Aislante vs dieléctrico
Un aislante es un material que no permite el flujo de corriente eléctrica bajo la influencia de un campo eléctrico. Un dieléctrico es un material con propiedades aislantes, que se polariza bajo el efecto de un campo eléctrico.
Más sobre aislante
La resistencia al flujo de electrones (o corriente) de un aislante se debe a la unión química del material. Casi todos los aislantes tienen fuertes enlaces covalentes en el interior, por lo que los electrones están estrechamente unidos al núcleo, lo que restringe en gran medida su movilidad. El aire, el vidrio, el papel, la cerámica, la ebonita y muchos otros polímeros son aislantes eléctricos.
A diferencia del uso de conductores, los aisladores se usan en situaciones en las que el flujo de corriente debe detenerse o restringirse. Muchos cables conductores están aislados con un material flexible para evitar descargas eléctricas e interferencias con otro flujo de corriente directamente. Los materiales base para las placas de circuito impreso son aislantes, lo que permite realizar un contacto controlado entre los elementos discretos del circuito. Las estructuras de soporte para los cables de transmisión de energía, como los casquillos, están hechas de cerámica. En algunos casos, los gases se utilizan como aislantes, el ejemplo más común son los cables de transmisión de alta potencia.
Cada aislador tiene sus límites para soportar una diferencia de potencial a través del material, cuando el voltaje alcanza ese límite, la naturaleza resistiva del aislador se rompe y la corriente eléctrica comienza a fluir a través del material. El ejemplo más común es un rayo, que es una avería eléctrica del aire debido a la enorme tensión en las nubes de tormenta. Una avería en la que se produce una avería eléctrica a través del material se conoce como avería por perforación. En algunos casos, el aire fuera de un aislante sólido podría cargarse y romperse para conducir. Tal ruptura se conoce como ruptura de voltaje de descarga disruptiva.
Más sobre dieléctricos
Cuando se coloca un dieléctrico dentro de un campo eléctrico, los electrones bajo la influencia se mueven desde sus posiciones promedio de equilibrio y se alinean de una manera que responda al campo eléctrico. Los electrones son atraídos hacia el potencial más alto y dejan el material dieléctrico polarizado. Las cargas relativamente positivas, los núcleos, se dirigen hacia el potencial más bajo. Debido a esto, se crea un campo eléctrico interno en la dirección opuesta a la dirección del campo externo. Esto da como resultado una fuerza de campo neta más baja dentro del dieléctrico que en el exterior. Por lo tanto, la diferencia de potencial en el dieléctrico también es baja.
Esta propiedad de polarización se expresa mediante una cantidad llamada constante dieléctrica. Los materiales que tienen una constante dieléctrica alta se conocen como dieléctricos, mientras que los materiales con una constante dieléctrica baja suelen ser aislantes.
En los condensadores se utilizan principalmente dieléctricos, que aumentan la capacidad del condensador para almacenar carga superficial, lo que proporciona una mayor capacitancia. Para ello, se eligen dieléctricos resistentes a la ionización para permitir mayores voltajes a través de los electrodos del condensador. Los dieléctricos se utilizan en resonadores electrónicos, que exhiben resonancia en una banda de frecuencia estrecha, en la región de microondas.
¿Cuál es la diferencia entre aislantes y dieléctricos?
• Los aislantes son materiales resistentes al flujo de cargas eléctricas, mientras que los dieléctricos también son materiales aislantes con propiedad especial de polarización.
• Los aisladores tienen una constante dieléctrica baja, mientras que los dieléctricos tienen una constante dieléctrica relativamente alta
• Los aisladores se utilizan para evitar el flujo de carga, mientras que los dieléctricos se utilizan para mejorar la capacidad de almacenamiento de carga de los condensadores.
