Różnica między stałą dielektryczną a siłą dielektryczną

Zachowanie dielektryków w polach elektrycznych nadal jest obszarem badań, który zafascynował niektóre ciekawe umysły, w tym fizyków, inżynierów elektrycznych, naukowców materialnych, a ostatnio biologów. Ale czym jest dielektryk? Dielektryk to materiał izolacyjny ze złym przewodnikiem energii elektrycznej, ale z możliwością przechowywania ładunku elektrycznego. Są dokładnym przeciwieństwem przewodników, więc często nazywane są izolatorami. Zachowanie dielektryków w polach elektrycznych jest zasadniczo jednoczącym podejściem opartym na zasadach fizyki i inżynierii. Potrzebne jest znacznie szersze podejście, aby najlepiej zrozumieć dielektryki. Kluczowymi właściwościami elektrycznymi są tutaj stałe dielektryczne i wytrzymałość dielektryczna.

Siła dielektryczna materiału izolacyjnego to jego zdolność do działania jako izolator. Jak sama nazwa wskazuje, wytrzymałość dielektryczna jest maksymalnym napięciem, które materiał może wytrzymać w idealnych warunkach, do których w tym materiale nie występuje rozkład elektryczny. Z drugiej strony stałą dielektryczną materiału izolacyjnego jest zdolność izolatora do przechowywania energii elektrycznej. W wielu aplikacjach materiały izolacyjne są wymagane do działania jako kondensatory. Takie zastosowania najlepiej obsługiwać materiały z tworzyw sztucznych o wysokiej stałej dielektrycznej. Ale pytanie pozostaje, czy dielektryczna jest stała to samo, co siła dielektryczna? W tym artykule wyjaśniono kluczowe różnice między dwiema ilościami.

Co to jest stała dielektryczna?

Alternatywnie określana jako względna przenikalność, stała dielektryczna materiału izolacyjnego jest ilością mierzącą zdolność materiału do przechowywania energii elektrycznej w polu elektrycznym. Stała dielektryczna jest względną przenikalnością materiału dielektrycznego. Aby zdefiniować przenikalność pożywki dielektrycznej, próżnia lub wolna przestrzeń jest uważana za medium referencyjne. Tak więc względna przenikalność próżni w odniesieniu do siebie to jedność. Stała dielektryczna jest definiowana jako stosunek gęstości strumienia elektrycznego w pożywce dielektrycznej do twórczości wytwarzanej w próżni przez tę samą wytrzymałość pola elektrycznego w identycznych warunkach. Innymi słowy, stała dielektryczna jest stosunkiem pojemności kondensatora z izolatorem umieszczonym między nimi do pojemności tych samych płyt z próżnią między nimi. Mówiąc najprościej, stała dielektryczna jest zdolność materiału izolacyjnego do przechowywania energii elektrycznej.

Jaka jest siła dielektryczna?

W fizyce siła dielektryczna materiału izolacyjnego jest jego zdolność do działania jako izolator bez utraty właściwości izolacyjnych. Jest to miara wytrzymałości elektrycznej izolatora wyrażonego w kategoriach woltów na jednostkę grubości (v/mil). Siła dielektryczna jest zdefiniowana jako maksymalne napięcie, które można zastosować do materiału izolacyjnego, zanim przejdzie do awarii lub straci jego właściwości izolacyjne. Siła dielektryczna to maksymalna intensywność pola elektrycznego, jaki materiał może utrzymać bez rozkładu. Wszystkie izolatory pozwalają niewielkiej ilości prądu przeciekać lub wokół siebie, ale tylko idealny izolator, jeśli istnieje takie istnienie, mogą być całkowicie wolne od niewielkiego wycieku prądu. Jest to podstawowa cecha materiału izolacyjnego. Im wyższa siła dielektryczna, tym lepsza jakość izolatora.

Różnica między stałą dielektryczną a siłą dielektryczną

1. Definicja stałej i dielektrycznej siły

- Siła dielektryczna materiału izolacyjnego to jego zdolność do działania jako izolator. Jak sama nazwa wskazuje, wytrzymałość dielektryczna jest maksymalnym napięciem, które materiał może wytrzymać w idealnych warunkach, do których w tym materiale nie występuje rozkład elektryczny. Siła dielektryczna jest zdefiniowana jako maksymalne napięcie, które można zastosować do materiału izolacyjnego, zanim przejdzie do awarii lub straci jego właściwości izolacyjne. Stała dielektryczna, określana również jako względna przenikalność materiału.

2. Mierzyć

- Stała dielektryczna jest względną przenikalnością materiału dielektrycznego zdefiniowanego jako ilość mierząca zdolność materiału do przechowywania energii elektrycznej w polu elektrycznym. Odnosi się do stosunku pola elektrycznego w idealnych warunkach do wytworzonego w dowolnym medium. Z drugiej strony wytrzymałość dielektryczna jest miarą wytrzymałości elektrycznej izolatora wyrażonego w kategoriach woltów na jednostkę grubości (v/mil). Im wyższa siła dielektryczna, tym lepsza jakość materiału izolacyjnego. Względna przenikalność próżni w odniesieniu do siebie jest.

3. Jednostka

- Stałą dielektryczną materiału jest stosunek przenikalności tego materiału do przenikalności wolnej przestrzeni lub próżni. Ponieważ stała dielektryczna jest względna, nie ma jednostek ani wymiarów. Stała dielektryczna materiału jest po prostu reprezentowana przez liczby. Często nazywany jest względną przenikalnością, a jednostka przenikalności SI jest Farad na metr (f/m). Siła dielektryczna jest miarą wytrzymałości elektrycznej materiału jako izolatora i jest wyrażana w woltach na jednostkę grubości. Jednostka SI siły dielektrycznej to wolty na metr (v/m). W amerykańskich jednostkach zwyczajowych siła dielektryczna jest wyrażana w woltach na milę, gdzie MIL wynosi 1/1000 cali.

Stała dielektryczna vs. Siła dielektryczna: wykres porównawczy

Podsumowanie dielektrycznej siły dielektrycznej

Stała dielektryczna to zdolność materiału izolacyjnego do przechowywania energii elektrycznej w polu elektrycznym. Nazywana również względną przenikalnością materiału, stałą dielektryczną jest zdolność materiału do koncentracji elektrostatycznych linii strumienia. Ponieważ stała dielektryczna jest względna, nie ma jednostek ani wymiarów. Jest po prostu reprezentowany przez liczby. Wytrzymałość dielektryczna jest maksymalnym napięciem, które można zastosować do materiału izolacyjnego, zanim przejdzie do awarii lub straci jego właściwości izolacyjne. Jednostka SI siły dielektrycznej to wolty na metr (v/m).