Isolant vs diélectrique
Un isolant est un matériau qui ne permet pas la circulation du courant électrique sous l'influence d'un champ électrique. Un diélectrique est un matériau aux propriétés isolantes, qui se polarise sous l'effet d'un champ électrique.
En savoir plus sur l'isolant
La résistance aux électrons de flux (ou au courant) d'un isolant est due à la liaison chimique du matériau. Presque tous les isolants ont de fortes liaisons covalentes à l'intérieur, de sorte que les électrons sont étroitement liés au noyau, ce qui restreint fortement leur mobilité. L'air, le verre, le papier, la céramique, l'ébonite et de nombreux autres polymères sont des isolants électriques.
Contrairement à l'utilisation de conducteurs, les isolateurs sont utilisés dans des situations où le flux de courant doit être arrêté ou restreint. De nombreux fils conducteurs sont isolés avec un matériau flexible, pour éviter les chocs électriques et les interférences avec un autre flux de courant directement. Les matériaux de base des cartes de circuits imprimés sont des isolants, permettant d'établir un contact contrôlé entre les éléments de circuit discrets. Les structures de support pour les câbles de transmission de puissance, telles que les traversées, sont en céramique. Dans certains cas, les gaz sont utilisés comme isolants, l'exemple le plus couramment observé étant les câbles de transmission haute puissance.
Chaque isolant a ses limites pour résister à une différence de potentiel à travers le matériau, lorsque la tension atteint cette limite, la nature résistive de l'isolant se rompt et le courant électrique commence à circuler à travers le matériau. L'exemple le plus courant est la foudre, qui est une panne électrique de l'air due à une tension énorme dans les nuages d'orage. Une panne où la panne électrique se produit à travers le matériau est connue sous le nom de panne par perforation. Dans certains cas, l'air à l'extérieur d'un isolant solide peut se charger et se décomposer pour devenir conducteur. Une telle panne est connue sous le nom de panne de tension de contournement.
En savoir plus sur les diélectriques
Lorsqu'un diélectrique est placé à l'intérieur d'un champ électrique, les électrons sous l'influence se déplacent de ses positions d'équilibre moyennes et s'alignent de manière à répondre au champ électrique. Les électrons sont attirés vers le potentiel supérieur et laisse le matériau diélectrique polarisé. Les charges relativement positives, les noyaux, sont dirigées vers le potentiel inférieur. Pour cette raison, un champ électrique interne est créé dans la direction opposée à la direction du champ externe. Il en résulte une intensité de champ net plus faible à l'intérieur du diélectrique qu'à l'extérieur. Par conséquent, la différence de potentiel dans le diélectrique est également faible.
Cette propriété de polarisation est exprimée par une quantité appelée constante diélectrique. Les matériaux qui ont une constante diélectrique élevée sont appelés diélectriques, tandis que les matériaux à faible constante diélectrique sont généralement des isolants.
Les diélectriques sont principalement utilisés dans les condensateurs, ce qui augmente la capacité du condensateur à stocker la charge de surface, donnant ainsi une plus grande capacité. Des diélectriques résistants à l'ionisation sont choisis pour cela, pour permettre des tensions plus importantes aux bornes des électrodes du condensateur. Les diélectriques sont utilisés dans les résonateurs électroniques, qui présentent une résonance dans une bande de fréquences étroite, dans la région des micro-ondes.
Quelle est la différence entre les isolateurs et les diélectriques?
• Les isolants sont des matériaux résistants au flux de charge électrique, tandis que les diélectriques sont également des matériaux isolants avec des propriétés spéciales de polarisation.
• Les isolants ont une constante diélectrique faible, tandis que les diélectriques ont une constante diélectrique relativement élevée
• Les isolants sont utilisés pour empêcher le flux de charge tandis que les diélectriques sont utilisés pour améliorer la capacité de stockage de charge des condensateurs.
