Põhiline erinevus dielektrilise konstandi ja dielektrilise tugevuse vahel on see, et dielektriline konstant on suhe isolatsioonimaterjali mahtuvuse ja vaakumi mahtuvuse vahel, samas kui dielektriline tugevus on isolatsioonimaterjali elektriline tugevus.
Dielektriline konstant on suhe ja sellel ei ole mõõtühikuid, samas kui dielektrilise tugevuse ühikuks on SI ühikut volti meetri kohta või V/m. Lisaks on dielektriline tugevus konkreetse isolatsioonimaterjali olemuslik omadus.
Mis on dielektriline konstant?
Dielektriline konstant on elektrilise isolatsioonimaterjali omadus, mis võrdub materjali mahtuvuse ja vaakumi mahtuvuse suhtega. Tavaliselt kasutame terminit dielektriline konstant vaheldumisi terminiga "suhteline läbitavus", kuigi neil on väikesed erinevused. Elektriisolatsioonimaterjal on tuntud kui "dielektrik". Dielektrilise konstandi määratluses viitab termin materjali mahtuvus kondensaatori mahtuvusele, mis on täidetud konkreetse materjaliga. Vaakumi mahtuvuse määramisel viitab see ilma dielektrilise materjalita identse kondensaatori mahtuvusele.
Joonis 01: Puit on isoleermaterjal
Kondensaatoris on paralleelsed plaadid, mida saab täita dielektrilise materjaliga. Dielektrilise materjali olemasolu nende kahe plaadi vahel suurendab alati mahtuvust. See tähendab, et see suurendab kondensaatori võimet salvestada igale plaadile vastupidiseid laenguid, võrreldes selle võimega hoida laenguid, kui kahe plaadi vahel on vaakum. Vaakumtäidetud kondensaatori puhul peetakse mahtuvust võrdlusstandardiks üheks. Seetõttu näitab mis tahes dielektriline materjal dielektrilist konstanti, mis on suurem kui üks.
Mis on dielektriline tugevus?
Dielektriline tugevus on isolatsioonimaterjali elektriline tugevus. Selle mõiste jaoks on aga füüsika valdkonnas kaks veidi erinevat definitsiooni. Kui mõelda puhtale elektriisolatsioonimaterjalile, on dielektriline tugevus maksimaalne elektriväli, mida materjal võib ideaalsetes tingimustes taluda ilma elektrikatkestuseta. Teisest küljest, kui arvestada dielektrilise materjali konkreetse tüki dielektrilist tugevust ja elektroodide asukohta, on dielektriline konstant minimaalne rakendatud elektriväli, mis võib põhjustada selle elektrilise purunemise. Dielektrilise tugevuse mõõtmise SI-ühik on volti V/m meetri kohta.
Isolatsioonimaterjali dielektriline tugevus on selle puistematerjali olemuslik omadus, mis ei sõltu selle materjali konfiguratsioonist. Seda nimetatakse "sisemiseks dielektriliseks tugevuseks" ja see vastab dielektrilise tugevuse mõõtmisele, mida mõõdetakse puhta materjali puhul ideaalsetes laboritingimustes.
Nimelist dielektrilist tugevust võivad mõjutada mitmed tegurid. Näiteks dielektriline tugevus väheneb proovi paksuse suurenemisega, see väheneb töötemperatuuri tõusuga, väheneb suurenenud sagedusega, kipub vähenema niiskuse suurenemisega (see tegur kehtib gaaside puhul) jne.
Mis vahe on dielektrilise konstandi ja dielektrilise tugevuse vahel?
Dielektriline konstant ja dielektriline tugevus on kaks erinevat mõistet. Peamine erinevus dielektrilise konstandi ja dielektrilise tugevuse vahel on see, et dielektriline konstant on isolatsioonimaterjali mahtuvuse ja vaakumi mahtuvuse suhe, samas kui dielektriline tugevus on isolatsioonimaterjali elektriline tugevus.
Allpool infograafikat võetakse tabeli kujul kokku erinevused dielektrilise konstandi ja dielektrilise tugevuse vahel.
Kokkuvõte – dielektriline konstant vs dielektriline tugevus
Dielektriline konstant on elektrilise isolatsioonimaterjali omadus, mis võrdub materjali mahtuvuse ja vaakumi mahtuvuse suhtega. Dielektriline tugevus on isolatsioonimaterjali elektriline tugevus. Seetõttu on peamine erinevus dielektrilise konstandi ja dielektrilise tugevuse vahel see, et dielektriline konstant on isolatsioonimaterjali mahtuvuse ja vaakumi mahtuvuse suhe, samas kui dielektriline tugevus on isolatsioonimaterjali elektriline tugevus.
