Dielektrisyyden

Dielektrisyyden käsite viittaa eristeenä toimivien aineiden kykyyn reagoida sähkökenttään ja varastoida sähköenergiaa polarisoinnin kautta. Dielektriset materiaalit ovat sähköisesti eristäviä ja niiden vastus sähkökentän aiheuttamalle varaukselle on suuri.

Suhteellinen permittiviteetti εr kuvaa materiaalin kykyä varastoida sähkökentässä energiaa suhteessa tyhjiöön: εr = ε/ε0. Kapasitanssi pariliittimessä on siten C = εr ε0 A/d, missä A on levyjen pinta-ala ja d välin paksuus. Näin dielektrisiä materiaaleja käytetään monissa kapasiteettisovelluksissa.

Polarisointimekanismit ovat elektroninen, ioninen sekä orientaatiopolaarinen polarisaatio, sekä tilallinen (interfacial) polarisaatio joissakin epäjatkuvissa rakenteissa. Näiden mekanismien vaikutus vaihtelee taajuuden ja lämpötilan mukaan: reaali permittiviteetti ε' ja häviökerroin tan δ kuvaavat materiaalin reaktiota sähkökenttään ja energian hajoamista.

Sovellukset kattavat eristeet ja kapasitorien kapasitanssin hallinnan sekä sähkö- ja elektroniikkalaitteiden turvallisen eristyksen. Materiaalit vaihtelevat muoveista, lasista ja keramiikasta polymeerisiin ja komposiittimateriaaleihin; ilmagaasi ja tyhjiö toimivat eristeinä erillisissä sovelluksissa.

Dielektrinen kesto eli breakdown voltage määrittelee jännitteen, jonka materiaalin eristys kestää ennen sähköistä murtumaa. Dielektrisyys on keskeinen osa sähkötekniikan ja elektroniikan perusperiaatteita, erityisesti energiavarastoinnissa ja eristemateriaalien valinnassa.