Dielectric - ce este? Proprietățile dielectricilor

Un dielectric este un material sau o substanță care practic nu transmite curent electric. Această conductivitate este obținută datorită unui număr mic de electroni și ioni. Aceste particule sunt formate într-un material neconductor numai atunci când sunt atinse proprietățile de temperatură ridicată. Despre ceea ce este un dielectric și vor fi discutate în acest articol.

descriere

Fiecare conductor de inginerie electronică sau radiotelegrafică, un semiconductor sau un dielectric încărcat trece printr-un curent electric prin el însuși, dar caracteristica dielectrică este că un curent de mărime mică va curge în el chiar și la o tensiune ridicată de peste 550 V. Curentul electric în dielectric este mișcarea particulelor încărcate într-o anumită direcție (poate fi pozitivă și negativă).

Tipuri de curenți

Conductivitatea electrică a dielectricilor se bazează pe:

• Curenții de absorbție sunt curentul care curge în dielectric la un curent constant până când ajunge la starea de echilibru, schimbând direcția când tensiunea este pornită și aplicată și atunci când este deconectată. Cu curent alternativ, tensiunea din dielectric va fi prezentă în el tot timpul în timpul acțiunii câmpului electric.
• Conductivitatea electronică - mișcarea electronilor sub acțiunea unui câmp.
• Conductivitatea ionică - este mișcarea ionilor. Se găsește în soluții de electroliți - săruri, acizi, alcalii, precum și în multe dielectrice.
• Conductivitatea molii este mișcarea particulelor încărcate numite molioni. Se găsește în sisteme coloidale, emulsii și suspensii. Fenomenul de mișcare a moliilor într-un câmp electric se numește electroforeză.

Materiale electroizolante clasificați prin natura agregată și chimică. Primele sunt împărțite în solid, lichid, gazos și solidificat. Prin natura chimică sunt împărțite în materiale organice, anorganice și organoelemente.

Conductivitatea electrică a dielectricilor în funcție de starea agregată:

• Conductivitatea electrică a gazelor. Substanțele gazoase au o conductivitate de curent suficient de scăzută. Se poate produce în prezența unor particule încărcate libere, care se datorează influenței factorilor electronici și ionici externi și interni: radiația razelor X și a speciilor radioactive, impactul moleculelor și particulelor încărcate, factorii termici.
• Conductivitatea electrică a unui dielectric lichid. Factori de dependență: structura moleculei, temperatura, impuritățile, prezența încărcărilor mari de electroni și ioni. Conductivitatea electrică a dielectricilor lichizi depinde în mare măsură de prezența umidității și a impurităților. Conductivitatea electricității substanțelor polare este creată cu ajutorul unui lichid cu ioni disociați. Atunci când se compară lichide polar și nepolar, un avantaj evident în conductivitate este primul. Dacă lichidul este curățat de impurități, acest lucru va ajuta la reducerea proprietăților sale conductive. Cu o conductivitate crescândă substanță lichidă și temperaturii sale există o scădere a vâscozității sale, conducând la o creștere a mobilității ionilor.
• Dielectrici solizi. Conductivitatea lor electrică este cauzată de mișcarea particulelor încărcate de dielectric și de impurități. În câmpuri puternice de curent electric, conductivitatea electrică este dezvăluită.

Proprietățile fizice ale dielectricilor

Cu o rezistivitate de material egal cu mai puțin de 10-5 Ohm * m, ele pot fi atribuite conductorilor. Dacă mai mult de 108 ohm * m - la dielectric. Există cazuri în care rezistivitatea va fi de mai multe ori mai mare decât rezistența conductorului. În intervalul 10-5-108 Ω * m există un semiconductor. Materialul metalic este un excelent conductor al curentului electric.

Din întreaga masă Mendeleyev, doar 25 de elemente se referă la nemetale, iar 12 dintre ele, eventual, vor avea proprietățile unui semiconductor. Dar, desigur, pe lângă substanțele din tabel, există mult mai multe aliaje, compoziții sau compuși chimici cu proprietatea unui conductor, a unui semiconductor sau a unui dielectric. Datorită acestui fapt, este dificil să se tragă o anumită față a valorilor diferitelor substanțe cu rezistența lor. De exemplu, cu un factor de temperatură redus, semiconductorul se va comporta ca un dielectric.

cerere

Utilizarea materialelor neconductoare este foarte extinsă, deoarece este una dintre cele mai populare clase de componente electrice. A devenit destul de clar că pot fi utilizate datorită proprietăților în formă activă și pasivă.

Într-o formă pasivă, proprietățile dielectricilor sunt utilizate pentru utilizarea în materiale izolante electrice.

În formă activă, ele sunt utilizate în feroelectrice, precum și în materialele pentru emițătoarele de tehnologie laser.

Derivații de bază

Specii întâlnite frecvent includ:

• Sticla.
• Cauciuc.
• Ulei.
• Asfalt.
• Porțelan.
• Quartz.
• Aerul.
• Un diamant.
• Apă pură.
• Plastic.

Ce este lichidul dielectric?

Polarizarea acestui tip are loc în domeniul curentului electric. Materialele conductive lichide sunt utilizate în tehnica de turnare sau impregnare a materialelor. Există 3 clase de dielectric lichid:

Uleiul de ulei este slab vâscos și în cea mai mare parte nepolar. Acestea sunt adesea folosite în echipamentele de înaltă tensiune: ulei de transformator, apă de înaltă tensiune. Uleiul transformator este un dielectric nepolar. Uleiul de cablu a fost aplicat în impregnarea izolațiilor și firelor de hârtie cu o tensiune de până la 40 kV, precum și a acoperirilor pe bază de metal cu un curent mai mare de 120 kV. Uleiul de transformator are o structură mai curată decât uleiul de condensator. Acest tip de dielectric este utilizat pe scară largă în producție, în ciuda costului ridicat al producției în comparație cu substanțele și materialele analogice.

Ce este un dielectric sintetic? În prezent, este interzisă aproape peste tot datorită toxicității ridicate, deoarece este produsă pe bază de carbon clorurat. Un dielectric lichid, pe bază de siliciu organic, este sigur și ecologic. Această specie nu provoacă rugină metalică și are proprietăți de higroscopicitate scăzută. Există un dielectric diluat care conține un compus organofluorinic, care este deosebit de popular datorită caracterului său incombustibil, proprietăților termice și stabilității oxidative.

Și ultimul este uleiurile vegetale. Acestea sunt dielectrice slab polare, inclusiv lenjerie, ricin, tung și cânepă. Uleiul de ricin este foarte încălzit și este utilizat în condensatoare de hârtie. Uleiul rămas este evaporabil. Evaporarea în ele nu este cauzată de evaporarea naturală, ci de o reacție chimică numită polimerizare. Se utilizează în mod activ în emaile și vopsele.

concluzie

În articol, am examinat în detaliu ce este un dielectric. Au fost menționate diferite specii și proprietățile acestora. Desigur, pentru a înțelege toată subtilitatea caracteristicilor lor, va trebui să studiem mai profund secțiunea fizică despre ei.