Izolator proti dielektriku
Izolator je material, ki ne dopušča pretoka električnega toka pod vplivom električnega polja. Dielektrik je material z izolacijskimi lastnostmi, ki polarizira pod vplivom električnega polja.
Več o izolatorju
Odpornost proti pretočnim elektronom (ali toku) izolatorja je posledica kemične vezi materiala. Skoraj vsi izolatorji imajo v sebi močne kovalentne vezi, zato so elektroni tesno vezani na jedro, kar močno omejuje njihovo gibljivost. Zrak, steklo, papir, keramika, ebonit in številni drugi polimeri so električni izolatorji.
V nasprotju z uporabo vodnikov se izolatorji uporabljajo v primerih, ko je treba tok ustaviti ali omejiti. Številne prevodne žice so izolirane s prilagodljivim materialom, da se prepreči električni udar in neposredno motenje drugega toka. Osnovni materiali za tiskana vezja so izolatorji, ki omogočajo nadzorovan stik med elementi diskretnega vezja. Podporne konstrukcije za kable za prenos moči, kot je puša, so izdelane iz keramike. V nekaterih primerih se za izolacijo uporabljajo plini, najpogosteje opaženi primer so visoko zmogljivi prenosni kabli.
Vsak izolator ima svoje omejitve, da prenese potencialno razliko v materialu, ko napetost doseže to mejo, uporovnost izolatorja se zlomi in električni tok začne teči skozi material. Najpogostejši primer je razsvetljava, ki je električna okvara zraka zaradi ogromne napetosti v nevihtah. Okvara, pri kateri pride do električne okvare skozi material, je znana kot okvara. V nekaterih primerih se lahko zrak zunaj trdnega izolatorja napolni in se pokvari. Takšna razčlenitev je znana kot preboj napetosti.
Več o dielektrikih
Ko je dielektrik postavljen znotraj električnega polja, se elektroni pod vplivom premaknejo iz svojih povprečnih ravnotežnih položajev in se poravnajo tako, da se odzivajo na električno polje. Elektrone privlači višji potencial in pušča dielektrični material polariziran. Sorazmerno pozitivni naboji, jedra, so usmerjeni proti spodnjemu potencialu. Zaradi tega se ustvari notranje električno polje v smeri, ki je nasprotna smeri zunanjega polja. To ima za posledico nižjo neto napetost polja znotraj dielektrika kot zunanja. Zato je tudi potencialna razlika v dielektriku majhna.
Ta polarizacijska lastnost je izražena s količino, imenovano dielektrična konstanta. Materiali z visoko dielektrično konstanto so znani kot dielektriki, medtem ko so materiali z nizko dielektrično konstanto običajno izolatorji.
V kondenzatorjih se uporabljajo predvsem dielektriki, ki povečajo sposobnost kondenzatorja za shranjevanje površinskega naboja in s tem dajo večjo kapacitivnost. Za to je izbran dielektrik, odporen na ionizacijo, ki omogoča večje napetosti na kondenzatorskih elektrodah. Dielektriki se uporabljajo v elektronskih resonatorjih, ki kažejo resonanco v ozkem frekvenčnem pasu v mikrovalovnem območju.
Kakšna je razlika med izolatorji in dielektriki?
• Izolatorji so materiali, ki so odporni na pretok električnega naboja, dielektriki pa so tudi izolacijski materiali s posebno lastnostjo polarizacije.
• Izolatorji imajo nizko dielektrično konstanto, dielektriki pa relativno visoko dielektrično konstanto
• Izolatorji se uporabljajo za preprečevanje pretoka naboja, dielektriki pa za izboljšanje kapacitete kondenzatorjev za shranjevanje naboja.
