عایق در مقابل دی الکتریک
عایق ماده ای است که اجازه نمی دهد جریان الکتریکی تحت تأثیر میدان الکتریکی جریان یابد. دی الکتریک ماده ای با خواص عایق است که تحت تأثیر میدان الکتریکی قطبی می شود.
بیشتر درباره عایق
مقاومت در برابر الکترون های جریان (یا جریان) یک عایق به دلیل پیوند شیمیایی ماده است. تقریباً همه عایق‌ها دارای پیوندهای کووالانسی قوی در داخل هستند، بنابراین الکترون‌ها به شدت به هسته متصل هستند و تحرک آنها را به شدت محدود می‌کند. هوا، شیشه، کاغذ، سرامیک، آبنیت و بسیاری از پلیمرهای دیگر عایق های الکتریکی هستند.
بر خلاف استفاده از هادی ها، عایق ها در شرایطی استفاده می شوند که جریان جریان باید متوقف یا محدود شود. بسیاری از سیم‌های رسانا با مواد انعطاف‌پذیر عایق‌بندی می‌شوند تا از شوک الکتریکی و تداخل مستقیم با جریان دیگر جلوگیری شود. مواد پایه برای بردهای مدار چاپی عایق هستند که امکان برقراری تماس کنترل شده بین عناصر مدار گسسته را فراهم می کنند. سازه های حمایت کننده برای کابل های انتقال نیرو، مانند بوش، از سرامیک ساخته شده اند. در برخی موارد، از گازها به عنوان عایق استفاده می شود، نمونه معمول آن کابل های انتقال قدرت بالا است.
هر عایق محدودیت های خود را برای تحمل اختلاف پتانسیل در بین مواد دارد، زمانی که ولتاژ به حدی می رسد که ماهیت مقاومتی عایق شکسته می شود و جریان الکتریکی شروع به عبور از مواد می کند. رایج ترین مثال، رعد و برق است، که یک شکست الکتریکی هوا به دلیل ولتاژ بسیار زیاد در ابرهای رعد و برق است.خرابی که در آن شکست الکتریکی از طریق مواد رخ می دهد به عنوان شکست سوراخ شناخته می شود. در برخی موارد، هوای خارج از یک عایق جامد ممکن است شارژ شده و برای هدایت تجزیه شود. چنین خرابی به عنوان خرابی ولتاژ فلاش اوور شناخته می شود.
بیشتر درباره دی الکتریک
وقتی یک دی الکتریک در داخل یک میدان الکتریکی قرار می گیرد، الکترون های تحت تأثیر از موقعیت های تعادل متوسط خود حرکت می کنند و به گونه ای همسو می شوند تا به میدان الکتریکی پاسخ دهند. الکترون ها به سمت پتانسیل بالاتر جذب می شوند و ماده دی الکتریک را قطبی می کنند. بارهای نسبتا مثبت، هسته ها، به سمت پتانسیل پایین تر هدایت می شوند. به همین دلیل، یک میدان الکتریکی داخلی در جهت مخالف جهت میدان خارجی ایجاد می شود. این منجر به قدرت میدان خالص کمتری در داخل دی الکتریک نسبت به خارج می شود. بنابراین، اختلاف پتانسیل در دی الکتریک نیز کم است.
این خاصیت پلاریزاسیون با کمیتی به نام ثابت دی الکتریک بیان می شود. موادی که دارای ثابت دی الکتریک بالا هستند به عنوان دی الکتریک شناخته می شوند، در حالی که مواد با ثابت دی الکتریک پایین معمولاً عایق هستند.
عمدتاً از دی الکتریک ها در خازن ها استفاده می شود که توانایی ذخیره بار سطحی خازن را افزایش می دهد و از این رو ظرفیت خازنی بیشتری ایجاد می کند. دی الکتریک هایی که در برابر یونیزاسیون مقاوم هستند برای این انتخاب می شوند تا ولتاژهای بیشتری را در الکترودهای خازن ایجاد کنند. دی الکتریک ها در تشدید کننده های الکترونیکی استفاده می شوند که تشدید را در یک باند فرکانس باریک در ناحیه مایکروویو نشان می دهند.
تفاوت بین عایق ها و دی الکتریک چیست؟
• عایق ها موادی هستند که در برابر جریان بار الکتریکی مقاوم هستند، در حالی که دی الکتریک ها نیز مواد عایق با خاصیت پلاریزه شدن هستند.
• عایق ها ثابت دی الکتریک پایینی دارند، در حالی که دی الکتریک ها ثابت دی الکتریک نسبتاً بالایی دارند
• عایق ها برای جلوگیری از جریان بار استفاده می شوند در حالی که دی الکتریک برای بهبود ظرفیت ذخیره سازی شارژ خازن ها استفاده می شود.
