Dielectric este un material sau o substanță care practic nu transmite curent electric. Această conductivitate se datorează numărului mic de electroni și ioni. Aceste particule se formează într-un material neconductor numai atunci când sunt atinse proprietăți la temperaturi ridicate. Despre ce este un dielectric și va fi discutat în acest articol.
Descriere
Fiecare conductor electronic sau radio, semiconductor sau dielectric încărcat trece un curent electric prin el însuși, dar particularitatea unui dielectric este că, chiar și la o tensiune mare peste 550 V, un curent mic va curge în el. Un curent electric într-un dielectric este mișcarea particulelor încărcate într-o anumită direcție (poate fi pozitiv sau negativ).
Tipuri de curenți
Conductivitatea electrică a dielectricilor se bazează pe:
- Curenți de absorbție - un curent care circulă într-un dielectric la un curent constant până când ajunge într-o stare de echilibru, schimbând direcția când este pornit și când i se aplică tensiune și când este oprit. Cu curent alternativ, tensiunea din dielectric va fi prezentă în el tot timpul în timp ce acesta este în acțiunea unui câmp electric.
- Conductivitate electronică - mișcarea electronilor sub influența unui câmp.
- Conductivitatea electrică ionică - este mișcarea ionilor. Se găsește în soluții de electroliți - săruri, acizi, alcali, precum și în mulți dielectrici.
- Conductivitatea electrică a molionului este mișcarea particulelor încărcate numite molioni. Se găsește în sistemele coloidale, emulsii și suspensii. Fenomenul de mișcare a molionului într-un câmp electric se numește electroforeză.
Materialele izolante sunt clasificate în funcție de starea lor de agregare și natura chimică. Primele sunt împărțite în solide, lichide, gazoase și în solidificare. Prin natura chimică, acestea sunt împărțite în materiale organice, anorganice și organoelement.
Conductivitatea electrică a dielectricilor în funcție de starea de agregare:
- Conductivitatea electrică a gazelor. Substanțele gazoase au o conductivitate de curent destul de scăzută. Poate apărea în prezența particulelor încărcate libere, care apare datorită influenței factorilor externi și interni, electronici și ionici: raze X și specii radioactive, ciocnirea moleculelor și particulelor încărcate, factori termici.
- Conductivitatea electrică a unui dielectric lichid. Factori de dependență: structura moleculară, temperatură, impurități, prezența unor sarcini mari de electroni și ioni. Conductivitatea electrică a dielectricilor lichidi depinde în mare măsură de prezența umidității și a impurităților. Conductivitatea electricității substanțelor polare este creată chiar și cu ajutorul unui lichid cu ioni disociați. Când se compară lichidele polare și nepolare,primii au un avantaj clar în conductivitate. Dacă lichidul este curățat de impurități, atunci acest lucru va contribui la scăderea proprietăților sale conductoare. Odată cu creșterea conductivității unei substanțe lichide și a temperaturii acesteia, are loc o scădere a vâscozității acesteia, ceea ce duce la o creștere a mobilității ionilor.
- Dielectrice solide. Conductivitatea lor electrică este determinată ca mișcarea particulelor dielectrice încărcate și a impurităților. În câmpurile de curent electric puternic, conductivitatea electrică este detectată.
Proprietățile fizice ale dielectricilor
Când rezistivitatea materialului este mai mică de 10-5 Ohmm, acestea pot fi atribuite conductoarelor. Dacă mai mult de 108 Ohmm - la dielectrici. Există cazuri când rezistivitatea va fi de multe ori mai mare decât rezistența conductorului. În intervalul 10-5-108 Ohmm există un semiconductor. Materialul metalic este un excelent conductor de curent electric.
Din întregul tabel periodic, doar 25 de elemente aparțin nemetalelor, iar 12 dintre ele, probabil, 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, semiconductor sau dielectric. Pe baza acestui lucru, este dificil să se traseze o anumită linie între valorile diferitelor substanțe cu rezistențele lor. De exemplu, cu un factor de temperatură redus, un semiconductor se va comporta ca un dielectric.
Aplicație
Utilizarea materialelor neconductoare este foarte extinsă, deoarece este una dintre cele mai frecvent utilizate clasecomponente electrice. A devenit destul de clar că pot fi folosite datorită proprietăților într-o formă activă și pasivă.
Într-o formă pasivă, proprietățile dielectricilor sunt utilizate pentru utilizarea în materialul electroizolant.
În forma lor activă, sunt utilizați în feroelectrice, precum și în materiale pentru emițători de tehnologie laser.
Dielectrici de bază
Speciile comune includ:
- Sticlă.
- Cauciuc.
- Ulei.
- Asf alt.
- Porțelan.
- Cuart.
- Aer.
- Diamant.
- Apă curată.
- Plastic.
Ce este un dielectric lichid?
Polarizarea de acest tip are loc în câmpul de curent electric. Substanțele lichide neconductoare sunt utilizate în inginerie pentru turnarea sau impregnarea materialelor. Există 3 clase de dielectrici lichidi:
Uleiurile de petrol au vâscozitate scăzută și în mare parte nepolare. Ele sunt adesea folosite în echipamente de în altă tensiune: ulei de transformator, apă de în altă tensiune. Uleiul de transformator este un dielectric nepolar. Uleiul de cablu și-a găsit aplicație în impregnarea firelor de hârtie izolatoare cu o tensiune de până la 40 kV, precum și a acoperirilor pe bază de metal cu un curent de peste 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 în comparație cu substanțele și materialele analogice.
Ce este un dielectric sintetic? În prezent, este interzis aproape peste tot datorită toxicității sale ridicate, deoarece este produs pe bază de carbon clorurat. Un dielectric lichid pe bază de siliciu organic este sigur și ecologic. Acest tip nu provoacă rugina metalică și are proprietăți de higroscopicitate scăzută. Există un dielectric lichefiat care conține un compus organofluorizat, care este deosebit de popular pentru neinflamabilitate, proprietățile termice și stabilitatea oxidativă.
Și ultimul fel sunt uleiurile vegetale. Sunt dielectrici slab polari, acestea includ semințe de in, ricin, tung, cânepă. Uleiul de ricin este foarte încălzit și este folosit în condensatoare de hârtie. Restul uleiurilor se evaporă. Evaporarea în ele nu este cauzată de evaporarea naturală, ci de o reacție chimică numită polimerizare. Folosit activ în emailuri și vopsele.
Concluzie
Articolul a discutat în detaliu ce este un dielectric. Au fost menționate diferite specii și proprietățile lor. Desigur, pentru a înțelege subtilitatea caracteristicilor lor, va trebui să studiezi mai aprofundat secțiunea de fizică despre ele.
