Izolator protiv dielektrika
Izolator je materijal koji ne dopušta protok električne struje pod utjecajem električnog polja. Dielektrik je materijal s izolacijskim svojstvima koji se polarizira pod djelovanjem električnog polja.
Više o izolatoru
Otpor na protok elektrona (ili struju) izolatora posljedica je kemijske veze materijala. Gotovo svi izolatori imaju snažne kovalentne veze iznutra, tako da su elektroni čvrsto vezani za jezgru, što znatno ograničava njihovu mobilnost. Zrak, staklo, papir, keramika, ebonit i mnogi drugi polimeri su električni izolatori.
Za razliku od upotrebe vodiča, izolatori se koriste u situacijama kada se protok struje mora zaustaviti ili ograničiti. Mnoge vodljive žice izolirane su savitljivim materijalom kako bi se spriječio električni udar i smetnje s drugom strujom koja izravno teče. Osnovni materijali za tiskane ploče su izolatori, koji omogućuju kontrolirani kontakt između diskretnih elemenata kruga. Potporne strukture za kabele za prijenos električne energije, kao što su čahure, izrađene su od keramike. U nekim slučajevima, plinovi se koriste kao izolator, a najčešći primjer su prijenosni kabeli velike snage.
Svaki izolator ima svoje granice podnošenja potencijalne razlike u materijalu, kada napon dosegne to ograničenje, otporna priroda izolatora se prekida, a električna struja počinje teći kroz materijal. Najčešći primjer je munja, koja je električni proboj zraka uslijed ogromnog napona u grmljavinskim oblacima. Kvar kod kojeg dolazi do električnog proboja kroz materijal poznat je kao probojni kvar. U nekim slučajevima, zrak izvan čvrstog izolatora može se naelektrizirati i pokvariti za vodljivost. Takav kvar je poznat kao flashover naponski kvar.
Više o dielektricima
Kada se dielektrik postavi unutar električnog polja, elektroni pod utjecajem pomiču se iz svojih prosječnih ravnotežnih položaja i poravnavaju na način da reagiraju na električno polje. Elektroni se privlače prema većem potencijalu i ostavljaju dielektrični materijal 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 nižom neto jakošću polja unutar dielektrika nego izvana. Stoga je razlika potencijala u dielektriku također niska.
Ovo svojstvo polarizacije izražava se veličinom koja se naziva dielektrična konstanta. Materijali koji imaju visoku dielektričnu konstantu poznati su kao dielektrici, dok su materijali s niskom dielektričnom konstantom obično izolatori.
U kondenzatorima se uglavnom koriste dielektrici, koji povećavaju sposobnost kondenzatora da pohrani površinski naboj, čime se daje veći kapacitet. Za to se odabiru dielektrici koji su otporni na ionizaciju, kako bi se omogućili veći naponi na elektrodama kondenzatora. Dielektrici se koriste u elektroničkim rezonatorima, koji pokazuju rezonanciju u uskom frekvencijskom pojasu, u mikrovalnom području.
Koja je razlika između izolatora i dielektrika?
• Izolatori su materijali koji su otporni na protok električnog naboja, dok su dielektrici također izolacijski materijali s posebnim svojstvom polarizacije.
• Izolatori imaju nisku dielektričnu konstantu, dok dielektrici imaju relativno visoku dielektričnu konstantu
• Izolatori se koriste za sprječavanje protoka naboja dok se dielektrici koriste za poboljšanje kapaciteta pohrane naboja kondenzatora.
