Aïllant vs dielèctric
Un aïllant és un material que no permet el flux de corrent elèctric sota la influència d'un camp elèctric. Un dielèctric és un material amb propietats aïllants, que es polaritza sota l'efecte d'un camp elèctric.
Més sobre Insulator
La resistència al flux d'electrons (o corrent) d'un aïllant es deu a l'enllaç químic del material. Gairebé tots els aïllants tenen forts enllaços covalents a l'interior, de manera que els electrons estan estretament lligats al nucli restringint molt la seva mobilitat. L'aire, el vidre, el paper, la ceràmica, l'ebonita i molts altres polímers són aïllants elèctrics.
A diferència de l'ús de conductors, els aïllants s'utilitzen en situacions en què s'ha d'aturar o restringir el flux de corrent. Molts cables conductors estan aïllats amb un material flexible, per evitar descàrregues elèctriques i interferències amb un altre flux de corrent directament. Els materials base per a plaques de circuits impresos són aïllants, que permeten fer un contacte controlat entre els elements de circuits discrets. Les estructures de suport per als cables de transmissió d'energia, com ara el casquet, estan fetes de ceràmica. En alguns casos, els gasos s'utilitzen com a aïllants, l'exemple més habitual són els cables de transmissió d' alta potència.
Cada aïllant té els seus límits per suportar una diferència de potencial entre el material, quan la tensió arriba a aquest límit, la naturalesa resistiva de l'aïllant es trenca i el corrent elèctric comença a fluir pel material. L'exemple més comú és el llamp, que és una avaria elèctrica de l'aire a causa de l'enorme tensió en els núvols de tronades. Una avaria en què es produeix una avaria elèctrica a través del material es coneix com a avaria per punxada. En alguns casos, l'aire a l'exterior d'un aïllant sòlid es pot carregar i trencar-se per conduir. Aquesta avaria es coneix com a ruptura de voltatge de flaix.
Més sobre els dielèctrics
Quan es col·loca un dielèctric dins d'un camp elèctric, els electrons sota la influència es mouen de les seves posicions d'equilibri mitjanes i s'alineen de manera que respongui al camp elèctric. Els electrons són atrets cap al potencial més alt i deixen el material dielèctric polaritzat. Les càrregues relativament positives, els nuclis, es dirigeixen cap al potencial inferior. Per això, es crea un camp elèctric intern en la direcció oposada a la direcció del camp extern. Això resulta en una intensitat de camp net inferior a l'interior del dielèctric que a l'exterior. Per tant, la diferència de potencial en el dielèctric també és baixa.
Aquesta propietat de polarització s'expressa mitjançant una quantitat anomenada constant dielèctrica. Els materials que tenen una constant dielèctrica alta es coneixen com a dielèctrics, mentre que els materials amb una constant dielèctrica baixa solen ser aïllants.
En els condensadors s'utilitzen principalment dielèctrics, que augmenten la capacitat d'emmagatzemar la càrrega superficial del condensador i, per tant, donen una capacitat més gran. Per a això s'escullen dielèctrics resistents a la ionització, per permetre majors tensions als elèctrodes del condensador. Els dielèctrics s'utilitzen en ressonadors electrònics, que presenten ressonància en una banda de freqüència estreta, a la regió de les microones.
Quina diferència hi ha entre els aïllants i els dielèctrics?
• Els aïllants són materials resistents al flux de càrrega elèctrica, mentre que els dielèctrics també són materials aïllants amb propietats especials de polarització.
• Els aïllants tenen una constant dielèctrica baixa, mentre que els dielèctrics tenen una constant dielèctrica relativament alta
• Els aïllants s'utilitzen per evitar el flux de càrrega mentre que els dielèctrics s'utilitzen per millorar la capacitat d'emmagatzematge de càrrega dels condensadors.
