Isolaator vs dielektrik
Isolaator on materjal, mis ei võimalda elektrivoolu voolamist elektrivälja mõjul. Dielektrik on isoleerivate omadustega materjal, mis elektrivälja mõjul polariseerub.
Lisateave Isolaatori kohta
Vastupidavus isolaatori voolu elektronidele (või voolule) tuleneb materjali keemilisest sidumisest. Peaaegu kõigi isolaatorite sees on tugevad kovalentsed sidemed, nii et elektronid on tihedalt seotud tuumaga, mis piirab tugevalt nende liikuvust. Õhk, klaas, paber, keraamika, eboniit ja paljud teised polümeerid on elektrilised isolaatorid.
Erinevalt juhtide kasutamisest kasutatakse isolaatoreid olukordades, kus voolu vool tuleb peatada või piirata. Paljud juhtmed on isoleeritud painduva materjaliga, et vältida elektrilööki ja teise voolu otsest häirimist. Trükkplaatide alusmaterjalid on isolaatorid, mis võimaldavad diskreetsete vooluahelate elementide vahel kontrollitud kontakti luua. Elektriülekandekaablite tugistruktuurid, näiteks puks, on valmistatud keraamikast. Mõnel juhul kasutatakse isolaatorina gaase, kõige sagedamini nähakse näiteks suure võimsusega ülekandekaableid.
Igal isolaatoril on oma piirid, et taluda materjali potentsiaalset erinevust, kui jõuab pinge, mis piirab isolaatori takistuslikku olemust, ja elektrivool hakkab materjali läbima. Kõige tavalisem näide on heledus, mis on äikesepilvedes tohutu pinge tõttu õhu elektriline lagunemine. Jaotus, kus elektriline purunemine toimub läbi materjali, on tuntud kui punktsiooniviga. Mõnel juhul võib õhk väljaspool tahket isolaatorit laetud ja käitumiseks laguneda. Sellist jaotust tuntakse pinge purunemisena.
Lisateave Dielectrics kohta
Kui dielektrik asetatakse elektrivälja sisse, liiguvad mõju all olevad elektronid oma keskmistest tasakaalupositsioonidest ja joonduvad elektriväljale reageerimiseks. Elektronid tõmbuvad suurema potentsiaali poole ja jätavad dielektrilise materjali polariseeritud. Suhteliselt positiivsed laengud, tuumad, on suunatud madalama potentsiaali poole. Seetõttu luuakse sisemine elektriväli välise välja suunaga vastupidises suunas. Selle tulemuseks on dielektriku sisevälja tugevus väiksem kui väljast. Seetõttu on ka dielektriku potentsiaalne erinevus madal.
Seda polarisatsiooniomadust väljendab suurus, mida nimetatakse dielektriliseks konstandiks. Kõrge dielektrilise konstandiga materjali nimetatakse dielektrikuks, madala dielektrilise konstandiga materjalid on tavaliselt isolaatorid.
Kondensaatorites kasutatakse peamiselt dielektrikuid, mis suurendavad kondensaatori võimet pinna laengut salvestada, andes seega suurema mahtuvuse. Selleks valitakse ionisatsioonile vastupidavad dielektrikud, et võimaldada kondensaatori elektroodidel suuremat pinget. Dielektrikut kasutatakse elektroonilistes resonaatorites, mis näitavad mikrolaineahjus resonantsi kitsas sagedusribas.
Mis vahe on isolaatoritel ja dielektrikutel?
• Isolaatorid on materjal, mis on vastupidav elektrilaengu voolule, samas kui dielektrikud on ka isoleermaterjalid, millel on eriline polarisatsiooniomadus.
• Isolaatoritel on madal dielektriline konstant, dielektrikutel aga suhteliselt kõrge dielektriline konstant
• Laenguvoolu vältimiseks kasutatakse isolaatoreid, kondensaatorite laengu säilitamise võimekuse parandamiseks aga dielektrikuid.
