Izolators pret dielektriķi
Izolators ir materiāls, kas neļauj plūst elektriskajai strāvai elektriskā lauka ietekmē. Dielektriķis ir materiāls ar izolējošām īpašībām, kas elektriskā lauka ietekmē polarizējas.
Vairāk par izolatoru
Izturība pret izolatora plūsmas elektroniem (vai strāvu) ir saistīta ar materiāla ķīmisko saiti. Gandrīz visiem izolatoriem iekšpusē ir spēcīgas kovalentās saites, tāpēc elektroni ir cieši saistīti ar kodolu, ļoti ierobežojot to mobilitāti. 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 vadošie vadi ir izolēti ar elastīgu materiālu, lai novērstu elektriskās strāvas triecienu un traucējumus citai strāvas plūsmai tieši. Iespiedshēmu plates pamatmateriāli ir izolatori, kas ļauj izveidot kontrolētu kontaktu starp diskrētajiem shēmas elementiem. Spēka pārvades kabeļu nesošās konstrukcijas, piemēram, bukse 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 potenciālu starpību visā materiālā, kad spriegums sasniedz, kas ierobežo izolatora pretestības raksturu, un caur materiālu sāk plūst elektriskā strāva. Visizplatītākais piemērs ir apgaismojums, kas ir gaisa elektrisks bojājums milzīgā sprieguma dēļ negaisa mākoņos. Bojājumu, kurā elektriskais sadalījums notiek caur materiālu, sauc par caurduršanas bojājumu. Dažos gadījumos gaiss ārpus cietā izolatora var tikt uzlādēts un sadalīties, lai vadītu. Šāds sadalījums ir pazīstams kā pārsprieguma sprieguma sadalījums.
Vairāk par dielektriku
Kad dielektriķi ievieto elektriskā laukā, elektroni, kas atrodas tā ietekmē, pārvietojas no vidējā līdzsvara pozīcijām un izlīdzinās tā, lai reaģētu uz elektrisko lauku. Elektroni tiek piesaistīti augstākam potenciālam un atstāj dielektrisko materiālu polarizētu. Relatīvi pozitīvi lādiņi, kodoli, ir vērsti uz zemāko potenciālu. Sakarā ar to iekšējais elektriskais lauks tiek izveidots virzienā, kas ir pretējs ārējā lauka virzienam. Tas rada mazāku neto lauka intensitāti dielektriķa iekšpusē nekā ārpusē. Tāpēc arī dielektriķa potenciālā atšķirība ir maza.
Šo polarizācijas īpašību izsaka ar lielumu, ko sauc par dielektrisko konstanti. Materiālus ar augstu dielektrisko konstanti sauc par dielektriķiem, savukārt materiāli ar zemu dielektrisko konstanti parasti ir izolatori.
Kondensatoros galvenokārt tiek izmantoti dielektriķi, kas palielina kondensatora spēju uzglabāt virsmas lādiņu, tādējādi nodrošinot lielāku kapacitāti. Šim nolūkam tiek izvēlēti dielektriķi, kas ir izturīgi pret jonizāciju, lai nodrošinātu lielāku spriegumu kondensatora elektrodos. Dielektriķus izmanto elektroniskajos rezonatoros, kuriem ir rezonanse šaurā frekvenču joslā, mikroviļņu reģionā.
Kāda ir atšķirība starp izolatoriem un dielektriķiem?
• Izolatori ir materiāli, kas ir izturīgi pret elektriskā lādiņa plūsmu, savukārt dielektriķi ir arī izolācijas materiāli ar īpašu polarizācijas īpašību.
• Izolatoriem ir zema dielektriskā konstante, savukārt dielektriķiem ir salīdzinoši augsta dielektriskā konstante
• Izolatorus izmanto, lai novērstu lādiņu plūsmu, savukārt dielektriķus izmanto, lai uzlabotu kondensatoru lādiņu uzglabāšanas jaudu.
