ความแตกต่างระหว่างอิเล็กทริกและตัวเก็บประจุ (พร้อมตาราง)

ไดอิเล็กตริกเป็นสารที่ไม่ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่าน ในขณะที่ตัวเก็บประจุเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่กักเก็บประจุไฟฟ้าไว้ เนื่องจากไดอิเล็กตริกเป็นสิ่งที่ตรงกันข้ามกับตัวนำตัวนำ พวกมันจึงมักถูกเรียกว่าสิ่งกีดขวางหรือฉนวน

นอกเหนือจากความแตกต่างพื้นฐาน บทความนี้เน้นทุกความแตกต่างเล็กน้อยระหว่างไดอิเล็กตริกและตัวเก็บประจุ บทความนี้จะช่วยให้คุณเข้าใจคำศัพท์แต่ละคำที่มีคำจำกัดความที่ชัดเจนและตารางเปรียบเทียบด้วย

อิเล็กทริกกับตัวเก็บประจุ

ความแตกต่างระหว่างไดอิเล็กตริกและตัวเก็บประจุคือ ไดอิเล็กตริกมีความทนทานต่อประจุไฟฟ้าสูง และเป็นวัตถุฉนวนที่แข็งแรงมากซึ่งใช้สำหรับการแบ่งชั้นของพื้นผิวด้านนอกของตัวเก็บประจุ ในขณะที่ตัวเก็บประจุเป็นองค์ประกอบนำไฟฟ้าสองทางที่ ใช้กันอย่างแพร่หลายในวงจรไฟฟ้า ตัวเก็บประจุใช้สำหรับเก็บพลังงานไฟฟ้าไว้ในวงจร

สารที่เป็นไดอิเล็กตริกเมื่อป้องกันได้ดี หรือตัวพาประจุไฟฟ้าไม่ดี เมื่อไดอิเล็กตริกสัมผัสกับกระแสแม่เหล็กไฟฟ้า พวกมันแทบไม่ผลิตกระแสไฟฟ้าเลย ต่างจากโลหะและโลหะผสมบางชนิด พวกมันไม่มีไอออนอิสระที่อาจเดินทางผ่านสาร ในทางกลับกัน โพลาไรเซชันไฟฟ้าก็เกิดขึ้น การเปลี่ยนแปลงเชิงบวกในไดอิเล็กตริกจะถูกผลักไปในทิศทางของสนามให้น้อยที่สุด ในขณะที่ประจุลบจะถูกถ่ายโอนแบบเศษส่วนในทางที่กลับกัน

ตัวเก็บประจุเป็นส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์สำหรับเก็บไฟฟ้าที่ประกอบด้วยวัสดุนำไฟฟ้าสองชนิดในบริเวณใกล้เคียงกัน ตัวเก็บประจุพร้อมกันเป็นการเปรียบเทียบเล็กน้อยของสื่อเก็บข้อมูลที่ใช้ในวงจร ตัวเก็บประจุมีประจุ Q จริง ๆ ถ้าไอออนบวกที่มีประจุโดยรวมเป็น +Q ถูกโหลดบนสายไฟเส้นใดเส้นหนึ่งและมีประจุไฟฟ้าที่ไม่พึงประสงค์ -Q วางอยู่บนตัวนำอีกเส้นหนึ่ง

ตัวเก็บประจุมีประโยชน์ในสถานการณ์ต่างๆ มีการใช้ในระบบอิเล็กทรอนิกส์ เช่น เพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลที่บันทึกไว้ในหน่วยความจำคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่จะไม่สูญหายในกรณีที่ไฟฟ้าดับ

