유전체와 절연체의 차이_difference between a dielectric and an insulator

1. 유전체(誘電體, Dielectrics)란? 유전체의 말그대로의 의미는, 양단에 전계 혹은 전압을 인가하였을 때 양표면에 서로 다른 극성의 전하가 유기되는 물질을 말합니다. (전계를 인가한 표면에만 전하가 유기되는 이유는 +,- 극성의 교차배열로 인해 내부에서는 전기적으로 중성을 띄기 때문이죠.) 다시말하자면, 분극이 발생하는 모든 물질이 바로 유전체입니다. 분극이란 외부적인 요인에 의해 전기적 극성(+,-)이 나뉘어지는 것을 말하는데요... Dielectircs의 어원 역시, 전하의 극성(Electirc)이 +, - 쌍(Di)으로 구성된다하여 Di+Electric+s 가 된 것이죠. 아무튼, 분극은 분극이 이루어지는 범위에 따라 원자분극, 이온분극, 배향(쌍극자)분극, 계면(공간전하)분극으로 나뉘어집니다. 원자분극은 양성자인 원자핵과 전자 간에, 이온분극은 +이온과 -이온의 분자결합 간에, 배향분극은 쌍극자 형태의 분자들 간에, 계면분극은 이종 혼합 유전체(단일 유전체 내부의 기포, 수분 등의 불순물)의 경계면에서 나타나게 됩니다. 그런데 분극이 이루어지는 범위가 서로 다르다보니 분극은 주파수 의존성이 있게 됩니다. 주파수가 낮을 수록 모든 분극의 형태가 관여하고, 주파수가 높을 수록 작은 범위의 분극만이 관여하게 됩니다. 분극이 이루어지는 범위가 커질 수록 주파수의 변화 혹은 빠르기를 따라가지 못하기 때문입니다.  이러한 분극의 주파수 특성을 이용하여 주파수 스캐닝으로 유전체 내부의 불순물 등을 검출하기도 하고, 절연저항 측정시 DC 전압 인가 후, 3분 혹은 10 분후에 측정하는 것도 과도상태의 분극특성을 배제하기 위함입니다. 유전율이란, 전하를 유기할 수 있는 정도, 즉 분극의 정도를 정량화하여 상수로 표시한 것으로 유전율이 주파수 크기에 반비례하는 특성을 가지는 것은 결국 분극의 주파수 의존성 때문입니다. 2. 절연체(絶緣體, insulator)란? 절연체란, 말 그대로 전하의 이동을 방해하는 물질, 다시말해 전류가 흐르지 않는 부도체를 말하는 것은 잘 아실겁니다. 하지만 절연체 역시 도전성이 0라 할지라도 직류가 아닌 교류에서는 전류가 흐릅니다. 그 이유는 절연체 역시 유전율을 가지고 있기 때문에 교류를 인가하게 되면 미소하게 나마 유전율의 크기에 비례하여 변위전류 혹은 분극전류가 흐르기 때문입니다. (절연체인 공기중으로 전자기파가 진행할 수 있는 이유도 바로 분극전류의 존재가 있기 때문에 가능합니다.) 눈치가 빠르신 분들은 여기서 절연체와 유전체의 차이를 아실 수 있을 겁니다. 3. 유전체와 절연체의 차이는? 결론적부터 말씀드리면, 현실적으로 유전체와 절연체는 동일한 물질입니다. 엄밀하게 따지자면 유전체의 범주에 절연체가 포함된다고 볼 수 있겠네요. 사실 유전체와 절연체가 동일하다고 말씀드린 이유는, 현재 지구상에 존재하는 절연물 중 분극이 발생하지 않는 즉, 유전율이 없는 절연체는 없기 때문입니다. 절연성이 매우 우수한 절연체라고 할지라도 유전손실이 발생하는 것은 유전율을 가지고 있기 때문이죠. 즉, 절연성이 매우 우수한 절연체라고 하는 것 역시 유전율이 극히 작은 유전체일뿐입니다. 물론 절연파괴 강도 역시 우수해야하지만요. 반면, 유전율이 큰 유전체는 교류에서 분극전류도 무시할 수 없을 뿐더러 유전손실까지 증가하니, 보통 직류에서 콘덴서의 전기용량을 키워주는 용도로 사용하게 됩니다. 결국, 유전율과 도전성이 0인 물질이 이론적으로 완벽한 절연체가 될겁니다. 출처 : What is the difference between an insulator and a dielectric? This is a question that can be confusing to many engineers. This is because the terms "insulators" and "di-electrics" are often used interchangeably. Insulators are substances which permit very less current flow through them. Substance such as porcelain, wood are examples. Dielectrics are also insulators. But, more specifically, they are materials which can be polarized. In dielectric materials, the electrons are bound to the nucleus and have limited movement. When an external voltage is applied to the dielectric, the nucleus of the atoms is attracted to the negative side and the electros are attracted to the positive side. Hence, the material gets polarized. This is a key feature of a dielectric. Thus a dielectric can be defined as an insulator that can be polarized.  Thus all dielectrics are insulators, but all insulators are not dielectrics. A dielectric can thus store charge.  This characteristic makes it very useful in the form of capacitors. Dielectric substances conduct very little electricity but are good supporters of electric fields. They also dissipate very less energy, i.e. have low dielectric loss.

from : electrotechnik.net : http://www.electrotechnik.net/2010/03/what-is-difference-between-insulator.html