¿Cuál es la diferencia entre el aislante y la sustancia dieléctrica?

Un aislante eléctrico es un material cuyas cargas eléctricas internas no fluyen libremente y, por lo tanto, hacen que sea muy difícil conducir una corriente eléctrica bajo la influencia de un campo eléctrico. De acuerdo con la teoría de la banda electrónica “una carga fluye si hay estados disponibles en los que los electrones pueden excitarse. Esto permite que los electrones ganen energía y se muevan a través de un conductor como un metal. Si no hay tales estados disponibles, el material es un aislante “.
La mayoría de los aisladores tienen una gran brecha de banda. Esto ocurre porque la banda de “valencia” que contiene los electrones de mayor energía está llena, y una gran brecha de energía separa esta banda de la siguiente por encima. Siempre hay algo de voltaje (llamado voltaje de ruptura) que le da a los electrones suficiente energía para excitarse en esta banda. Una vez que se supera este voltaje, el material deja de ser un aislante y la carga comienza a pasar a través de él.

Un dieléctrico, por otro lado, es un aislante eléctrico que puede ser polarizado por un campo eléctrico aplicado. Cuando se coloca un dieléctrico en un campo eléctrico, las cargas eléctricas no fluyen a través del material como lo hacen en un conductor, sino que solo cambian ligeramente de sus posiciones de equilibrio promedio causando polarización dieléctrica . Debido a la polarización dieléctrica, las cargas positivas se desplazan hacia el campo y las cargas negativas se desplazan en la dirección opuesta. Esto crea un campo eléctrico interno que reduce el campo general dentro del dieléctrico mismo.


En general: si bien el término aislante implica baja conducción eléctrica, el dieléctrico generalmente significa materiales con una alta polarización. Este último se expresa mediante un número llamado permitividad relativa (también conocido en textos anteriores como constante dieléctrica). El término aislante se usa generalmente para indicar obstrucción eléctrica, mientras que el término dieléctrico se usa para indicar la capacidad de almacenamiento de energía del material (por medio de polarización). Un ejemplo común de un dieléctrico es el material eléctricamente aislante entre las placas metálicas de un condensador. La polarización del dieléctrico por el campo eléctrico aplicado aumenta la carga superficial del condensador para la intensidad del campo eléctrico dado.

Fuentes:
1. Dieléctrico
2. Aislante (electricidad)

Todos los dieléctricos son aislantes, pero todos los aislantes no son dieléctricos.

Idealmente, el material aislante no tiene electrones sueltos o libres que siguen saltando de un átomo a otro en movimientos aleatorios en condiciones normales. Por lo tanto, no hay deriva de electrones debajo de un campo eléctrico. El resultado es que no hay absolutamente ninguna corriente bajo una diferencia de potencial eléctrico en un aislante ideal.

Podemos visualizar átomos o moléculas de un material como compuestos de un núcleo y una nube de electrones. El centro de la nube de electrones es el centro del núcleo, y el sistema está en equilibrio.

Cuando se aplica un campo eléctrico, la nube de electrones experimenta un tirón hacia la placa del electrodo positivo, mientras que el núcleo siente un impulso en la dirección del campo. En materiales dieléctricos, este efecto de campo externo da como resultado que el núcleo y la nube de electrones se empujen ligeramente en direcciones opuestas. La nube de electrones y el núcleo se derivan en direcciones opuestas. Los centros de los componentes positivos y negativos del átomo / moléculas se desplazan y se crea una distancia entre los dos.

Esto es polarización, y el nuevo sistema con centros de polaridad positiva y negativa se llama dipolo. Se necesita energía para crear esta deriva y esta energía se almacena en el dipolo. El dipolo tiende a orientarse en la dirección del campo, la nube de electrones hacia el lado positivo y el núcleo hacia el lado negativo. Cuánto se inclinan en esta dirección, o las distancias físicas de separación de los centros de carga dependen de la intensidad del campo.

Los materiales que tienen la propiedad de una polarización significativa bajo un campo eléctrico se llaman dieléctricos. Esta propiedad de almacenar energía bajo campo eléctrico se utiliza en el condensador.

De ahí la primera afirmación: todos los dieléctricos son aislantes, pero todos los aislantes no son dieléctricos.