ตารางเปรียบเทียบระหว่างอิเล็กทริกและตัวเก็บประจุ

พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ	อิเล็กทริก	ตัวเก็บประจุ
ความหมาย	อิเล็กทริกเป็นสารฉนวนที่นำประจุไฟฟ้าได้ไม่ดี แต่ยังรองรับสนามแม่เหล็กไฟฟ้าได้ดี	ตัวเก็บประจุเป็นส่วนประกอบทางไฟฟ้าหลายทางที่ประกอบด้วยฉนวนไดอิเล็กตริกระหว่างสารนำไฟฟ้าสองชนิด
ความสัมพันธ์ของประจุไฟฟ้า	เป็นฉนวนไฟฟ้าและเป็นตัวนำกระแสไฟฟ้าอ่อน	เป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดีและช่วยในการเก็บไฟฟ้า
คุณสมบัติ	สามารถทนต่อกระแสไฟแรงและความร้อนได้ดีอีกด้วย	เพื่อเพิ่มคุณลักษณะของความจุและเก็บพลังงาน
ใช้ใน	ส่วนใหญ่จะใช้ในการผลิตตัวเก็บประจุ	ใช้ในเครื่องใช้ไฟฟ้าและอินเวอร์เตอร์
ค่าใช้จ่าย	อิเล็กทริกมีราคาถูกมากเมื่อเทียบกับตัวเก็บประจุ	ตัวเก็บประจุมีราคาแพงกว่ามากเมื่อเทียบกับวัสดุอิเล็กทริก

ไดอิเล็กทริกคืออะไร?

อิเล็กทริกเป็นสารฉนวนที่นำประจุไฟฟ้าได้ไม่ดี แต่ยังรองรับสนามแม่เหล็กไฟฟ้าได้ดี เป็นสื่อหรือวัสดุที่สามารถทนต่อความเครียดทางไฟฟ้าได้สูงโดยไม่ทำให้เกิดการนำไฟฟ้าที่สำคัญ เมื่อความเครียดเพิ่มขึ้น ไดอิเล็กตริกจะเก็บพลังงานในรูปของประจุไฟฟ้า เมื่อขจัดความตึงเครียด พลังงานส่วนใหญ่จะยังคงอยู่ เมื่อสารไดอิเล็กทริกสัมผัสกับกระแสไฟฟ้า จะถูกโพลาไรซ์และกลายเป็นสื่อนำไฟฟ้าไม่มากก็น้อย

ไดอิเล็กตริกก็เหมือนกับสสารใดๆ ที่ประกอบขึ้นจากไอออนที่มีประจุตรงข้ามกันที่สมดุลเพื่อรักษาอิเลคโตรนิวตริลิตี ประจุบวกจะเปลี่ยนเมื่อมีสนามไฟฟ้าโดยการสูญเสียไดอิเล็กตริก ในขณะที่ประจุลบจะเปลี่ยนไปในทางที่ตรงกันข้าม

ปรากฏการณ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าอื่น ๆ เกี่ยวข้องกับการมีสารไดอิเล็กทริก ในสื่ออิเล็กทริก แรงไฟฟ้าสถิตของพลังงานปฏิสัมพันธ์จะน้อยกว่าในบรรยากาศ แต่พลังงานที่มีอยู่ในสนามไฟฟ้าสำหรับวัสดุไดอิเล็กทริกทุกหน่วยจะมีขนาดใหญ่กว่า

อะตอมมีโพลาไรซ์ แสดงว่ามีขั้วบวกและมีขั้วลบที่สอดคล้องกับทิศทางของสนาม เนื่องจากเงื่อนไขต่อไปนี้บังคับให้อิเล็กตรอนในแต่ละองค์ประกอบมีสมาธิที่ขอบด้านหนึ่งของนิวเคลียส

อย่างไรก็ตาม เมื่อแรงดึงดูดทางไฟฟ้าสถิตที่สูงเพียงพอแก่ไดอิเล็กตริก แรงที่ต้องการขับอิเล็กตรอนสามารถเอาชนะแรงที่ผูกมัดพวกมันไว้กับอนุภาคมูลฐาน เช่น นิวเคลียสของอะตอม ทำให้อนุภาคอิเล็กตรอนหลุดออกมา

ตัวเก็บประจุคืออะไร?

