Dielektriskt

Dielektriskt vatten? Nej, dielektriskt beskriver ett elektriskt isolerande material som kan polariseras av ett yttre elektriskt fält. Dielektriska material hindrar elektrisk ström men tillåter att växel- och impulsefält lagras som elektrisk energi genom kapacitans mellan ledare som skiljs åt av materialet. De används därför ofta som isolatorer och som dielektrikum i kondensatorer och olika typer av kablar och komponenter.

Egenskaperna hos dielektriska material kan sammanfattas i några centrala begrepp. Den relativa permittiviteten εr (dielektrisk konstant) beskriver hur mycket materialet ökar kapacitansen jämfört med vakuum; den absoluta permittiviteten är ε = ε0 εr. Dielektrisk styrka anger det maximala elektriska fältet materialet tål innan det bryter ned och börjar leda ström. Dielektrisk förlust tan δ fångar energiförlusten per cykel och därmed hur mycket energi som försvinner som värme. Dessa parametrar kan vara frekvens- och temperaturberoende och varierar mellan olika material.

Material kan klassificeras som gaser, vätskor eller fasta ämnen. Exempelvis används luft och andra gaser som isolatorer i högspänningsutrustning, kylvätskor och oljor i transformatorer, samt fasta dielektrika som keramer och polymerer i kapacitatorer, kabelisolationsskikt och elektroniska substrat. Polarisation i dielektrika uppkommer genom mekanismer som elektronisk, orienterings-, jonisk och interfacial polarisering, vilka påverkar εr och tan δ vid olika frekvenser och temperaturer. Dielektriska material är centrala inom elektroteknik, telekommunikation och många elektroniska system där isolering och energilagring behövs.