojami elektroniniuose rezonatoriuose, kurie rodo rezonansą siauroje dažnių juostoje, mikrobangų srityje.
Kuo skiriasi izoliatoriai ir dielektrikai?
• Izoliatoriai yra medžiaga, atspari elektros krūvio srautui, o dielektrikai taip pat yra izoliacinės medžiagos, turinčios ypatingą poliarizacijos savybę.
• Izoliatoriai turi mažą dielektrinę konstantą, o dielektrikų santykinai didelę dielektrinę konstantą
• Izoliatoriai naudojami siekiant užkirsti kelią įkrovos srautui, o dielektrikai – pagerinti kondensatorių įkrovos talpą.
