Dielektrikoiden käyttäytyminen sähkökentissä on edelleen tutkimusalue, joka on kiehtonut joitain uteliaita mieliä mukaan lukien fyysikot, sähköinsinöörit, materiaalitieteilijät ja viime aikoina biologit. Mutta mikä on dielektrinen? Eriste on eristävä materiaali, jolla on huono sähkönjohtavuus, mutta jolla on kyky varastoida sähkövaraus. Ne ovat täysin vastakkaiset johtimille, joten niitä kutsutaan usein eristeiksi. Dielektrikoiden käyttäytyminen sähkökentissä on perustavanlaatuisesti yhtenäinen lähestymistapa, joka perustuu fysiikan ja tekniikan periaatteisiin. Dielektrioiden parhaaksi ymmärtämiseksi tarvitaan paljon laajempaa lähestymistapaa. Keskeisiä kiinnostavia sähköominaisuuksia ovat dielektrisyysvakio ja dielektrinen lujuus.
Eristysmateriaalin dielektrinen lujuus on sen kyky toimia eristeenä. Kuten nimestä voi päätellä, dielektrinen lujuus on suurin jännite, jonka materiaali voi kestää ihanteellisissa olosuhteissa, joihin saakka materiaalissa ei tapahdu sähköä. Eristysmateriaalin dielektrisyysvakio puolestaan on eristimen kyky varastoida sähköenergiaa. Monissa sovelluksissa eristysmateriaaleja vaaditaan toimimaan kondensaattoreina. Tällaisia sovelluksia palvelevat parhaiten muovimateriaalit, joilla on korkea dielektrisyysvakio. Mutta kysymys on edelleen, onko dielektrisyysvakio sama asia kuin dielektrinen lujuus? Tässä artikkelissa selitetään tärkeimmät erot kahden määrän välillä.
Vaihtoehtoisesti viitataan suhteelliseksi sallivudeksi, eristävän materiaalin dielektrisyysvakio on määrä, joka mittaa materiaalin kykyä varastoida sähköenergiaa sähkökentässä. Dielektrinen vakio on dielektrisen materiaalin suhteellinen sallittuvuus. Dielektrisen väliaineen toleranssin määrittelemiseksi tyhjiötä tai vapaata tilaa pidetään referenssiväliaineena. Joten tyhjiön suhteellinen sallivuus suhteessa itseensä on ykseys. Dielektrisyysvakio on määritelty suhteena dielektrisessä väliaineessa olevan sähkövuon tiheyteen suhteessa sähkövirran tiheyteen, joka tuotetaan tyhjössä samalla sähkökentällä samanlaisissa olosuhteissa. Toisin sanoen dielektrinen vakio on niiden väliin sijoitetun kondensaattorin kapasitanssin ja samojen levyjen kapasitanssin suhde tyhjiöllä niiden välillä. Yksinkertaisesti sanottuna dielektrinen vakio on eristysmateriaalin kyky varastoida sähköenergiaa.
Fysiikassa eristysmateriaalin dielektrinen lujuus on sen kyky toimia eristeenä menettämättä eristäviä ominaisuuksiaan. Se on eristimen sähkövahvuuden mitta, joka ilmaistaan volteina paksuusyksikköä kohti (V / mil). Dielektrinen lujuus määritellään maksimijännitteeksi, joka voidaan kohdistaa eristemateriaaliin ennen kuin se menee rikkoutumiseen tai menettää eristysominaisuutensa. Dielektrinen lujuus on suurin sähkökentän intensiteetti, jonka materiaali pystyy ylläpitämään hajottamatta. Kaikki eristimet antavat pienen määrän virtaa vuotaa itsensä läpi tai ympärille, mutta vain täydellinen eristin, jos sellaista on olemassa, voi olla täysin vapaa pienestä virranvuodosta. Se on eristävän materiaalin perusominaisuus. Mitä suurempi dielektrinen lujuus, sitä parempi eristimen laatu on.
- Eristysmateriaalin dielektrinen lujuus on sen kyky toimia eristeenä. Kuten nimestä voi päätellä, dielektrinen lujuus on suurin jännite, jonka materiaali voi kestää ihanteellisissa olosuhteissa, joihin saakka materiaalissa ei tapahdu sähköä. Dielektrinen lujuus määritellään maksimijännitteeksi, joka voidaan kohdistaa eristemateriaaliin ennen kuin se menee rikkoutumiseen tai menettää eristysominaisuutensa. Dielektrinen vakio, jota kutsutaan myös materiaalin suhteelliseksi sallittavaksi, on eristysmateriaalin kyky varastoida sähköenergiaa.
- Dielektrisyysvakio on dielektrisen materiaalin suhteellinen sallittuvuus, joka määritetään määränä, joka mittaa materiaalin kykyä varastoida sähköenergiaa sähkökentässä. Se viittaa sähkökentän suhteeseen ihanteellisissa olosuhteissa suhteessa mihin tahansa väliaineeseen. Dielektrinen lujuus puolestaan on eristimen sähköisen lujuuden mitta ilmaistuna volteina paksuusyksikköä kohti (V / mil). Mitä suurempi dielektrinen lujuus, sitä parempi laatu eristysmateriaalia on. Tyhjiön suhteellinen sallivuus itsensä suhteen on ykseys.
- Materiaalin dielektrisyysvakio on kyseisen materiaalin toleranssisuhde suhteessa vapaan tilan tai tyhjiön toleranssiin. Koska dielektrisyysvakio on suhteellinen, sillä ei ole yksiköitä tai mittoja. Materiaalin dielektrisyysvakio esitetään yksinkertaisesti numeroilla. Sitä kutsutaan usein suhteelliseksi sallivudeksi ja SI: n sallivuusyksikkö on Farad metriä kohti (F / m). Dielektrinen lujuus on materiaalin eristimen sähköisen lujuuden mitta ja ilmaistaan volteina paksuusyksikköä kohti. Dielektrisen lujuuden SI-yksikkö on volttia metriä kohti (V / m). Yhdysvaltain tavanomaisissa yksiköissä dielektrinen lujuus ilmaistaan volteina / mil, kun mil on 1/1000 tuumaa.
Dielektrinen vakio on eristysmateriaalin kyky varastoida sähköenergiaa sähkökentässä. Menetelmäksi, jota kutsutaan myös materiaalin suhteelliseksi sallivudeksi, dielektrinen vakio on materiaalin kyky keskittää sähköstaattiset vuoviivat. Koska dielektrisyysvakio on suhteellinen, sillä ei ole yksiköitä tai mittoja. Sitä edustavat yksinkertaisesti numerot. Dielektrinen lujuus on suurin jännite, joka voidaan kohdistaa eristemateriaaliin ennen kuin se menee rikkoutumiseen tai menettää eristysominaisuutensa. Dielektrisen lujuuden SI-yksikkö on volttia metriä kohti (V / m).