Izolators pret dielektrisko
Izolators ir materiāls, kas nepieļauj elektriskās strāvas plūsmu elektriskā lauka ietekmē. Dielektrisks ir materiāls ar izolācijas īpašībām, kas elektriskā lauka ietekmē polarizējas.
Vairāk par izolatoru
Izturība pret izolatora plūsmas elektroniem (vai strāvu) ir saistīta ar materiāla ķīmisko savienojumu. Gandrīz visu izolatoru iekšpusē ir stipras kovalentās saites, tāpēc elektroni ir cieši saistīti ar kodolu, kas ļoti ierobežo to kustīgumu. Gaiss, stikls, papīrs, keramika, Ebonīts un daudzi citi polimēri ir elektriskie izolatori.
Atšķirībā no vadītāju izmantošanas izolatorus izmanto situācijās, kad strāvas plūsma ir jāpārtrauc vai jāierobežo. Daudzi vadoši vadi ir izolēti ar elastīgu materiālu, lai novērstu elektrošoku un traucējumus citai strāvas plūsmai tieši. Iespiedshēmu plates pamatmateriāli ir izolatori, kas ļauj kontrolēti sazināties starp diskrētajiem shēmas elementiem. Strāvas pārvades kabeļu atbalsta konstrukcijas, piemēram, bukses, ir izgatavotas no keramikas. Dažos gadījumos gāzes tiek izmantotas kā izolators, visbiežāk redzamais piemērs ir lieljaudas pārvades kabeļi.
Katram izolatoram ir savas robežas, lai izturētu materiāla potenciālo atšķirību, kad spriegums sasniedz to, kas ierobežo izolatora pretestības raksturu un elektriskā strāva sāk plūst caur materiālu. Visizplatītākais piemērs ir zibens, kas ir gaisa elektriska sadalīšanās milzīga sprieguma dēļ negaisa mākoņos. Sadalījums, kurā elektriskais sadalījums notiek caur materiālu, ir pazīstams kā punkcijas sadalījums. Dažos gadījumos gaiss ārpus cieta izolatora var uzlādēt un sadalīties, lai veiktu vadību. Šāds sadalījums ir pazīstams kā uzliesmojoša sprieguma sadalījums.
Vairāk par Dielectrics
Kad dielektriku ievieto elektriskā lauka iekšienē, ietekmē esošie elektroni pārvietojas no tā vidējā līdzsvara stāvokļa un izlīdzinās tādā veidā, lai reaģētu uz elektrisko lauku. Elektroni piesaista lielāku potenciālu un atstāj dielektrisko materiālu polarizētu. Salīdzinoši pozitīvie lādiņi, kodoli, ir vērsti uz zemāko potenciālu. Tāpēc iekšējais elektriskais lauks tiek izveidots pretējā virzienā nekā ārējā lauka virziens. Tā rezultātā dielektriskā iekšējā lauka intensitāte ir mazāka nekā ārējā. Tāpēc arī potenciālā atšķirība dielektrikā ir maza.
Šo polarizācijas īpašību izsaka ar daudzumu, ko sauc par dielektrisko konstanti. Materiāli, kuriem ir augsta dielektriskā konstante, tiek dēvēti par dielektriķiem, bet materiāli ar zemu dielektrisko konstanti parasti ir izolatori.
Kondensatoros galvenokārt tiek izmantoti dielektriķi, kas palielina kondensatora spēju uzglabāt virsmas lādiņu, tādējādi dodot lielāku kapacitāti. Lai izvēlētos lielāku spriegumu pāri kondensatora elektrodiem, tiek izvēlēti dielektriski elementi, kas ir izturīgi pret jonizāciju. Dielektriķi tiek izmantoti elektroniskajos rezonatoros, kas rezonansi demonstrē šaurā frekvenču joslā, mikroviļņu krāsnī.
Kāda ir atšķirība starp izolatoriem un dielektriķiem?
• Izolatori ir materiāli, kas ir izturīgi pret elektrisko lādiņu plūsmu, bet dielektriķi ir arī izolācijas materiāli ar īpašām polarizācijas īpašībām.
• Izolatoriem ir zema dielektriskā konstante, bet dielektriķiem ir salīdzinoši augsta dielektriskā konstante
• Izolatori tiek izmantoti, lai novērstu lādiņa plūsmu, savukārt dielektriķi tiek izmantoti, lai uzlabotu kondensatoru lādiņu uzglabāšanas jaudu.
