Kľúčový rozdiel medzi dielektrickou konštantou a dielektrickou pevnosťou je ten, že dielektrická konštanta je pomer medzi kapacitou izolačného materiálu a kapacitou vákua, zatiaľ čo dielektrická sila je elektrická pevnosť izolačného materiálu.
Dielektrická konštanta je pomer a nemá žiadne merné jednotky, zatiaľ čo dielektrická pevnosť má jednotku SI vo voltoch na meter alebo V/m. Okrem toho je dielektrická pevnosť prirodzenou vlastnosťou konkrétneho izolačného materiálu.
Čo je dielektrická konštanta?
Dielektrická konštanta je vlastnosť elektrického izolačného materiálu, ktorá sa rovná pomeru medzi kapacitou materiálu ku kapacite vákua. Zvyčajne používame termín dielektrická konštanta zameniteľne s pojmom „relatívna permitivita“, hoci majú malé rozdiely. Elektrický izolačný materiál je známy ako „dielektrikum“. V definícii dielektrickej konštanty sa termín kapacitancia materiálu vzťahuje na kapacitu kondenzátora, ktorý je naplnený konkrétnym materiálom. Pri určovaní kapacity vákua sa vzťahuje na kapacitu identického kondenzátora bez dielektrického materiálu.
Obrázok 01: Drevo je izolačný materiál
V kondenzátore sú medzi nimi paralelné dosky, ktoré môžu byť naplnené dielektrickým materiálom. Prítomnosť dielektrického materiálu medzi týmito dvoma doskami vždy zvyšuje kapacitu. To znamená, že zvyšuje schopnosť kondenzátora ukladať opačné náboje na každej doske v porovnaní s jeho schopnosťou udržať náboje, keď je medzi dvoma doskami vákuum. Pre vákuovo naplnený kondenzátor sa kapacita považuje za referenčný štandard. Preto každý dielektrický materiál vykazuje dielektrickú konštantu, ktorá je väčšia ako jedna.
Čo je dielektrická pevnosť?
Dielektrická pevnosť je elektrická pevnosť izolačného materiálu. V oblasti fyziky však existujú dve mierne odlišné definície tohto pojmu. Ak uvažujeme o čisto elektricky izolačnom materiáli, dielektrická pevnosť je maximálne elektrické pole, ktorému materiál môže odolať za ideálnych podmienok bez toho, aby došlo k elektrickému prerušeniu. Na druhej strane, keď zvažujeme dielektrickú pevnosť pre konkrétny kus dielektrického materiálu a umiestnenie elektród, dielektrická konštanta je minimálne aplikované elektrické pole, ktoré môže viesť k jeho elektrickému rozpadu. Jednotkou SI na meranie dielektrickej pevnosti sú volty na meter V/m.
Dielektrická pevnosť izolačného materiálu je vnútornou vlastnosťou tohto sypkého materiálu, ktorá je nezávislá od konfigurácie tohto materiálu. Je pomenovaná ako „vnútorná dielektrická pevnosť“a zodpovedá meraniu dielektrickej sily, ktorá sa meria pre čistý materiál za ideálnych laboratórnych podmienok.
Zdanlivú dielektrickú pevnosť môže ovplyvniť niekoľko faktorov. Napríklad dielektrická pevnosť klesá so zvyšujúcou sa hrúbkou vzorky, znižuje sa so zvyšujúcou sa prevádzkovou teplotou, znižuje sa so zvýšenou frekvenciou, má tendenciu klesať so zvýšenou vlhkosťou (tento faktor je pre plyny) atď.
Aký je rozdiel medzi dielektrickou konštantou a dielektrickou silou?
Dielektrická konštanta a dielektrická pevnosť sú dva rôzne pojmy. Kľúčový rozdiel medzi dielektrickou konštantou a dielektrickou pevnosťou je ten, že dielektrická konštanta je pomer medzi kapacitou izolačného materiálu a kapacitou vákua, zatiaľ čo dielektrická pevnosť je elektrická pevnosť izolačného materiálu.
Informačná grafika nižšie zhŕňa rozdiely medzi dielektrickou konštantou a dielektrickou pevnosťou v tabuľkovej forme.
Zhrnutie – Dielektrická konštanta verzus dielektrická pevnosť
Dielektrická konštanta je vlastnosť elektrického izolačného materiálu, ktorá sa rovná pomeru medzi kapacitou materiálu ku kapacite vákua. Dielektrická pevnosť je elektrická pevnosť izolačného materiálu. Preto je kľúčovým rozdielom medzi dielektrickou konštantou a dielektrickou pevnosťou to, že dielektrická konštanta je pomer medzi kapacitou izolačného materiálu a kapacitou vákua, zatiaľ čo dielektrická pevnosť je elektrická pevnosť izolačného materiálu.
