Différence entre isolant et diélectrique

Isolant vs diélectrique

Un isolant est un matériau qui ne permet pas la circulation de 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'isolateur

La résistance aux flux d'électrons (ou de courant) d'un isolant est due à la liaison chimique du matériau. Presque tous les isolateurs ont de fortes liaisons covalentes à l'intérieur, de sorte que les électrons sont étroitement liés au noyau, ce qui limite 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 isolants sont utilisés dans des situations où le courant doit être arrêté ou limité. De nombreux fils conducteurs sont isolés avec un matériau flexible, afin d'éviter les chocs électriques et les interférences avec un autre flux de courant directement. Les matériaux de base des cartes de circuit imprimé sont des isolants, ce qui permet d'établir un contact contrôlé entre les éléments de circuit discrets. Les structures de support des câbles de transmission de puissance, telles que les traversées, sont en céramique. Dans certains cas, les gaz sont utilisés comme isolants, les exemples les plus courants étant les câbles de transmission à haute puissance..

Chaque isolateur a ses limites pour résister à une différence de potentiel sur le matériau. Lorsque la tension atteint cette limite, la nature résistive de l'isolant se rompt et le courant électrique commence à circuler dans le matériau. L'exemple le plus courant est la foudre, qui est une panne électrique de l'air due à une tension énorme dans des nuages ​​d'orage. Une panne où la panne électrique se produit à travers le matériau est appelée panne de perforation. Dans certains cas, l'air à l'extérieur d'un isolateur solide peut se charger et se décomposer. Une telle panne est connue comme une panne de tension de contournement.

En savoir plus sur les diélectriques

Lorsqu'un diélectrique est placé dans 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 le plus élevé et laissent le matériau diélectrique polarisé. Les charges relativement positives, les noyaux, sont dirigées vers le potentiel inférieur. De ce fait, un champ électrique interne est créé dans la direction opposée à la direction du champ externe. Il en résulte une intensité de champ nette inférieure à l'intérieur du diélectrique par rapport à l'extérieur. Par conséquent, la différence potentielle dans le diélectrique est également faible.

Cette propriété de polarisation est exprimée par une quantité appelée constante diélectrique. Les matériaux ayant une constante diélectrique élevée sont connus sous le nom de 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 de stockage du condensateur, ce qui donne une plus grande capacité. Les diélectriques résistant à l'ionisation sont choisis pour cela, afin de permettre des tensions plus élevées aux électrodes du condensateur. Les diélectriques sont utilisés dans les résonateurs électroniques, qui présentent une résonance dans une bande de fréquence étroite, dans la région des micro-ondes.