ตัวเก็บประจุเป็นส่วนประกอบทางไฟฟ้าหลายทางที่ประกอบด้วยฉนวนไดอิเล็กตริกระหว่างสารนำไฟฟ้าสองชนิด เป็นส่วนประกอบแบบพาสซีฟพื้นฐานที่สุด ซึ่งสามารถจัดเก็บการใช้งานของสนามไฟฟ้าหรือสนามแม่เหล็กไฟฟ้าได้ มันคือความสามารถในการเก็บพลังงานไฟฟ้าที่ทำให้พวกเขาแตกต่าง นอกจากตัวต้านทานและโหลดอุปนัยแล้ว ตัวเก็บประจุยังเป็นหนึ่งในสามองค์ประกอบสำคัญของวงจรไฟฟ้า เมื่อวางกระแสไฟไว้ตรงขวาง มันจะเก็บประจุไฟฟ้าไว้และปล่อยออกตามต้องการ

ตัวเก็บประจุมักพบในวงจรยกระดับ แต่วิศวกรมักไม่ทราบค่าความต้านทานไฟฟ้า ตัวเก็บประจุมีหลายขนาดและรูปร่าง แต่การออกแบบที่จำเป็นยังคงเหมือนเดิม: ส่วนประกอบสองส่วนซึ่งเป็นตัวนำที่ดีจะขนส่งประจุได้เท่ากันแต่ประจุตรงข้าม ตัวเก็บประจุแบบแก๊ส แผ่น ไมกา เซรามิก โพลีเมอร์ ดีบุกออกไซด์ และอิเล็กโทรไลต์เป็นวัสดุไดอิเล็กทริกที่ใช้กันทั่วไปในตัวเก็บประจุ

ตัวเก็บประจุมีความสำคัญมากกว่าในฐานะตัวกรอง โดยเปลี่ยนทิศทางของกระแสไฟที่หลงทาง และป้องกันความเสียหายต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ละเอียดอ่อนจากไฟกระชาก

ระบบไฟฟ้าส่วนใหญ่ใช้ตัวเก็บประจุเพื่อเก็บพลังงานไฟฟ้าแล้วส่งกลับไปยังเครือข่ายเมื่อจำเป็น หน้าที่หลักของตัวเก็บประจุคือเก็บพลังงานไว้ในคำพื้นฐาน ตัวเก็บประจุมีรูปร่างและขนาดต่างๆ กัน และอาจใช้เพื่อดำเนินการต่างๆ ในวงจรไฟฟ้าต่างๆ

ความแตกต่างหลักระหว่างอิเล็กทริกและตัวเก็บประจุ

บทสรุป

ตัวเก็บประจุเป็นส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถเก็บกระแสไฟฟ้าด้านข้างสำหรับการใช้งานต่อไปในสนามแม่เหล็กไฟฟ้าและเป็นส่วนประกอบพื้นฐานที่สุด ตัวเก็บประจุสามารถเพิ่มและเพิ่มผลกระทบของความจุ ประกอบด้วยอิเล็กโทรดโลหะสองขั้วที่คั่นด้วยสารไดอิเล็กตริก ตัวดูดซับหรือฉนวนเป็นอีกชื่อหนึ่งของอิเล็กทริก

ในทางกลับกัน ไดอิเล็กตริกก็เหมือนกับสารอื่นๆ ประกอบด้วยไอออนที่มีประจุตรงข้ามกันที่สมดุลเพื่อรักษาอิเลคโตรนิวตริลิตี ความจุของไดอิเล็กตริกที่ออกแบบมาเพื่อต้านทานความเครียดทางไฟฟ้าที่มีนัยสำคัญในขณะที่กระจายพลังงานน้อยที่สุดในรูปของความร้อนเป็นคุณสมบัติหลัก

อ้างอิง