Differenza tra isolante e dielettrico

Isolante vs dielettrico

Un isolante è un materiale che non consente il flusso di corrente elettrica sotto l'influenza di un campo elettrico. Un dielettrico è un materiale con proprietà isolanti, che si polarizza sotto l'effetto di un campo elettrico.

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La resistenza agli elettroni di flusso (o corrente) di un isolante è dovuta al legame chimico del materiale. Quasi tutti gli isolanti hanno forti legami covalenti all'interno, quindi gli elettroni sono strettamente legati al nucleo che ne limita fortemente la mobilità. Aria, vetro, carta, ceramica, ebanite e molti altri polimeri sono isolanti elettrici.

Contrariamente all'uso dei conduttori, gli isolanti sono utilizzati in situazioni in cui il flusso di corrente deve essere fermato o limitato. Molti cavi conduttori sono isolati con un materiale flessibile, per evitare shock elettrici e interferenze con un altro flusso di corrente direttamente. I materiali di base per circuiti stampati sono isolatori, consentendo il contatto controllato tra gli elementi del circuito discreto da realizzare. Le strutture di supporto per i cavi di trasmissione di potenza, come le boccole, sono realizzate in ceramica. In alcuni casi, i gas sono utilizzati come isolante, l'esempio più comunemente visto è cavi di trasmissione ad alta potenza.

Ogni isolatore ha i suoi limiti per resistere a una differenza di potenziale attraverso il materiale, quando la tensione raggiunge quel limite la natura resistiva dell'isolante si rompe e la corrente elettrica inizia a fluire attraverso il materiale. L'esempio più comune è l'alleggerimento, che è una scarica elettrica dell'aria a causa dell'enorme tensione nelle nuvole temporalesche. Una rottura in cui la rottura elettrica si verifica attraverso il materiale è nota come rottura di una puntura. In alcuni casi, l'aria al di fuori di un solido isolante potrebbe essere caricata e interrotta per condurre. Tale guasto è noto come una scarica di tensione del flashover.

Maggiori informazioni sui dielettrici

Quando un dielettrico è posto all'interno di un campo elettrico, gli elettroni sotto l'influenza si spostano dalle sue posizioni di equilibrio medio e si allineano in modo da rispondere al campo elettrico. Gli elettroni sono attratti verso il potenziale più elevato e lascia il materiale dielettrico polarizzato. Le cariche relativamente positive, i nuclei, sono dirette verso il potenziale inferiore. Per questo motivo, un campo elettrico interno viene creato nella direzione opposta alla direzione del campo esterno. Ciò si traduce in una forza di campo netta inferiore all'interno del dielettrico rispetto all'esterno. Pertanto, anche la differenza potenziale nel dielettrico è bassa.

Questa proprietà di polarizzazione è espressa da una quantità chiamata costante dielettrica. Il materiale che ha un'elevata costante dielettrica è noto come dielettrico, mentre i materiali con bassa costante dielettrica sono solitamente isolanti.

Principalmente i dielettrici sono usati nei condensatori, che aumentano la capacità della superficie del deposito di capacità del condensatore, dando così una maggiore capacità. Dielettrici che sono resistenti alla ionizzazione sono scelti per questo, per consentire tensioni maggiori attraverso gli elettrodi del condensatore. I dielettrici sono utilizzati nei risuonatori elettronici, che presentano risonanza in una stretta banda di frequenza, nella regione delle microonde.