Ero eristimen ja dielektrisen välillä

Eriste vs dielektrinen

Eriste on materiaali, joka ei salli sähkövirran virtausta sähkökentän vaikutuksesta. Dielektrinen on eristäviä ominaisuuksia omaava materiaali, joka polarisoituu sähkökentän vaikutuksesta.

Lisätietoja eristeestä

Eristimen virtauselektronien (tai virran) vastus johtuu materiaalin kemiallisesta sitoutumisesta. Lähes kaikilla eristeillä on vahvat kovalenttiset sidokset sisällä, joten elektronit ovat tiukasti sidottuja ytimeen rajoittaen voimakkaasti niiden liikkuvuutta. Ilma, lasi, paperi, keramiikka, eboniitti ja monet muut polymeerit ovat sähköeristeitä.

Toisin kuin johtimien käyttö, eristeitä käytetään tilanteissa, joissa virran virtaus on pysäytettävä tai rajoitettava. Monet johtavat johdot on eristetty joustavalla materiaalilla, jotta vältetään sähköisku ja häiriöt toiseen virtavirtaan suoraan. Painettujen piirilevyjen perusaineet ovat eristeitä, jotka mahdollistavat kontrolloidun kosketuksen erillisten piirielementtien välillä. Voimansiirtokaapeleiden tukirakenteet, kuten holkki, ovat keraamisia. Joissakin tapauksissa kaasuja käytetään eristeinä, yleisin esimerkki on suuren tehon siirtokaapelit.

Jokaisella eristeellä on rajansa kestää potentiaalierot materiaalin välillä, kun jännite saavuttaa rajan, joka eristimen resistiivisyyden katkeaa, ja sähkövirta alkaa virtata materiaalin läpi. Yleisin esimerkki on valaistus, joka on ilman sähköinen rikkoutuminen ukkospilvien valtavan jännitteen takia. Jako, jossa sähköinen hajoaminen tapahtuu materiaalin läpi, tunnetaan lävistysvauriona. Joissakin tapauksissa ilma kiinteän eristimen ulkopuolella saattaa latautua ja rikkoutua johtamaan. Tällainen hajoaminen tunnetaan välähdysjännitteen hajoamisena.

Lisätietoja dielektrikasta

Kun dielektrikko sijoitetaan sähkökentän sisään, vaikutuksen alaiset elektronit siirtyvät keskimääräisistä tasapainotilanteistaan ​​ja kohdistuvat tavalla, jolla vastataan sähkökenttään. Elektronit vetoavat kohti suurempaa potentiaalia ja jättävät dielektrisen materiaalin polarisoituneeksi. Suhteellisen positiiviset varaukset, ytimet, on suunnattu alempaan potentiaaliin. Tämän vuoksi syntyy sisäinen sähkökenttä ulkoisen kentän suuntaa vastakkaiseen suuntaan. Tästä seuraa pienempi nettokenttävoimakkuus dielektrisen laitteen sisällä kuin ulkopuolella. Siksi dielektrisen potentiaaliero on myös pieni.

Tätä polarisaatio-ominaisuutta ilmaistaan ​​määränä, jota kutsutaan dielektriseksi vakiona. Materiaalit, joilla on korkea dielektrisyysvakio, tunnetaan dielektrikoina, kun taas materiaalit, joilla on alhainen dielektrisyysvakio, ovat yleensä eristeitä.

Kondensaattoreissa käytetään pääasiassa dielektrisiä aineita, jotka lisäävät kondensaattorin kykyä varastoida pintavarausta, jolloin kapasitanssi on suurempi. Tätä varten valitaan ionisaatiota kestävät dielektrikat, jotta kondensaattorielektrodit saavat suuremmat jännitteet. Dielektrikoja käytetään elektronisissa resonaattoreissa, joilla on resonanssi kapealla taajuuskaistalla, mikroaaltoalueella.