El término aislante se usa generalmente para indicar obstrucción eléctrica, mientras que el término dieléctrico se usa para indicar la capacidad de almacenamiento de energía del material (por medio de polarización). Un ejemplo común de un dieléctrico es el material eléctricamente aislante entre las placas metálicas de un condensador.

Los dieléctricos también son aislantes. Pero, más específicamente, son materiales que pueden polarizarse. En los materiales dieléctricos, los electrones están unidos al núcleo y tienen un movimiento limitado. Cuando se aplica un voltaje externo al dieléctrico, el núcleo de los átomos es atraído hacia el lado negativo y los electrodos hacia el lado positivo. Por lo tanto, el material se polariza. Esta es una característica clave de un dieléctrico.

Por lo tanto, un dieléctrico se puede definir como un aislante que se puede polarizar. Así, todos los dieléctricos son aislantes, pero todos los aislantes no son dieléctricos. Un dieléctrico puede almacenar carga. Esta característica lo hace muy útil en forma de condensadores.

Las sustancias dieléctricas conducen muy poca electricidad, pero son buenos partidarios de los campos eléctricos. También disipan muy poca energía, es decir, tienen una baja pérdida dieléctrica.

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La respuesta de Sameer es muy buena, así que solo agregaré la parte matemática.

La corriente [matemática] J [/ matemática] en un material es una combinación de corriente de conducción y corriente de desplazamiento. Estos se pueden escribir como
[matemáticas] J = \ sigma E + j \ omega \ varepsilon E [/ matemáticas]; donde [math] \ sigma [/ math] es la conductividad del material, [math] \ varepsilon [/ math] es la permitividad del material y [math] E [/ math] es el campo eléctrico en el material.

Para buenos conductores, [math] \ sigma >> j \ omega \ varepsilon [/ math], es decir, la corriente de conducción domina la corriente de desplazamiento.

Para dieléctricos muy buenos, [math] \ sigma << j \ omega \ varepsilon [/ math], es decir, la corriente de desplazamiento domina la corriente de conducción.

Para los aisladores, tanto [math] \ sigma [/ math] como [math] \ varepsilon [/ math] están cerca de cero.

Por lo general, ambos son iguales con el hecho de que no son conductores.

La diferencia es que el aislante no permite que las cargas fluyan a través de ellos, mientras que los materiales dieléctricos son aislantes que se conducen cuando se someten a un campo eléctrico externo.

Ejemplos de aisladores son vidrio, plástico, caucho, etc.

Ejemplos de dieléctrico son mica, aire, cerámica, etc.

Hola

Aisladores: se dice que las sustancias que no permiten el flujo de electricidad a través de ellas son aislantes. En cualquier material o sustancia, la disponibilidad de electrones libres es la forma en que se consideran conductores o aislantes.

En los aisladores, la disponibilidad de electrones libres es casi nula y, por lo tanto, no pueden permitir que la electricidad pase a través de ellos.

Dieléctrico: por otro lado, el dieléctrico son las sustancias que son las mismas que los aislantes, pero que pueden polarizarse para convertirlas en conductores. Pero recuerde una cosa: el conductor aquí no es como los conductores reales, sino que puede obtenerse salida.

Recuerda los condensadores. son dieléctricos. Pueden almacenar carga y disipar energía, pero en menor proporción.

Lo más importante: los dieléctricos pueden ser aislantes, pero los aislantes no pueden convertirse en dieléctricos.

Gracias.

Exactamente no hay diferencia. En realidad, todo es un conductor en algún punto de temperatura o campo eléctrico. El aire es aislante, lo conocemos muy bien y lo llamamos dieléctrico cuando estudiamos condensadores. Solo la función de cambio de nombre permanece igual. Es posible que sepa acerca de la descomposición eléctrica del aire cuando los rayos caen a la tierra porque el aire que actuaba como dieléctrico entre las dos placas (nubes y tierra) de este condensador natural ahora está conduciendo debido al alto campo eléctrico entre la placa (nube y tierra )

el aislante no permite que fluya ninguna corriente pero el dieléctrico lo permite dependiendo de la constante dieléctrica

El aislador de prueba con dieléctrico de bajo voltaje está probando con alto voltaje

En definitiva no hay. Un aislante eléctrico es un material di-eléctrico.