Het belangrijkste verschil tussen diëlektrische constante en diëlektrische sterkte is dat diëlektrische constante de verhouding is tussen de capaciteit van een isolatiemateriaal en de capaciteit van vacuüm, terwijl diëlektrische sterkte de elektrische sterkte van een isolatiemateriaal is.
Diëlektrische constante is een verhouding en heeft geen meeteenheden, terwijl de diëlektrische sterkte de SI-eenheid volt per meter of V/m heeft. Bovendien is diëlektrische sterkte een intrinsieke eigenschap van een bepaald isolatiemateriaal.
Wat is diëlektrische constante?
Diëlektrische constante is een eigenschap van een elektrisch isolatiemateriaal die gelijk is aan de verhouding tussen de capaciteit van het materiaal en de capaciteit van vacuüm. Meestal gebruiken we de term diëlektrische constante door elkaar met de term "relatieve permittiviteit", hoewel ze kleine verschillen hebben. Een elektrisch isolatiemateriaal staat bekend als een "diëlektricum". In de definitie van diëlektrische constante verwijst de term capaciteit van een materiaal naar de capaciteit van een condensator die is gevuld met het specifieke materiaal. Bij het bepalen van de capaciteit van het vacuüm verwijst dit naar de capaciteit van een identieke condensator zonder diëlektrisch materiaal.
Figuur 01: Hout is een isolatiemateriaal
In een condensator zitten er parallelle platen tussen die gevuld kunnen worden met het diëlektrische materiaal. Aanwezigheid van een diëlektrisch materiaal tussen deze twee platen verhoogt altijd de capaciteit. Dat betekent dat het de capaciteit van de condensator vergroot om tegengestelde ladingen op elke plaat op te slaan, vergeleken met het vermogen om de ladingen vast te houden wanneer er een vacuüm is tussen twee platen. Voor de vacuümgevulde condensator wordt de capaciteit als een referentiestandaard beschouwd. Daarom vertoont elk diëlektrisch materiaal een diëlektrische constante die meer dan één is.
Wat is diëlektrische sterkte?
Diëlektrische sterkte is de elektrische sterkte van een isolatiemateriaal. Er zijn echter twee enigszins verschillende definities voor deze term op het gebied van natuurkunde. Bij het overwegen van een puur elektrisch isolerend materiaal, is de diëlektrische sterkte het maximale elektrische veld dat het materiaal kan weerstaan onder ideale omstandigheden zonder een elektrische storing te ondergaan. Aan de andere kant, bij het beschouwen van de diëlektrische sterkte voor een specifiek stuk van een diëlektrisch materiaal en de locatie van elektroden, is de diëlektrische constante het minimale aangelegde elektrische veld dat kan leiden tot de elektrische doorslag ervan. De SI-eenheid voor het meten van diëlektrische sterkte is volt per meter V/m.
De diëlektrische sterkte van een isolatiemateriaal is een intrinsieke eigenschap van dat bulkmateriaal die onafhankelijk is van de configuratie van dat materiaal. Het wordt "de intrinsieke diëlektrische sterkte" genoemd en komt overeen met de meting van de diëlektrische sterkte die wordt gemeten voor een puur materiaal onder ideale laboratoriumomstandigheden.
Verschillende factoren kunnen de schijnbare diëlektrische sterkte beïnvloeden. De diëlektrische sterkte neemt bijvoorbeeld af met grotere monsterdikte, neemt af met hogere bedrijfstemperatuur, neemt af met hogere frequentie, heeft de neiging af te nemen met verhoogde vochtigheid (deze factor is voor gassen), enz.
Wat is het verschil tussen diëlektrische constante en diëlektrische sterkte?
Diëlektrische constante en diëlektrische sterkte zijn twee verschillende termen. Het belangrijkste verschil tussen diëlektrische constante en diëlektrische sterkte is dat diëlektrische constante de verhouding is tussen de capaciteit van een isolatiemateriaal en de capaciteit van vacuüm, terwijl de diëlektrische sterkte de elektrische sterkte van een isolatiemateriaal is.
De onderstaande infographic geeft een overzicht van de verschillen tussen diëlektrische constante en diëlektrische sterkte in tabelvorm.
Samenvatting – Diëlektrische constante versus diëlektrische sterkte
Diëlektrische constante is een eigenschap van een elektrisch isolatiemateriaal die gelijk is aan de verhouding tussen de capaciteit van het materiaal en de capaciteit van vacuüm. Diëlektrische sterkte is de elektrische sterkte van een isolatiemateriaal. Daarom is het belangrijkste verschil tussen diëlektrische constante en diëlektrische sterkte dat diëlektrische constante de verhouding is tussen de capaciteit van een isolatiemateriaal en de capaciteit van vacuüm, terwijl diëlektrische sterkte de elektrische sterkte van een isolatiemateriaal is.
