Dielektriske

Dielektriske materialer er isolerende materialer som ikke leder elektrisk strøm ved normale forhold, men som kan polariseres av et pålagt elektrisk felt. De påvirker feltet og kan lagre elektrisk energi, noe som gjør dem sentrale i mange elektrotekniske applikasjoner.

En viktig egenskap er dielektrisk konstant, eller relativ permittivitet ε_r. For et homogent materiale følger D = ε0 ε_r E, der D er elektrisk fluksdensitet, E er det elektriske feltet, og ε0 er vakuumpermittiviteten. ε_r beskriver hvor mye feltet blir dempet i materialet sammenlignet med vakuum. Verdiene av ε_r varierer med frekvens og temperatur og påvirker blant annet størrelsen på lagret energi og kapasitans i komponenter som kondensatorer.

Dielektriske materialer viser polarization når de utsettes for et felt. Dette skjer via ulike mekanismer: elektronisk polarisering (forflytning av elektronkysten), ionisk polarisering (forskyvning av positive og negative ioner i krystallstrukturen) og orienteringspolarisering (orienterte dipoler i polare molekyler). Summen av disse bidrar til dielektriske konstant og tiltaker i tap og frekvensrespons.

Dielektrisk styrke og bruddstreng er andre viktige begreper. Dielektrisk brudd eller øvre spenningsgrense oppstår hvis feltet når en slik styrke at isolasjonen bryter sammen og leder dannes. Dette avhenger av materialet, temperatur og renhet, og av omgivelsene.

Dielektriske tap beskrives av tapstallet eller tan delta, som representerer energitap som varme per syklus. Tapene øker ofte med frekvens og temperatur.

Har anvendelser i kondensatorer, isolerende lag i elektroniske komponenter, kabler og transformatorer. Vanlige dielektrika inkluderer luft, glass, keramikk og polymerer, samt flytende dielektrika i visse transformatorer.